1. Sebuah benda menunjukkan massa 37,5 gram ketika ditimbang di dalam air. Ketika ditimbang dalam zat cair lain, massanya berubah menjadi 26,375 gram. Jika massa jenis zat cair tersebut 1,89 gr/cm^3, maka massa benda yang sesungguhnya adalah?Solusi:

massa benda salalu tetap selama tidak terjadi perubahan strukturnya.Yang berubah adalah beratnya (Asumsikan berat benda dinyatakan dalam satuan gram gaya).

ΣF = 0

N + ρ V - w = 0

37.5 + (1) V - w = 0. . . . . . . . . . (persamaan 1)

Lalu ditimbang dalam zat cair lain,

ΣF = 0

N' + ρ' V - w = 0

26.375 + (1.89) V - w = 0. . . . . . . . . . (persamaan 2)

selesaikan kedua persamaan linear simultan di atas, menghasilkan

V = 12.5 cm³

w = 50

jadi berat benda yang sesungguhnya adalah 50 gram gaya.

2.          Dua lensa yang jarak titik apinya masing-masing 1cm dan 5cm disusun membentuk mikroskop majemuk. Jika sebuah benda diletakkan 1,1 cm di depan lensa pertama dan bayangan akhir diamati pada jarak 25cm dari lenssa kedua, maka jarak kedua lensa itu?a. 0,25 cmb. 1,1 cmc. 6 cmd. 11 cme. 15,2 cm

Solusi:

misalkan jarak kedua lensa adalah x,

analisis pada lensa objektif,

1/s + 1/s' = 1/f_ob

1/1.1 + 1/s' = 1/1

s'_ob = 11 cm

analisis untuk bagian lensa okuler,

s = x - s'_ob

1/s + 1/s' = 1/f_ok

1/(x - s'_ob) + 1/s' = 1/f_ok

1/(x - 11) + 1/(-25) = 1/5

x = 91/6

x = 15.1667 cm ( E )

     Seorang pembuat kacamata hendak membuat kacamata untuk penderita rabun dekat. Kacamata berbentuk bikonveks dan memiliki indeks bias 1,5. Pada awalnya, kacamata tersebut memiliki kuat lensa 5 Dioptri. Kemudian, bagian depan lensa ditipiskan 5 cm dari semula sehingga kuat lensa menjadi 6,67 Dioptri. Maka berapakah tebal lensa di bagian yang tidak ditipiskan?

a. 10 cmb. 15 cmc. 20 cmd. 25 cme. 30 cm

Solusi:misalkan jari-jari kelengkungan lensa depan adalah R (tandanya harus negatif) dan

yang belakang adalah r (tandanya harus positif).

P = 100(n'/n - 1)(-1/R + 1/r) 

P = 100(1.5/1 - 1)(-1/R + 1/r) = 5

(-1/R + 1/r) = 0.1. . . . . . . . . . . (persamaan 1)

Kemudian, bagian depan lensa ditipiskan 5 cm dari semula,

P' = 100(n'/n - 1)(-1/(R+5) + 1/r) 

P' = 100(1.5/1 - 1)(-1/(R+5) + 1/r) = 6.67

(-1/(R+5) + 1/r) = 0.1334. . . . . . . . . . . (persamaan 2)

selesaikan persamaan simultan di atas dengan eliminasi, diperoleh:

r = 4.9970 cm (cembung)

R = 9.98802 cm (cekung)

atau

r = 30.0480 cm (cembung)

R = -14.9880 cm (cembung)

karena diketahui lensa adalah bikonveks, maka pilihan terakhir yang dipilih,

Pilihan r = 30 cm   (E)

2.       Kecepatan suara dalam air, yang memiliki sebuah koefisien 2,1 x 10^9 N/m^2 pada suhu 0 derajat Celcius dan densitas 1 x 10^3 kg/m^3 adalah sebesar..

a. 0,3 km/sb. 1,4 km/sc. 2,5 km/sd. 3,6 km/se. 4,7 km/s

Solusi:hukum Hooke = bulk modulus elasticity = 2.1 x 10^9 N/m^2rho = 10^3 kg/m^3c = (e/rho)^1/2c=(2x10^9/10^3)^1/2 = (2x10^6)^1/2 =1414.21 m/s = 1.4 km/s (B)

3.       Seutas kawat diregangkan dengan tegangan 64 N dan bergetar pada nada dasarnya, Getaran ini beresonansi dengan getaran sebuah garpu tala. Bagian kawat yang bergetar panjangnya 10 cm dan massanya 1 gram. Garpu Tala yang begetar sekarang dibawa menjauh dari kawat yang bergetar dengan kelajuan tetap dan seorang pengamat yang berdiri dekat kawat mendengar garpu tala bergetar dengan frekuensi 200 Hz. Hitung kelajuan gerak garpu tala jika cepat rambat bunyi di udara adalah 300 m/s?

a. 150 m/sb. 200 m/sc. 250 m/sd. 300 m/se. 350 m/s

Solusi:v² = F/μ

untuk nada dasar,

(2 f L)² = FL/m

(2 f)²L = F/m

(2 f)²(0.1) = 64/0.001

f = 400 Hz

Garpu Tala yang begetar sekarang dibawa menjauh dari kawat yang bergetar dengan kelajuan tetap, berlaku efek Doppler,

fs = f

fp = (V ± Vp)fs/(V ± Vs)

200 = (300 + 0)400/(300 + Vs)

Vs = 300 m/s (D)