Modul un fisika SMA skl 2013 ocean

Click here to load reader

  • date post

    30-May-2015
  • Category

    Education

  • view

    96.239
  • download

    30

Embed Size (px)

description

semoga bermanfaat ^_^

Transcript of Modul un fisika SMA skl 2013 ocean

  • 1. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 1. Memahami prinsip-prinsip mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung dengan cermat, teliti dan objektif.Indikator 1Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil pengukurandengan memperhatikan aturan angka penting. Alat ukur panjang Angka penting Hasil perhitungan operasi menurutAngka penting adalah angka yangangka penting:didapat dari hasil pengukuran. Angka 1. Penjumlahan dan pengurangan:penting terdiri dari angka pasti danhanya boleh memiliki satu angkaangka ragu-ragu (taksiran)yang ditaksir. 2. Perkalian dan pembagian: jumlah Aturan penulisan angka penting: angka penting sesuai dengan1. Angka bukan nolbilangan dengan angka penting2. Angka nol yang terletak di antarapaling sedikit. angka bukan nol 3. Pemangkatan dan penarikan akar:3. Angka nol yang terletak pada jumlah angka penting sama dengan deretan akhir dari suatu bilanganbilangan yang dipangkatkan atau decimalditarik akarnya.4. Angka nol disebelah kanan bilangan bulat (garis bawah merupakan angka diragukan) LATIHAN SOAL1. Pengukuran sebuah pelat tipis menggunakan jangka sorong. Hasil pengukuran terlihat pada gambar. Jika lebar pelat 17 cm, maka luas dari pelat tipis tersebut adalah . 1Ocean : Pencetak Sang Juara

2. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 21 cm b. 21,08 cm c. 21,1 cm d. 21,4 cm e. 21,42 cm2. Pengukuran diameter lingkaran hasilnya 8,50 cm. Keliling lingkarannya menurut angka penting adalah ( = 3,14) a. 267 cm b. 26,7 cm c. 2,67 cm d. 0,267 cm e. 0,0267 cm3. Kedudukan micrometer skrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar. Diameter bola kecil adalah . a. 11, 15 mm b. 9,17 mm c. 8,16 mm d. 5,75 mm e. 5,46 mm4. Dari hasil pengukuran plat seng, panjang 1,5 m dan lebarnya 1,20 m. Luas plat seng menurut angka penting adalah . a. 1,8012 m2 b. 1,801 m2 c. 1,800 m2 d. 1,80 m2 e. 1,8 m25. Pengukuran panjang dan lebar sebidang tanah berbentuk empat persegi panjang 15,35 m dan 12,5 m. Luas tanah menurut aturan angka penting adalah . a. 191,875 m2 b. 191,88 m2 c. 191,87 m2 d. 191,9 m2 e. 192 m26. Gambar di bawah merupakan hasil bacaan pengukuran diameter silinder logam dengan micrometer sekrup. Laporan yang dituliskan adalah . 2Ocean : Pencetak Sang Juara 3. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 1,27 mm b. 2,27 mm c. 2,72 mm d. 2,77 mm e. 3,85 mm7. Gambar di bawah adalah pengukuran lebar balok dengan jangka sorong. Hasil pengukurannya adalah . a. 3,29 cm b. 3,19 cm c. 3,16 cm d. 3,06 cm e. 3,00 cm8. Pengukuran lebar balok ditunjukkan oleh gambar di samping. Hasil Pengukurannya adalah. a. 6,37 cm b. 6,17 cm c. 6,10 cm d. 6,07 cm e. 6,00 cm9. Seorang teknisi mobil mengukur diameter gotri roda menggunakan micrometer sekrup seperti tampak pada gambar. Diameter gotri tersebut adalah . a. 1,00 mm b. 1,50 mm c. 9,15 mm d. 10,00 mm e. 10,05 mm 3Ocean : Pencetak Sang Juara 4. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 2Menentukan resultan vektor dengan berbagai cara Penjumlahan dan pengurangan vectora. Metode segitiga b. Metode jajargenjang c. Metode poligon Menguraikan vector LATIHAN SOAL1. Besar dan arah resultan dari tiga buah vektor seperti gambar di bawah ini adalah . a. 40 N searah F2 b. 40 N searah F1 c. 40 N searah F3 d. 30 N searah F2 e. 30 N searah F3 4Ocean : Pencetak Sang Juara 5. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 20132. Seorang anak berjalan lurus 2 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 6 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 10 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal adalah a. 18 meter arah barat daya b. 14 meter arah selatan c. 10 meter arah tenggara d. 6 meter arah timur e. 2 meter arah tenggara3. Gambar di bawah ini merupakan penjumlahan vector secara segitiga. Gambar yang resultannya sama dengan nol adalah . a. (1) b. (2) c. (3) d. (4) e. (5)4. Dari kelima diagram berikut ini : Yang menggambarkan D = A + B + C adalah . a. (1) b. (2) c. (3) d. (4) e. (5)5. Vektor F1 = 14 N dan F2 = 10 N diletakkan pada diagram Cartesius seperti pada gambar. Resultan R = F1 + F2 dinyatakan dengan vektor satuan adalah . a. 7 i + 103 j b. 7 i + 10 j c. 3 i + 73 j d. 3 i + 10 j e. 3i+7j 5Ocean : Pencetak Sang Juara 6. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20136. Seorang anak berjalan lurus 10 meter ke barat, kemudian belok keselatan sejauh 12 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 15 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal . a. 18 meter arah barat daya b. 14 meter arah selatan c. 13 meter arah tenggara d. 12 meter arah timur e. 10 meter arah tenggara7. Seorang anak ke sekolah naik sepeda dengan lintasan seperti pada gambar. Besar perpindahan anak tersebut dari keberangkatannya sampai tiba di sekolah adalah . a. 300 m b. 400 m c. 500 m d. 700 m e. 900 m8. Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti grafik berikut : Perpindahan yang dialami benda sebesar : a. 23 m b. 21 m c. 19 m d. 17 m e. 15 m9. Resultan ketiga gaya pada gambar di samping adalah . a. 0 b. 2N c. 23 N d. 3N e. 33 N6Ocean : Pencetak Sang Juara 7. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 2. Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik,benda tegar, usaha, kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan fluida.Indikator 1Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, ataugerak parabola Gerak lurus Gerak parabola1. Gerak lurus beraturans vt 2. Gerak lurus berubah beraturan vt vo ats vot 1 at 2 2 Kecepatan di sembarang titik2as v t vo 2 2 Gerak melingkar beraturanv r v2as rv2 Dimana, v vx 2 v y 2Fs mr Hubungan roda-roda Kedudukan peluru saat t sekon1. Tidak satu sumbu vA vB ArA B rB 2. Satu sumbuvA vB A B rA rBKeterangan : Keterangan :v= kecepatan linier (m/s)vx = kecepatan arah sumbu x (m/s2)vo = kecepatan awal (m/s)vy = kecepatan arah sumbu y (m/s2)vt = kecepatan akhir (m/s) x= posisi di sumbu x (m)s= jarak tempuh (m)y= posisi di sumbu y (m)t= waktu (s) = sudut elevasir= jari-jari (m) g= percepatan gravitasi (m/s2)= kecepatan sudut (rad/s)as = percepatan sentripetal (m/s2)Fs = gaya sentripetal (N)m= massa (kg) 7Ocean : Pencetak Sang Juara 8. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013LATIHAN SOAL1. Seorang pengendara mobil melaju dengan kecepatan 20 m/s. Ketika melihat ada "polisi tidur" di depannya dia menginjak rem dan mobil berhenti setelah 5 sekon kemudian. Maka jarak yang ditempuh mobil tersebut sampai berhenti adalah . a. 50 m b. 100 m c. 150 m d. 200 m e. 250 m2. Sebuah benda melakukan gerak melingkar berjari-jari , kecepatan sudutnya , dan percepatan sentripetalnya 4 m/s2, jika kecepatan sudutnya percepatan sentripetalnya menjadi 2 m/s, maka jari-jari lingkarannya menjadi . a. 2 R b. R c. R d. R e. 1/8 R3. Mobil massa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km/jam, setelah menempuh jarak 150 m kecepatannya menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah . a. 5 sekon b. 10 sekon c. 17 sekon d. 25 sekon e. 35 sekon4. Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah . a. 2,5 m/s2 b. 3,5 m./s2 c. 4,0 m/s2 d. 5,0 m/s2 e. 6,0 m/s25. Sebuah benda dilemparkan dengan sudut elevasi 530 dan kecepatan awal 20 m/s. Jika g = 10 m/s2, maka posisi benda setelah bergerak 1,2 detik adalah a. (11,0 ; 15,2) meter b. (15,2 ; 11,0) meter c. (14,4 ; 12,0) meter d. (12,0 ; 10 2 ) meter e. (11,0 ; 15,2) meter6. Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter, maka :4 1) Frekuensi putarannyaHz8Ocean : Pencetak Sang Juara 9. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20132) Percepatan sentripetalnya 32 m/s23) Gaya sentripetalnya 320 N4) Periodenya 4 sPernyataaan yang benar adalah .a. (1), (2), (3), dan (4)b. (1), (2), dan (3)c. (1) dan (3) sajad. (2) dan (4) sajae. (3) dan (4) saja7.Seorang anak melempar batu dengan kecepatan awal 12,5 m/s dan sudut 30o terhadaphorizontal. Maka waktu yang diperlukan batu tersebut sampai ke tanah adalah a. 0,40 sb. 0,60 sc. 1,25 sd. 1,60 se. 2,50 s8.Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkarberjari-jari 0,5 m dengan kecepatan 4 m/s :1) Percepatan sentripetalnya 32 m/s22) Gaya sentripetalnya 64 N3) Periodenya 0,25 sPenyataan yang benar berkaitan dengan gerak benda tersebut adalah.a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (2) sajac. (1) dan (3) sajad. (2) dan (3) sajae. (3) saja9.Peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 30 m/s dan membentuk sudut 300terhadap bidang horizontal. Pada saat mencapai titik tertinggi kecepatannya adalah a. 30 3 m/sb. 30 m/sc. 0 m/sd. 15 m/se. 15 3 m/s10. Sebuah benda yang semula berada di titik acuan, bergerak dengan kecepatan v = (2i 1,5j) m/s. Setelah bergerak selama 4 sekon, benda berpindah sejauh a. 2 mb. 10 mc. 12 md. 14 me. 25 m9Ocean : Pencetak Sang Juara 10. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 2Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalamkehidupan sehari-hari Hukum I Newton Hukum III NewtonSetiap benda akan tetap diam atau Gaya aksi dan reaksi sama besarbergerak lurus beraturan, kecualitetapi berlawanan arah dan bekerjaada gaya yang bekerja padanya.pada dua benda yang berbeda. v 0 F 0Faksi Freaksi a tetapKeterangan : Hukum II Newton F = gaya (newton)Percepatan yang dihasilkan olehm = massa (kg)resultan gaya pada sebuah benda a = percepatan (m/s2)sebandingdansearahdenganv = kecepatan (m/s)resultan gayatersebutdanberbanding terbalik dengan massabenda. Fa m LATIHAN SOAL1. Sebuah benda yang massanya 1200 kg digantungkan pada seutas kawat yang dapat memikul beban maksimum sebesar 15 000 N. Jika percepatan gravitasi bumi sama dengan 10 m/s, maka harga maksimum percepatan ke atas yang dapat diberikan pada benda itu adalah . a. 2,5 m/s2 b. 7,5 m/s2 c. 10,0 m/s2 d. 12,5 m/s2 e. 22,5 m/s22. Sebuah system benda terdiri dari balok A dan B seperti gambar. Jika permukaan lantai licin maka percepatan system adalah . a. 6 m/s b. 5 m/s c. 4 m/s d. 2 m/s e. 1 m/s3. Dua benda massanya m1= 2 kg dan m2= 3 kg terletak di atas bidang datar yang licin. Kedua benda dihubungkan dengan tali kemudian ditarik dengan gaya F = 10 3 N seperti pada gambar di samping. Besarnya tegangan tali T di antara kedua benda adalah . a. 4 3 N b. 6 N c. 3 3 N10Ocean : Pencetak Sang Juara 11. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 2 3 N e. 3 N4. Perhatikan system benda bergerak tanpa gesekan pada gambar! Jika system bergerak dengan percepatan 4 m/s2 dan benda M sedang naik, maka massa benda M adalah . a. 1,0 kg b. 1,2 kg c. 1,4 kg d. 1,7 kg e. 2,4 kg5. Perhatikan gambar! Gesekan tali dan katrol diabaikan. Jika massa m1= 5 kg, g= 10 m/s2 dan m1 bergerak ke bawah dengan percepatan 2,5 m/s2, maka berapakah massa m2? a. 0,5 kg b. 1 kg c. 1,5 kg d. 2 kg e. 3 kg6. Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar! (g = 10 m/s2 dan tg 37 = ). Percepatan balok adalah . a. 4,5 m/s2 b. 6,0 m/s2 c. 7,5 m/s2 d. 8,0 m/s2 e. 10,0 m/s27. Seorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s2, maka desakan kaki orang tersebut pada lantai adalah . a. 420 N b. 570 N c. 600 N d. 630 N e. 780 N8. Sebuah benda diam ditarik oleh tiga gaya seperti gambar. Diketahui : 1) Percepatan benda nol 2) Bernda bergerak lurus beraturan 3) benda dalam keadaan diam 4) Benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya. Pernyataan yang benar adalah . a. (1) dan (2) b. (1) dan (3) c. (2) dan (3) d. (1), (2), dan (3) e. (1), (2), (3), dan (4)9. Berikut adalah gambar yang menunjukkan lima buah benda, diberikan gaya yang berbeda-beda. Percepatan benda yang paling besar ditunjukkan oleh gambar nomor . 11Ocean : Pencetak Sang Juara 12. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013a. (1)b. (2)c. (3)d. (4)e. (5)10. Perhatikan gambar di samping! Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dan meja0,1 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, gaya yang harus diberikan pada A agar systembergerak ke kiri dengan percepatan 2 m/s2 adalah . a. 70 N b. 90 N c. 150 N d. 250 N e. 330 N11. Sewaktu berada di dalam lift yang diam, berat Sandi adalah 500 N. Percepatangravitasi = 10 m/s2. Sewaktu lift dipercepat, tegangan tali menjadi 750 N. Dengandemikian percepatan lift adalah a. 5,0 m/s2b. 7,5 m/s2c. 10,0 m/s2d. 12,5 m/s2e. 15,0 m/s212. Sebuah balok massanya 1 kg berada pada lantai kasar horizontal. Di atas balok Adiletakkan balok B yang massanya 1,5 kg dan terikat pada dinding di ujung kiri.Koefisien gesekan antara A dan lantai dan antara A dan B sama besar. Jika A ditarik kekanan, maka perbandingan gaya gesekan A terhadap lantai dengan A terhadap Badalah a. 2 : 3b. 3 : 2c. 3 : 5d. 5 : 2e. 5 : 3 12Ocean : Pencetak Sang Juara 13. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 3Menentukan notasi Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi,momentum sudut, momen inersia, atau titik berat) dan penerapannya berdasarkanhukum II Newton dalam masalah benda tegar. Titik berat Torsi1. Titikberat benda r F rF sin persegi/persegi panjang/benda Keterangan:teratur terletak di perpotongan = torsi/momen gaya (N.m)kedua diagonalF = gaya yang bekerja (N)2. Titik berat benda segitiga adalahr = lengan momen (m)sepertiga tinggi dari alas = sudut antara F dan r3. Terletakpada perpotongan Momentum sudutkedua garis vertikal untuk benda L Isembarang.Keterangan:L = momentum sudut (kg.m2/s)I = momen inersia (kg.m2) = kecepatan sudut (rad/s) Momen inersia Titik berat benda gabungan I mr 2Keterangan: li xi Ai xi Vi xi mi xi I = momen inersia (kg.m2) x m = massa benda (kg) xi xi xi xi r = jarak terhadap titik poros (m) li yi Ai yi Vi yi mi yi Dinamika rotasi y I yi yi yi yi Keterangan: = torsi/momen gaya (N.m)Keterangan: I = momen inersia (kg.m2)l= panjang (m)A= luas (m2) = percepatan sudut(rad/s2)V= volume (m3)m= massa benda (kg)LATIHAN SOAL1. Letak koordinat titik berat benda 2 dimensi seperti tampak pada gambar disamping adalah a. ( 3,0 ; 4,0 ) b. ( 1,0 ; 3,0 ) c. ( 3,7 ; 2.0 ) d. ( 4,2 ; 2,0 ) e. ( 5,2 ; 3,0 )13Ocean : Pencetak Sang Juara 14. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 20132. Suatu sistem benda bidang homogen ditunjukkan seperti gambar! Koordinat titik berat sistem benda adalah . a. (4 ; 3,0) m b. (4 ; 4,6) m c. (4 ; 4,8) m d. (4 ; 5,0) m e. (4 ; 5,4) m3. Gambar di bawah adalah gabungan dua potong papan segiempat dan segitiga sama kaki. Kedua papan ini terbuat dari bahan yang sama. Agar titik berat gabungannya persis pada titip P, maka panjang sisi a adalah . a. 3 cm b. 4 cm c. 6 cm d. 8 cm e. 10 cm4. Seorang anak bermain bowling (bola pejal) massanya 4 kg dan jari-jarinya 5 cm menggelinding di atas lantai kasar, mula-mula kecepatannya 6 m/s hingga berhenti setelah menempuh jarak 9 meter. Gaya gesek yang bekerja pada bola adalah . a. 0,8 N b. 1,6 N c. 2,4 N d. 3,2 N e. 9,6 N5. Sebuah tongkat homogen dengan panjang 40 cm bermassa 3 kg. Pada salah satu ujung tongkat diberi beban, sedangkan ujung lainnya sebagai tumpuan. Jika F = 280 N, momen gaya pada titik O adalah . a. 0 b. 6 Nm c. 8 Nm 14Ocean : Pencetak Sang Juara 15. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 14 Nm e. 28 Nm6. Seorang penari berputar, tangan terentang sepanjang 160 cm. Kemudian tangan dilipat menjadi 80 cm, sepanjang siku, jika kecepatan sudut putar dari penari itu tetap maka momentum liniernya ... a. tetap b. menjadi kali semula c. menjadi kali semula d. menjadi 2 kali semula e. menjadi 4 kali semula7. Sebuah partikel bermassa 0,2 gram bergerak melingkar dengan kecepatan sudut tetap 10 rad/s. Jika jari-jari lintasan partikel 3 cm, maka momentum sudut partikel itu adalah a. 3x10-7 kg.m2.s-1 b. 9x10-7 kg.m2.s-1 c. 1,6x10-6 kg.m2.s-1 d. 1,8x10-4 kg.m2.s-1 e. 4,5x10-3 kg.m2.s-18. Sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya 140 cm. Pada batang bekerja tiga gaya masing-masing F1= 20 N, F2 = 10 N, dan F3= 40 N dengan arah dan posisi seperti pada gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada pusat massanya adalah. a. 40 Nm b. 39 Nm c. 28 Nm d. 14 Nm e. 3 Nm9. Sebuah katrol pejal bermassa (M) dan jari-jarinya (R) seperti pada gambar! Salah satu ujung tali tak bermassa dililitkan pada katrol, ujung tali yang lain digantungi beban m kg. Percepatan sudut katrol () jika beban dilepas. Jika pada katrol ditempelkan plastisin A yang bermassa M, maka untuk menghasilkan percepatan sudut yang sama, massa beban harus dijadikan. a. m.kg b. 3/2 m.kg c. 2m.kg d. 3m.kg e. 4m.kg 15Ocean : Pencetak Sang Juara 16. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 4Menentukan Menentukan hubungan usaha dengan perubahan energi dalamkehidupan sehari-hari atau menentukan besaran-besaran yang terkait Usaha Energi PotensialW =F.s Ep = m g h= F . s cos Keterangan:Keterangan:Ep = energi potensial (joule)W = usaha (joule)m = massa (kg)F = gaya (N) g = percepatan gravitasi (10 m/s2)s = perpindahan (m)h = ketinggian (m) = sudut antara F dan s Hubungan antara Usaha dan Energi Energi Kinetik W = EEk = m v2 Keterangan:Keterangan:W = usaha (joule)Ek = energi kinetik (joule)E = selisih energi (joule)m = massa (kg)v = kecepatan benda (m/s)LATIHAN SOAL1. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian bergerak lurus dengan percepatan 3 m/s. Usaha yang di ubah menjadi energi kinetik setelah 2 detik adalaha. 6 jouleb. 12 joulec. 24 jouled. 48 joulee. 72 joule2. Sebuah batu yang massanya 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 100 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka usaha yang dilakukan oleh gaya berat batu sampai ketinggian 20 m adalah . a. 10 joule b. 20 joule c. 100 joule d. 400 joule e. 1600 joule3. Seorang anak mengangkat koper dengan gaya angkat sebesar 50 N, berjalan sejauh 4 meter, maka usaha yang dilakukan anak tersebut adalah . a. 0 joule b. 0,4 joule c. 12,5 joule d. 20 joule e. 200 joule 16Ocean : Pencetak Sang Juara 17. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 20134. Sepotong balok bermassa 20 kg berada dalam keadaan diam pada bidang horizontal yang licin. Kemudian balok dipukul hingga bergerak dengan percepatan 0,8 m/s 2. Usaha yang dilakukan balok pada 10 sekon pertama gerakannya adalah .a. 1 600 jouleb. 800 joulec. 640 jouled. 64 joulee. 6,4 joule5. Perhatikan gambar! Anggap g = 10 m/s2. Jika koefisien gesekan kinetik antara balok dan lantai k = 0,5, maka nilai perpindahan benda (s) adalah.a. 5,00 mb. 4,25 mc. 3,00 md. 2,50 me. 2,00 m6. Odi mengendarai mobil bermassa 4 000 kg di jalan lurus dengan kecepatan 25 m/s. Karena melihat kemacetan dari jauh dia mengerem mobil sehingga kecepatan mobilnya berkurang teratur menjadi 15 m/s. Usaha oleh gaya pengereman adalah. a. 200 kJ b. 300 kJ c. 400 kJ d. 700 kJ e. 800 kJ7. Bola bermassa 500 gram bergerak dengan laju 10 m/s. Untuk menghentikan bola tersebut gaya penahan F bekerja pada bola selama 0,2 s. Besar gaya F adalah .a. 5 Nb. 7,5 Nc. 10 Nd. 15 Ne. 25 N8. Seorang pekerja menarik ember berisi air yang bermassa 5 kg yang diikat dengan tali, dari ketinggian 5 meter sampai pada ketinggian 20 meter. Jika percepatan gravitasi g=10m/s2, usaha yang harus dilakukan adalah .a. 1750 Jb. 1500 Jc. 1000 Jd. 750 Je. 250 J9. Sebuah mesin Derek menarik sebuah mobil. Usaha yang dilakukan mesin Derek sebesar 25000 J. Tali penarik mobil membentuk sudut 45 dan mesin derek berhasil memindahkan mobil sejauh 100 m. Gaya yang dilakukan mesin derek pada mobil sebesar.a. 100 2 N17Ocean : Pencetak Sang Juara 18. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013b. 1252Nc. 1502Nd. 2002N e. 250 2N10. Sebuah gaya konstan 60 N bekerja selama 12 detik pada sebuah benda yang masanya10 kg. Benda mempunyai kecepatan awal 6 m/detik dengan arah yang sama dengangaya itu.1) Kerja yang dilakukan pada benda adalah 30.240 joule2) Energi kinetik akhir benda itu adalah 30.240 joule3) Daya yang dihasilkan adalah 2520 watt4) Pertambahan emergi kinetik benda itu adalah 180 joulePernyataan yang benar adalah a. 1, 2 dan 3b. 1 dan 3c. 1 dan 4d. hanya 4e. semua benar11. Sebuah benda bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Akibat gaya gesekanantara benda dan lantai mengalami perlambatan 2 m/s2. Besar usaha untuk mengatasigaya gesekan selama 3 sekon adalah. a. 256 joule b. 240 joule c. 176 joule d. 128 joule e. 120 joule12. Energi 4900 joule digunakan untuk mengangkat vertikal benda bermassa 50 kg. Bendaakan naik setinggi (g = 9.8 m/s2)a. 0,1 mb. 10 mc. 98 md. 245 me. 960 m18Ocean : Pencetak Sang Juara 19. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 5Menentukan Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan ataumenentukan besaran-besaran terkait pada konsep elastisitas Modulus Elastisitas (Modulus Young)Tegangan Regangan Modulus F l E A l eKeterangan:E= modulus elastisitas (N/m2)= tegangan (N/m2) = reganganF= gaya (N)A= luas penampang (m2)l= panjang mula-mula (m) l = perubahan panjang (m) Hukum Hooke / Elastisitas PegasJika gaya tarik tidak melampui batas elastisitas pegas, pertambahan panjang pegasberbanding lurus dengan gaya tariknya.F k.xKeterangan:F= gaya yang dikerjakan pada pegas (N)k= konstanta pegas (kg/m2) x = pertambahan panjang pegas (m) Energi potensial pegasE p 1 k x 2 2 Susunan PegasSeriParalel1 1 1 1 k p k1 k2 ... kn ... ks k1 k2kn LATIHAN SOAL1. Tiga buah pegas identik tersusun seperti gambar berikut! Masing-masing pegas dapat merenggang 2 cm jika diberi beban 600 gram, maka konstanta pegas gabungan pada sistem pegas adalah . a. 45 N/m b. 200 N/m c. 225 N/m d. 450 N/m e. 900 N/m19Ocean : Pencetak Sang Juara 20. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 20132. Tiga buah pegas identik disusun seperti gambar di samping! Jika beban 300 gram (g = 10 m/s2) digantung pada pegas k, pegas akan bertambah panjang 4 cm. Besarnya konstanta susunan pegas adalah . a. 225 N/m b. 75 N/m c. 50 N/m d. 25 N/m e. 5 N/m3. Percobaan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut : Energi potensial yang dihasilkan ketika pegas bertambah panjang 2 cm adalah . a. 0,32 J b. 0,16 J c. 0,08 J d. 0,06 J e. 0,04 J4. Karet yang panjangnya L digantungkan beban sedemikian rupa sehingga diperoleh data seperti pada tabel : Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan besar konstanta pegas adalah . a. 250 N/m b. 360 N/m c. 400 N/m d. 450 N/m e. 480 N/m5. Sepotong kawat logam homogen panjangnya 140 cm dan luas penampangnya 2 mm. Ketika ditarik dengan gaya sebesar 100 N, bertambah panjang 1 mm. Modulus elastik bahan kawat logam tersebut adalah . a. 7 x 108 N/m2 b. 7 x 109 N/m2 c. 7 x 1010 N/m2 d. 7 x 1011 N/m2 e. 7 x 1017 N/m26. Grafik di samping menunjukkan hubungan antara gaya F dan pertambahan panjang (x) pada sebuah pegas. Energi potensial pegas pada saat mengalami pertambahan panjang 14 cm adalah . a. 11,2 juole b. 5,6 joule c. 1,12 joule d. 0,56 joule e. 0,112 joule 20Ocean : Pencetak Sang Juara 21. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 20137. Dua kawat P dan Q masing-masing panjangnya 50 cm dan 80 cm ditarik dengan gayayang sama . Jika konstanta kawat P dan Q masing-masing sebesar 200 N/m dan 300N/m, maka perbandingan penambahan panjang kawat P dan Q adalah .a. 1 : 1b. 2 : 3c. 3 : 2d. 5 : 8e. 8 : 58.Suatu pegas akan bertambah panjang 10 cm jika diberi gaya 30 N. Pertambahanpanjang pegas jika diberi gaya 21 N adalah .a. 2 cmb. 3 cmc. 5 cmd. 6 cme. 7 cm9.Diantara keadaan benda-benda berikut :1) Karet katapel yang diregangkan2) Bandul yang disimpangkan3) Besi yang dipanaskanBenda yang memiliki energi potensial adalah pada nomor a. (1)b. (1) dan (2)c. (2)d. (2) dan (3)e. (3)10. Batang serba sama (homogen) panjang L, ketika di tarik dengan gaya F bertambahpanjang sebesar L. Agar pertambahan panjang menjadi 4 L maka besar gayatariknya adalah a. Fb. Fc. 2 Fd. 4 Fe. 16 F11. Sebuah pegas memerlukan usaha 75 joule untuk meregang sepanjang 5 cm. Usahayang diperlukan untuk meregang pegas sepanjang 3 cm adalah a. 27 jouleb. 25 joulec. 15 jouled. 5 joulee. 0,2 joule 21Ocean : Pencetak Sang Juara 22. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 6Menentukan Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukumkekekalan energi mekanik Energi Mekanik Di titik A EKA =0EM = EP + EK EPA = mghAKeterangan : Di titik BEM = energi mekanik (joule)EKB = mvB2EP = energy potensial (joule)EPB = mghBEK = energy kinetic (joule) Di titik C Hukum kekekalan energy mekanik EKC = mvC2 EPC =0 EM1 = EM2 EP1 + EK2 = EP2 + EK2mgh1 1 mv12 mgh2 1 mv2 22 2 LATIHAN SOAL1. Sebuah benda bermassa 100 gram jatuh bebas dari ketinggian 20 m. kecepatan benda pada saat mencapai ketinggian 5 m dari permukaan tanah adalah ... a. 20 m/s b. 15 m/s c. 10 3 m/s d. 10 2 m/s e. 10 m/s2. Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar. Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah . a. 6 m/s b. 8 m/s c. 10 m/s d. 12 m/s e. 16 m/s3. Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan pada sudut elevasi 60o dan kecepatan awal 40 m/s seperti gambar. Jika gesekan dengan udara diabaikan, maka energi kinetik peluru pada titik tertinggi adalah .22Ocean : Pencetak Sang Juara 23. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 0 joule b. 4 joule c. 8 2 joule d. 12 joule e. 24 joule4. Sebuah benda dengan massa 1 kg, dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g = 10 m/s2, besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 meter adalah . a. 300 joule b. 400 joule c. 500 joule d. 600 joule e. 700 joule5. Sebuah benda bermassa 0,5 kg digantung dengan benang (massa benang di abaikan) dan diayunkan hingga ketinggian 20 cm dari posisi awal (lihat gambar). Bila g = 10 m/s2, kecepatan benda di titk A adalah . a. 4 m/s b. 0,4 m/s c. 0,2 m/s d. 0,04 m/s e. 0,02 m/s6. Sebuah benda dengan massa 1 kg didorong dari permukaan meja hingga kecepatan pada saat lepas dari bibir meja adalah 2 m/s. Jika g = 10 m/s2, energi mekanik benda pada saat ketinggian dari tanah 1 m adalah . a. 2 Joule b. 10 Joule c. 12 Joule d. 22 Joule e. 24 Joule7. Sebuah benda jatuh dari posisi A seperti gambar. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik benda ketika sampai di B adalah .23Ocean : Pencetak Sang Juara 24. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 3 : 2 b. 3 : 1 c. 2 : 1 d. 2 : 3 e. 1 : 38. Dua buah benda A dan B yang keduanya bermassa m kg jatuh bebas dari ketinggian h meter dan 2h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, benda B akan menyentuh tanah dengan nergi kinetik sebesar . a. mv2 b. mv2 c. mv2 d. mv2 e. 3/2 mv29. Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin seperti pada gambar. Perbandingan energi potensial dan energikinetik balok ketika berada di titik M adalah .a. Ep : Ek = 1 : 3b. Ep : Ek = 1 : 2c. Ep : Ek = 2 : 1d. Ep : Ek = 2 : 3e. Ep : Ek = 3 : 210. Perhatikan gambar di samping! Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jikapercepatan gravitasi bumi 10 m/s2, kecepatan benda pada saat berada 15 m di atastanah adalah . a. 2 m/s b. 5 m/s c. 10 m/s d. 15 m/s e. 20 m/s24Ocean : Pencetak Sang Juara 25. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 7Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan tumbukan, impuls atauhukum kekekalan momentum Impuls Hukum Kekekalan MomentumI = F t pawal = pakhir m1.v1 + m2.v2 = m1.v1 + m2.v2Keterangan:I= impuls (N.s) Koefisien restitusi ( e )F= gaya (N) vvt = selang waktu (s) e 2 1 v2 v1 Momentump=m.v Tumbukan 1. Lenting sempurna (e = 1)Keterangan:2. Tidak lenting sama sekali (e = 0)p= momentum (kg.m/s) 3. Lenting sebagian (0 < e < 1)m= massa (kg)v= kecepatan (m/s) Keterangan : m1, m2= massa (kg) Hubungan Impuls dan Momentum v1, v2= kecepatan sebelum I = p tumbukan (m/s)F . t = m . vv1, v2= kecepatan setelahF . t = m (v2 v1)tumbukan (m/s)LATIHAN SOAL1. Bola A bermassa 0,4 kg bergerak dengan laju 6 m/s dan menumbuk bola B bermassa 0,6 kg yang sedang bergerak mendekati bola A dengan laju 8 m/s. Kedua bola tersebut bertumbukan tidak lenting sempurna. Laju bola setelah tumbukan adalah . a. 1,4 m/s searah gerak bola B b. 2,4 m/s searah gerak bola B c. 2,4 m/s searah gerak bola A d. 2,5 m/s searah gerak bola B e. 2,5 m/s searah gerak bola A2. Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kecepatan bola menjadi 6 m/s. Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah . a. 8 kg m/s b. 6 kg m/s c. 5 kg m/s d. 4 kg m/s e. 2 kg m/s3. Sebuah bola yang mempunyai momentum p menumbuk dinding dan memantul. Tumbukan lenting sempurna dan arahnya tegak lurus. Besarnya perubahan momentum bola adalah a. 0 b. p c. p25Ocean : Pencetak Sang Juara 26. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. P e. 2p4.Sebuah bola jatuh bebas dari ketinggian 100 m di atas lantai. Jika koefisien restitusiantara bola dengan lantai 0,5 maka tinggi pantulan pertama bola tersebut adalah.a. 20 mb. 25 mc. 50 md. 75 me. 80 m5.Benda A bermassa 120 gram bergerak ke kanan dengan kecepatan 20 m/s menumbukbola B bermassa 80 gram yang diam. Tumbukan yang terjadi tidak lenting sama sekali.Kecepatan kedua benda setelah bertumbukan adalah . a. 40 m/s b. 20 m/s c. 12 m/s d. 11 m/s e. 6 m/s6.Dua benda A dan B massanya sama. Benda A menumbuk benda B yang diam sehinggakedua benda melekat satu sama lain dan bergerak bersama, I. Jumlah energi kinetik sebelum dan sesudah tumbukan berbanding 2 : 1II. kecepatan kedua benda sesudah tumbukan sebesar kali kecepatan benda Amula-mula III. momentum benda A sebelum tumbukan = 2 kali momentum benda B sesudahtumbukan IV. Koefisien restitusi sama dengan nolPernyataan di atas yang benar adalah .a. I, II dan IIIb. I dan IIIc. II dan IVd. IVe. I, II, III dan IV7.Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekatiseperti pada gambar! Jika v2 adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanandengan laju 5 m/s, maka besa rkecepatan v1 setelah tumbukan adalah . a. 7 m/s b. 9 m/s c. 13 m/s d. 15 m/s e. 17 m/s8. Dua troli A dan B masing-masing bergerak saling mendekat dengan vA = 4 m/s dan vB = 5 m/s seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah . a. 4,5 m/s ke kanan 26Ocean : Pencetak Sang Juara 27. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 b. 4,5 m/s ke kiri c. 1,0 m/s ke kiri d. 0,5 m/s ke kiri e. 0,5 m/s ke kanan9. Bola B menumbuk benda A yang sedang diam seperti gambar. Jika setelah tumbukan A dan B menyatu, kecepatan bola A dan B adalah .a. 2,0 m/sb. 1,8 m/sc. 1,5 m/sd. 1,0 m/se. 0,5 m/s10. Sebuah mobil bermassa 800 kg melaju dengan kecepatan 90 km/jam menabarkgerobak bermassa 200 kg yang berhenti di tepi jalan. Setelah tabrakan, gerobakmenempel pada mobil dan bergerak dengan laju .a. 5 m/sb. 10 m/sc. 15 m/sd. 20 m/se. 25 m/s11. Sebutir peluru 40 gram bergerak dengan kecepatan 100 m/s arah mendatarmenumbuk balok bermassa 960 gram yang diam di atas bidang datar, Jika pelurutertahan di dalam balok, maka kecepatan keduanya menjadi .a. 40 m/sb. 36 m/sc. 24 m/sd. 12 m/se. 4 m/s27Ocean : Pencetak Sang Juara 28. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 8Menjelaskan hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik atau fluidadinamik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari Tekanan Hidrostatis Tegangan permukaanPh P0 gh Benda batangBenda LingkaranKeterangan :F F Ph = tekanan hidrostatis (Pa) 2L 2 RP0 = tekanan udara luar (Pa) Keterangan : = massa jenis (kg/m3) = tegangan permukaan (N/m)g = gravitasi bumi (m/s2)F = gaya (N)h = kedalaman (m)L = panjang (m) Hukum Pascal R = jari-jari (m)Tekanan zat cair dalam ruang tertutup Kapilaritasakan diteruskan ke segala arah 2 cos h gr Keterangan :P P2 H = tinggi fluida (m) 1 = tegangan permukaan (N/m)F1 F2 = sudut kontakA1 A2 = massa jenis fluida (kg/m3)Keterangan : g = percepatan gravitasi (m/s2)P1= tekanan di pipa A (N/m2) r = jari-jari pipa kapiler (m)P2= tekanan di pipa B (N/m2) ViskositasF1= gaya di pipa A (N) Ff 6 rvF2= gaya di pipa B (N) Keterangan :A1= luas penampang A (m2)Ff = gaya stokes (N)A2= luas penampang B (m2) = koefisien viskositas (kg.m.s) Hukum Archimides r = jari-jari (m) Benda yang tercelup sebagian atau v = kecepatan (m/s)seluruhnya di dalam fluida, akan Kontinuitasmendapat gaya ke atas sebesar volumeVbenda yang tercelup,QtFA f gVatau FA wu w Q1 = Q2 Keterangan :A1v1 A2v2 FA = gaya angkat (N) Keterangan : f = massa jenis fluida (kg/m3) Q = debit air (m3/s) V = volume benda tercelup (m3) A = luas penampang pipa (m2) g = gravitasi bumi (m/s2) wu = berat benda di udara (N) V = volume (m3) w = berat benda di air (N) t = waktu (s) v = kecepatan aliran (m/s) Benda di dalam fluida : Hukum Bernoulli 1. Terapung (b < f) Asas Toricelli 2. Melayang (b = f) P gh1 1 v12 P2 gh2 1 v2 21 22 3. Tenggelam (b > f)28Ocean : Pencetak Sang Juara 29. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 Lubang kebocoranKeterangan : FA = gaya angkat pesawat (N) = massa jenis fluida (kg/m3) v1 = kecepatan udara bagian bawah (m/s) v2 = kecepatan udara bagian atas (m/s) P1 = tekanan udara di bagian atas (Pa) P2 = tekanan udara di bagian bawah (Pa) Pipa venturi v 2 gh12h2 t g x 2 h1h2 P P2 ghKeterangan :1P = tekanan (Pa) v2 2 v12 2 gh = massa jenis fluida (kg/m3) Keterangan :v = kecepatan fluida (m/s) = massa jenis fluida (kg/m3)g = percepatan gravitasi (m/s2)v1 = kecepatan di titik 1 (m/s)h1 =jarak permukaan air ke lubang (m)v2 = kecepatan di titik 2 (m/s)h2 = jarak lubang terhadap tanah (m) P1 = tekanan udara di titik 1 (Pa) Gaya angkat pesawatP2 = tekanan udara di titik 2 (pa) h = selisih ketinggian air di kedua pipa (m) FA 1 (v12 v2 2 ) A 2 v1 > v2 P1 < P2LATIHAN SOAL1. Sebatang jarum yang panjangnya 10 cm diletakkan pelan-pelan di atas permukaan bensin. Jarum terapung dalam bensin. Massa jenis jarum = 3,92 gr/cm3, tegangan muka bensin pada suhu tersebut = = 0,0314 N/m. Ambil = 3,14 dan g = 10 m/det2, maka radius jarum adalah.... a. 3/7 mm b. 4/7 mm c. 5/7 mm d. 6/7 mm e. 1 mm2. Sebuah pipa kapiler berdiameter 2/3 mm dimasukkan tegak lurus ke dalam bejana yang berisi air raksa (massa jenis = 13,62 gr/cm3). Sudut kontak antara air raksa dengan pipa adalah 143 (sin 37 = 0,6). Bila tegangan muka zat cair adalah 0,48 N/m, maka turunnya air raksa dalam pipa kapiler dihitung dari permukaan zat cair dalam bejana (g = 10 m/det2) adalah.... a. 1,20 cm b. 1,69 cm c. 2,00 cm 29Ocean : Pencetak Sang Juara 30. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013d. 2,27 cme. 3,00 cm3.Sebuah tangki berisi air diletakkan di tanah. Tinggi permukaan air 1,25 m dari tanah.Pada ketinggian 0,8 m dari tanah terdapat lubang kebocoran, sehingga air mengalirdari lubang tersebut dengan kecepatan.... (g = 10 m detik-2)a. 0,45 m detik-1b. 3 m detik-1c. 8 m detik-1d. 9 m detik-1e. 12,5 m detik-14.Sebuah pesawat mempunyai lebar sayap total 15 m2. Jika kecepatan aliran udara diatas dan di bawah sayap masing- masing 60 m/s dan 30 m/s serta massa jenis udara1,2 kg/m3. Besarnya gaya ke atas yang dialami pesawat adalah.a. 16 200 Nb. 20 100 Nc. 24 300 Nd. 30 500 Ne. 34 600 N5.Sebuah batu karang bermassa 80 kg terletak di dasar sebuah danau. Volum batu 2,5 x104 cm3. Berapa berat batu di dasar danau?a. 530 Nb. 545 Nc. 550 Nd. 575 Ne. 580 N6.Sebuah bola dengan volume 32 cm3 mengapung di atas permukaan air dansetengahnya tepat terbenam di bawah permukaan air. Berapakah massa bola itu?a. 1,6b. 1 kgc. 0,16 kgd. 0,016 kge. 0,0016 kg7.Tekanan hidrostatis pada suatu titik di dalam bejana yang berisi zat cair ditentukanoleh:1) massa jenis zat cair2) volume zat cair dalam bejana3) kedalaman titik dari permukaan zat cair4) bentuk bejanaPernyataan yang benar adalah .a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3), dan (4)8. Sebuah tangki di isi dengan air sampai mencapai ketinggian 3,05 m. Pada jarak 1,25 m dari dasar tangki terdapat sebuah kran dengan luas penampang 1 cm2. Kecepatan keluarnya air dari kran adalah .... a. 2 m/s b. 3 m/s c. 4 m/s30Ocean : Pencetak Sang Juara 31. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 5 m/s e. 6 m/s9. Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain yang berjari-jari 5 cm. Keduanyadalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 1 m/spada tekanan 105 N/m2, maka tekanan pada pipa yang kecil (massa jenis air 1gram/cm3) adalah .a. 10 000 N/m2b. 60 000 N/m2c. 15 000 N/m2d. 90 000 N/m2e. 30 000 N/m210. Pada gambar di bawah, air mengalir melewati pipa venturimeter. Jika luas penampangA1 dan A2 masing-masing 5 cm2 dan 4 cm2 dan g = 10 m/s2, maka kecepatan (v) airyang memasuki pipa venturimeter adalah . a. 3 m/s b. 4 m/s c. 5 m/s d. 9 m/s e. 25 m/s 31Ocean : Pencetak Sang Juara 32. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 3. Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya pada mesin kalorIndikator 1Menentukan pengaruh kalor terhadap suatu zat, perpindahan kalor atau asas Blackdalam pemecahan masalah Kalor Perpindahan kalorQ mcT KonduksiQ mL Q kAT HKeterangan:t lQ = kalor (joule)Konveksim = massa benda (kg) Q H hATc = kalor jenis benda (J/kgC) tT = perubahan suhu (C) RadiasiL = kalor laten (J/kg) Q H e T 4 A Satuan Kalor t1 joule = 0,24 kalori 1 kalori = 4,2 joule Keterangan : H = kalor yang merambat tiap detik (J/s) k = konduktivitas termal (W/m.K) Azas BlackPada pencampuran dua zat banyaknyah = koefisien konveksi (J/s.m2.K)kalor yang dilepas zat bersuhu tinggiA = luas permukaan (m2)sama dengan banyaknya kalor yang T = perubahan suhu (C)diterima zat bersuhu rendah.l = panjang penghantar (m) e = emisivitas : e = 1; penyerap sempurnaQserap Qlepas 0 reaktansi kapasitif2) Reaktansi induktif = reaktansi kapasitif3) Impedansi sama dengan nol4) Impedansi sama dengan hambatan RYang benar adalah pernyataan a. (1) dan (3)b. (2) dan (3)c. (1) dan (4)d. (2) dan (4)e. (1) dan (2) 79Ocean : Pencetak Sang Juara 80. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 6. Memahami konsep dan prinsip kuantum, relativitas, fisika inti dan radioaktivitas dalam kehidupan sehari-hari.Indikator 1Menjelaskan berbagai teori atom.a. Demokritus e. Bohr Partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi Pada dasarnya teori atom Bohr sama dengan dinamakan atom.teori atom Rutherford dengan ditambah teorib. John Daltonkuantum untukmenyempurnakan Atom merupakan partikel terkecil yang tidakkelemahannya. dapat dibagi lagi dan bersifat masif.Teori atom Bohr didasarkan pada dua postulat, Atom-atom dari unsur sejenis mempunyai yaitu: sifat yang sama. Elektron-elektron yang mengelilingi inti Atom suatu unsur tidak dapat berubah mempunyai litasan tertentu yang disebut menjadi unsur lain.lintasan stasioner dan tidak memancarkan Dua atom atau lebih dari unsur yangenergi. Dalam gerakannya elektron berlainan dapat membentuk suatu molekul. mempunyai momentum anguler sebesar: Kelemahan : Tidak menyinggung tentang h kelistrikan. mvr n2c. J.J. ThompsonKeterangan: Model atom seperti roti kismis, berbentukm = massa elektron (kg) bola pejal dengan muatan positif dan muatanv = kecepatan linear (m/s) negatif tersebar merata diseluruh bagianr = jari-jari (m) atom.n = bilangan kuantum Atom adalah masif, karena partikel-partikelh = tetapan Planck 6,6x10-34 J/s pembentuk atom tersebar merata. Dalam tiaplintasannya elektron Jumlah muatan positif sama dengan jumlah mempunyai tingkat energi tertentu (makin muatan negatif, sehingga atom bersifat netral. dekat dengan inti tingkat energinya makin Massa elektron jauh lebih kecil dari massa kecil dan tingkat energi paling kecil 1). atom.Bila elektron pindah dari kulit luar ked. Rutherford dalam maka akan memancarkan energi Inti atom bermuatan positif, mengandungberupa foton.Sebaliknya bila pindah dari hampir seluruh massa atom. kulit dalam ke luar akan menyerap energi. Elektron bermuatan negatifselaluc mengelilingi inti seperti tata surya.EB E A hf h Sebagian besar atommerupakan ruang kosong. Jumlah muatan inti = jumlah muatan Keterangan: elektron yang mengelilinginya. EA = tingkat energi pada kulit A Gaya sentripetal elektron selama mengelilingiEB = tingkat energi pada kulit B inti dibentuk oleh gaya tarik elektrostatisf = frekuensi foton (Hz) (gaya Coulomb).c = kecepatan cahaya (3x108 m/s) Kelemahan: = panjang gelombang foton (m) Elektron yang mengelilingi inti akan terus Kelemahan teori atom Bohr: memancarkan energy berupa gelombang Lintasan elektron tidak sesederhana elektromagnetsehingga lintasannyaseperti yang dinyatakan Bohr berbentuk spiral dan suatu saat akan jatuh ke Teori atom Bohr belum dapat menjelaskan dalam inti.halhal berikut: Tidak dapat menjelaskan kestabilan atoma. Kejadian dalam ikatan kimia Tidak dapat menjelaskan spektrum garis b. Pengaruh medan magnet terhadap atom hidrogen. atomc. Spektrum atom berelektron banyak 80Ocean : Pencetak Sang Juara 81. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 LATIHAN SOAL1.Salah satu pernyataan dalam teori atom Rutherford adalah ....a. elektron bermuatan negatif dan tersebar merata di seluruh bagian atomb. elektron bermuatan negatif dan bergerak mengelilingi inti pada lintasan yang tetapc. inti atom bermuatan positif menempati hampir semua bagian atomd. inti atom bermuatan positif dan terkonsentrasi di tengah-tengah atome. inti atom tidak bermuatan dan mengisi sebagian atom2.Energi electron pada keadaan dasar di dalam atom hydrogen adalah -13,6 eV. Energielectron pada orbit dengan bilangan kuantum n = 4 adalah .a. 1,36 eVb. 1,24 eVc. 0,96 eVd. 0,85 eVe. 0,76 eV3.Apabila electron berada pada lintasan ketiga, energinya sebesar .a. 2,57 eVb. 2,51 eVc. 1,67 eVd. 1,51 eVe. 1,21 eV4.Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut : 1) Atom terdiri dari electron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif 2) Elektron mengorbit inti atom seperti planet mengorbit matahari 3) Elektron mengorbit inti atom pada orbit yang stationer tanpa memancarkan energi. Yang membedakan model atom Rutherford dengan model atom Thomson adalah penyataan. a. (1), (2), dan (3) b. (1) dan (3) saja c. (1) saja d. (2) saja e. (3) saja5.Jika persamaan energi lintasan electron tunggal dari sebuah atom hydrogen adalah 13, 6En eV , maka sebuah electron yang tereksitasi dari lintasan n = 1 ke n = 4n2 mengalami perubahan energi elektron sebesar . a. 12,75 eV b. 10,20 eV c. 7,20 eV d. 6,85 eV e. 3,40 eV6. Menurut model atom Bohr elektron dapat tereksitasi dari orbital n = 2 ke n = 3 pada atom hidrogen. Jika energi stasioner elektron pada tingkat n = 1 memenuhi formulasi 13, 6 matematik En eV , nilai perubahan energi untuk keadaan di atas adalah .n2 a. 0,54 eV b. 0,85 eV c. 1,51 eV d. 1,88 eV 81Ocean : Pencetak Sang Juara 82. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013 e. 3,40 eV7. Dalam model atom Bohr, ketika elektron atom hidrogen berpindah dari orbit dengan 13, 6 bilangan kuantum n = 1 ke n = 3, dan En eV , maka elektron tersebut akan n2a. menyerap energi sebesar 1,50 eVb. memancarkan energi sebesar 1,50 eVc. menyerap energi sebesar 2,35 eVd. memancarkan energi sebesar 12,09 eVe. menyerap energi sebesar 12,09 eV8. Energi electron pada keadaan dasar di dalam atom hidrogen -13,6 eV. Energi electronpada orbit dengan bilangan kuantum n = 4 adalah .a. 1,36 eVb. 1,24 eVc. 0,96 eVd. 0,85 eVe. 0,76 eV9. Pernyataan berikut ini berhubungan dengan atom Thomson kecuali a. atom bukan partikel terkecil dari suatu unsurb. muatan positif tersebar merata dalam isi atomc. elektron pada atom tersebar diantara muatan positifd. elektron adalah bagian dari atom yang bermuatan negatife. elektron mempunyai massa yang sama dengan massa muatan positif10. Salah satu ketentuan Bohr dalam model atomnya adalah a. elektron pada lintasan stasionernya memancarkan energib. elektron berpindah dari lintasan dengan energi tinggi ke lintasan dengan energi yang lebih rendah akan memancarkan fotonc. elektron pada lintasan stasionernya menyerap energid. elektron mengelilingi inti pada lintasan tertentu memiliki momentum liniere. elektron pada lintasan dengan energi paling rendah tidak tereksitasi82Ocean : Pencetak Sang Juara 83. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 2Menjelaskan besaran-besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efekCompton. Efek Fotolistrik/Efek Compton Energi Kinetik Maksimum ElektronGejala lepasnya elektron dari permukaan1 2logam karena disinari oleh gelombang E hf ; E mv ; E qV 2elektromagnetik tertentu.Efek inimembuktikan cahaya bersifat sepertiEk hf W0 eVpartikel.1 2 1 1 c mv hc eV E hf h2 0 Keterangan: Etotal Ekinetik EdiamE = energi foton ch = tetapan Planck 6,626x10-34 J.s Ediam W0 hf 0 hf = frekuensi foton (Hz) 0f0 = frekuensi ambang bahan (Hz) Syarat terjadi efek fotolistrik c = kecepatan cahaya (3x108 m/s)1. > 0 = panjang gelombang foton (m)2. f < f0 0 = panjang gelombang ambang (m)3. Ef > W0W0 = energi ambang bahanE = muatan elektron (1,6x10-19 C)V = beda potensial listrik (V)LATIHAN SOAL1. Pernyataan-pernyataan berikut ini berkaitan dengan efek foto listrik: 1) efek foto listrik terjadi bila energi foton yang datang pada permukaan logam lebihbesar dari fungsi kerjanya 2) kecepatan lepasnya elektron dari permukaan logam bergantung pada intensitascahaya yang diterimanya 3) banyaknya elektron yang lepas dari permukaan logam bergantung frekuensicahaya yang menyinarinya Pernyataan yang benar adalah .... a. (1), (2), dan (3) b. (2) dan (3) c. (1) saja d. (2) saja e. (3) saja2. Pernyataan berikut ini yang tidak menggambarkan teori kuantum Planck adalah . a. Semua foton merupakan gelombang elektromagnetik b. Efek Compton menerapkan teori kuantum Planck c. Kecepatan foton sama dengan kecepatan cahaya d. Cahaya terdiri atas kuantum-kuantumc e. Energi dalam satu foton adalahEh (h = tetapan Planck, c = kecepatancahaya) 83Ocean : Pencetak Sang Juara 84. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 201323. Sebuah elektron dipercepat hingga kecepatannya x108 m/s. Jika massa elektron39,0x10-31 kg dan muatan elektron 1,6x10-19 C (h = 6,6x10-34 J.s), maka panjanggelombang de Broglie elektron adalah .a. 1,10 x 10-11 mb. 1,25 x 10-11 mc. 1,50 x 10-11 md. 1,60 x 10-11 me. 1,80 x 10-11 m4. Sebuah elektron bergerak dengan laju 0,6 c. Jika massa diam elektron 9,1 1031 kgdan laju cahaya c = 3108 m/s, maka energi kinetik elektron itu adalah a. 2,05 1014 jouleb. 2,05 1015 joulec. 2,05 1016 jouled. 2,05 1020 joulee. 2,05 1023 joule 5. Jika konstanta Planck 6,6310-34 J.s dan massa elektron = 9,11031 kg, maka supayaeletron bersifat gelombang dengan panjang gelombang 6630 , elektron tersebutharus bergerak dengan kecepatan a. 3,3 106 m/sb. 5,7 105 m/sc. 3,31 103 m/sd. 6.63 103 m/se. 1,1 103 m/s 6. Gambar di bawah adalah grafik hubungan Ek (energi kinetik maksimum) foto elektronterhadap frekuensi sinar yang digunakan pada efek foto listrik. Nilai P pada grafiktersebut adalah a. 2,64x10-23 joule b. 3,3x10-23 joule c. 6,6x10-20 joule d. 2,64x10-19 joule e. 3,3x10-19 joule7. Frekuensi ambang suatu logam sebesar 81014 Hz, dan logam tersebut disinari dengan cahaya yang mempunyai frekuensi 1015 Hz. Jika tetapan Planck = 6,61034 J.s, maka energi kinetik foto elektron yang terlepas dari permukaan logam tersebut adalah a. 1,32 1015 joule b. 1,32 1016 joule c. 1,32 1017 joule d. 1,32 1018 joule e. 1,32 1019 joule84Ocean : Pencetak Sang Juara 85. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20138.Jika h = 6,6 10-34 J.s, c = 3x108 m/s , R = 1,1x107 /m dan 1 ev = 1,6 1019 joule, makaenergi foton cahaya tampak yang dipancarkan oleh atom hidrogen karena loncatanelektron dari lintasan ke 4 besarnya adalah a. 1,36 1019 jouleb. 2,55 1019 joulec. 4,08 1019 jouled. 25,5 1019 joulee. 40,8 1019 joule9. Sebuah keping logam yang mempunyai energi ambang 2 ev disinari dengan cahayamonokromatis dengan panjang gelombang 6000 hingga electron meninggalkanpermukaan logam. Jika h = 6,6 10-34 J.s dan kecepatan cahaya 3x108 m/detik, makaenergikinetik elektron yang lepas a. 0,1 1019 jouleb. 0,16 1019 joulec. 1,6 1019 jouled. 3,2 1019 joulee. 19,8 1019 joule10. Perhatikan bebetapa faktor-faktor berikut:1) frekuensi cahaya2) fungsi kerja3) intensitas cahayaFaktor yang mempengaruhi energi kinetik foto electron adalah a. (1) sajab. (2) sajac. (3) sajad. (1) dan (2)e. (2) dan (3)85Ocean : Pencetak Sang Juara 86. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 3Menentukan besaran-besaran fisis terkait dengan teori relativitas. Postulat Einstein Catatan :1. Hukum-hukum alam (fisika) berlaku 1 sama untuk dua pengamat yang bergerak1 v2 dengan kecepatan konstan satu terhadap1 2 yang lain.c2. Kecepatan cahaya adalah mutlak tidak Kesetaraan Massa-Energi bergantung gerak pengamat atau gerak Etotal mc 2 sumber cahaya. Kecepatan relatif Ediam m0c 2v AC vCBEkinetik Etotal Ediam AB v .v Keterangan: 1 AC 2 CBc m= massa relativistik (kg)Keterangan: mo = massa diam (kg)vAB = kecepatan relatif A terhadap B (m/s)to= selang waktu menurutvAC = kecepatan relatif A terhadap C (m/s)pengamat diam (s)vBC = kecepatan relatif C terhadap B (m/s)t = selang waktu menurut Besaran Fisika yang berubah akibatpengamat bergerak (s)Postulat Einstein Lo = panjang benda menurutpengamat diam (m)L= panjang benda menurutpengamat bergerak (s)Ek = energi kinetik benda (J)Eo = energi diam (J)po = momentum awal (kg m/s)p= momentum relativistik (kg m/s)c= kecepatan cahaya (3x108 m/s)LATIHAN SOAL1. Sebuah roket waktu diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c kecepatan cahaya dalam vakum). Menurut orang di bumi panjang roket tersebut selama bergerak adalah .... a. 50 m b. 60 m c. 70 m d. 80 m e. 100 m2. Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan kelajuan vA dan vB = c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah .9 a. c 16 86Ocean : Pencetak Sang Juara 87. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20138 b. c924 c. c254 d. c33 e. c23. Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang dating menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan kelajuan vA = 4/5 c dan vB = 5/6 c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat B menurut pilot pesawat A adalah .11 a.c949 b. c5024 c. c259 d.c112 e. c34. Benda bergerak dengan laju 0,6 c dengan arah sesuai de-ngan panjang benda. Bagi pengamat yang diam terlihat panjang benda itu mengalami penyusutan sebesar a. 6 % b. 20 % c. 36 % d. 64 % e. 80 %5. Pada pemetaan lahan kompleks persegi panjang = 4,0 km dan lebar 2,5 km, berapa luas lahan bila diukur dari udara dengan kecepatan pesawat pengukur 0,6 c (searah pan-jang lahan) ? a. 8,0 km2 b. 12,5 km2 c. 15 km2 d. 16,6 km2 e. 17,5 km26. Jika c adalah laju cahaya di udara, maka agar massa benda menjadi 125 persennya massa diam, benda harus digerakkan pada kelajuan a. 1,25 c b. 1 c c. 0,8 c d. 0,6 c e. 1,5 c7. Massa diam suatu benda m0 dan massa bergeraknya m. Apabila benda itu bergerak dengan kecepatan 0,6 c dimana c = laju cahaya dalam ruang hampa, maka hubungan m0 dan m yang benar adalah 87Ocean : Pencetak Sang Juara 88. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a.m0 = 1,25 m b.m0 = 0,8 m c.mo = 1,0 m d.mo = 0,5 m e.m0 = 0,6 m8. Dua benda bergerak dengan kecepatan masing-masing c dan c, arah berlawanan. Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan benda pertama terhadap benda kedua sebesar a. 0,125 c b. 0,250 c c. 0,500 c d. 0,666 c e. 0,75 c9. Sebuah partikel bergerak dengan laju v = 3c . Jika m0 = massa diam, m = massabergerak, Ek = energy, E0 = energy diam, maka berlakua. m = m0 ; Ek = E0b. m = 4/3 m0 ; Ek = E0c. m = 3/2 m0 ; Ek = E0d. m = 2 m0 ; Ek = 2E0e. m = 2 m0 ; Ek = E010. massa benda yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c akan berubah menjadi n kalimassa diamnya, maka n adalaha. 0.80b. 1.25c. 2 d. 3 e. 3 88Ocean : Pencetak Sang Juara 89. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 4Menentukan besaran-besaran fisis pada reaksi inti atom. Struktur Inti Atom Reaksi intiLambang unsur A1 ZA X Z Y ZA Q2A 34Z1 A 2 34 Z XBerlaku:Keterangan: Hukum kekekalan nomor atomX = lambang nama unsur A1+ A2 = A3+ A4Z = nomor atom (jumlah proton) Hukum kekekalan nomor massaA = nomor massaZ1+ Z2 = Z3+ Z4 (jumlah proton + neutron) Hukum kekekalan energi Energi Ikat IntiTidak berlaku : Hukum kekekalan massaE mc2 (untuk massa dalam kg) Energi ReaksiE m.931 MeV (untuk massa dalam sma)Q mc 2(massa dalam kg)Keterangan:E = energi ikat inti (Joule atau MeV) Q m.931 MeV (massa dalam sma)m = defek massa (kg atau sma)Keterangan :c = kecepatan cahaya (3x108 m/s)Q= energy reaksi (joule atau MeV) Defek massa m mpereaksi mhasil reaksim (Zmp ( A Z )mn mint i )Catatan :Keterangan :a. Jika Q > 0 = membebaskan energym = defek massa (kg atau sma)(reaksi eksoterm)Z = jumlah proton b. Jika Q < 0 = menyerap energyA-Z = jumlah neutron (reaksi endoterm)mp= massa proton= 1,67252x10-27 kg = 1,0072766 smamn= massa neutron= 1,67482x10-27 kg = 1,0086654 smaminti = massa inti atom LATIHAN SOAL1. Jika nitrogen ditembak dengan partikel alfa, maka dihasilkan sebuah inti oksigen dan sebuah proton seperti terlihat pada reaksi inti berikut :42 He 14 N 17O 1 H781 Diketahui massa inti : 4 2 He = 4,00260 sma17 8 O = 16,99913 sma14 7 N = 14,00307 sma11H = 1,00783 sma Jika 1 sma setara dengan energy 931 MeV, maka pada reaksi diatas a. Dihasilkan energy 1,20099 MeV b. Diperlukan energy 1,20099 MeV c. Dihasilkan energy 1,10000 MeV d. Diperlukan energy 1,10000 MeV e. Diperlukan energy 1,00783 MeV89Ocean : Pencetak Sang Juara 90. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20132. Dalam reaksi inti :21 D 21D 2 He aY Q 3 b Partikel Y adalah a. Neutron b. Proton c. Electron d. Alpha e. Foton3. Atom 14 N ditembak dengan partikel alpha. Dalam proses ini dihasilkan isotope7 oksigen 17O , maka partikel yang dibebaskan adalah8 a. Proton b. Electron c. Neutron d. Positron e. Foton4. Massa inti karbon 12C = 12,000 sma, massa proton dan neutron masing-masing 1,00786 sma dan 1,0086 sma. Defek massa dalam pembentukan inti karbon adalah a. 24,0984 sma b. 12,0984 sma c. 6,0516 sma d. 6,0468 sma e. 0,0984 sma5. Massa inti karbon 12C = 12,000 sma, massa proton dan neutron masing-masing 1,00786 sma dan 1,0086 sma dan 1 sma = 931 meV, maka besarnya energy ikat karbon tersebut adalah a. 3,67 MeV b. 7,63 MeV c. 9,16 MeV d. 91,6 MeV e. 102,6 MeV6. Pada reaksi fusi :21 H 1 H 23He 01N energi2 Diketahui massa inti : 1 H = 2,0147 sma 232 He = 3,0169 sma10 N = 1,0089 sma Bila 1 sma = 931 MeV, maka besar energy yang dilepaskan pada reaksi fusi tersebut adalah a. 3,1585 MeV b. 3,3516 MeV c. 3,4447 MeV d. 3,5678 MeV e. 3,6309 MeV7. Pada nuklida 209 Bi memiliki proton dan neutron dalam inti sebanyak 83 a. 83 dan 126 b. 83 dan 20990Ocean : Pencetak Sang Juara 91. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 c. 126 dan 83 d. 126 dan 209 e. 209 dan 838. Hubungan antara massa inti dengan massa unsur-unsur penyusun inti atom adalah a. massa inti = massa proton + massa neutron b. massa inti > massa proton + massa neutron c. massa inti < massa proton + massa neutron d. massa proton < massa inti + massa neutron e. massa proton = massa neutron - massa inti9. massa inti 2 He dan 1 H berturut-turut 4,003 sma dan 2,014 sma. Jika 1 sma = 9314 2MeV, energy minimum yang diperlukan untuk memecah partikel alpha menjadi duadeuteron sebesara. 15,21 MeVb. 23,28 MeVc. 27,51 MeVd. 35,67 MeVe. 36,01 MeV10. Massa inti atom 40 Ca adalah 40,078 sma. Jika massa proton = 1,0078 sma dan neutron20 = 1,0087 sma, defek massa pembentukan Ca adalah2040 a. 0,165 sma b. 0,252 sma c. 0,262 sma d. 0,320 sma e. 0,330 sma91Ocean : Pencetak Sang Juara 92. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 5Menjelaskan macam-macam zat radioaktif atau pemanfaatannya Waktu paruh Meneliti kekuatan material dan tmeneliti gejala difusi dalam logam. 1 T1 Mengukur ketebalan bahan (lembar N N0 22 kertas) dengan Strontium-90 atauKeterangan :sinar beta.N = jumlah inti setelah meluruh Mengefisiensikan pekerjaanNo = jumlah inti mula-mulamengeruk lumpur pelabuhan danT = waktu terowongan dengan memasukkanT = waktu paruhisotop Silikon ke dalam lumpur. Manfaat Radioisotop Pemeriksaan tanpa merusak dengan1. Bidang kedokteranteknik radiografi. Untuk mengetahui keefektifan kerja Lampu petromaks menggunakan jantung atau ginjal dengan Sodium-24.Thorium agar nyala lampu lebih Menentukanlokasi tumor otak,terang. mendeteksi tumor kelenjar gondok 4. Bidang hidrologi dengan Iodium-131 Mengukur kecepatan aliran atau Membunuh sel-sel kanker dalam tubuh debit fluida dalam pipa. manusia dengan Kobalt-60. Menentukan jumlah kandungan air Mengobati thrombosis (penyempitan dalam tanah. pembuluhdarah) dengan Natrium-24. Mendeteksi kebocoran pipa yang Mensteril alat bedah, alat suntik dan alatterbenam dalam tanah. kedokteran lain dengan sinar gamma. Memeriksa endapan lumpur2. Bidang pertanian pelabuhan dan terowongan dan Mempelajari unsur-unsur tertentu oleh mengukur cara lumpur bergerak dan tumbuhan.terbentuk. Memproduksi tanamandengan Mengukur tinggi permukaan cairan karakteristik baru.dalam suatu wadah tertutup. Mengkaji proses fotosintesis dalam5. Dalam bidang seni dan sejarah tanaman hijau dengan Karbon-14. Mendeteksi pemalsuan keramik dan Memandulkan serangga-serangga.lukisan Mendapatkan bibit unggul dengan radiasi Menentukan umur fosil dengan sinar gamma dari Kobalt-60.Karbon-14.3. Bidang industri Mengetahui bocor atau tidaknya pipa logam atau mengukur ketebalan baja dengan sinar gamma yang dipancarkan Kobalt-60 atau Iridium-192. LATIHAN SOAL1. Radioisotop Carbon-14 bermanfaat untuk . a. Pengobatan kanker b. Mendeteksi kebocoran pipa c. Menentukan umur bahan atau fosil d. Uji mutu kerusakan bahan industri e. Mekanisme reaksi fotosintesis 92Ocean : Pencetak Sang Juara 93. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 20132. Massa unsur radioaktif P mula-mula X gram dengan waktu paruh 2 hari. Setelah 8 hariunsur yang tersisa Y gram. Perbandingan antara X : Y = .a. 16 : 1b. 8 : 1c. 4 : 1d. 1 : 16e. 1 : 8 3. Pernyataan terkait dengan penerapan radioisotope dalam bidang hidrologi :1) mengukur tinggi permukaan cairan dalam wadah tertutup2) mengukur endapan lumpur di pelabuhan3) menentukan letak kebocoran suatu bendungan4) menentukan penyempitan pada pembuluh darahPernyataan yang benar adalah .a. 1, 2, 3 dan 4b. 1, 3 dan 4c. 2 dan 3d. 2, 3 dan 4e. 1 dan 44. Berikut ini beberapa zat radioaktif yang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.1) H-2 (deuterium)2) C-14 (Carbon)3) I-131(Iodium)4) Co-60 (cobalt)Radioaktif yang bermanfaat dalam bidang kedokteran adalah .a. 1 dan 2b. 2 dan 4c. 3 dan 4d. 1 dan 3e. 2 dan 3 5. Pemanfaatan radio isotop antara lain sebagai berikut :1) mengukur kandungan air tanah2) memeriksa material tanpa merusak3) mengukur endapan lumpur di pelabuhan4) mengukur tebal lapisan logamYang merupakan pemanfaatan di bidang industri adalah .a. (1), (2), (3), dan (4)b. (2), (3) dan (4)c. (2) dan (4) sajad. (1), (2), dan (3)e. (1) dan (3) saja6. Pemanfaatan radio isotop di bidang industri adalah .a. mengukur kandungan air tanah dan sirkulasi darahb. mendeteksi kebocoran pipa dan mengukur ketebalan plat/kertasc. mengukur umur fosil dan mengukur ketebalan plat/kertasd. mengukur endapan lumpur dan kekuatan materiale. mengukur kecepatan debit air dan endapan lumpur 7. Satu sampel radium sebanyak 2 mg mempunyai 5,36 x 1018 atom. Jika waktu paruhradium 1.620 tahun, atom yang meluruh setelah 3.240 tahun sebanyak .a. 1,95 x 1015 atomb. 2,58 x 1016 atom 93Ocean : Pencetak Sang Juara 94. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 c. 2,69 x 1017 atom d. 3,87 x 1018 atom e. 4,02 x 1018 atom8. Inti atom radioaktif dapat melepas beberapa partikel radioaktif diantaranya partikel alpha 2 He , beta 1 dan sinar gamma 0 . Apabila inti atom 226 Ra memancarkan sinar 40 0 88 alpha dan sinar gamma, maka inti atom menjadi a. 224 Po86b. 22288 Rnc. 22487 Frd. 22689 Ac e.222Rn869. Perhatikan diagram di bawah iniDari diagram dapat disimpulkan bahwa waktu paruh zat radioaktif itu adalah a. 2 tahunb. 4 tahunc. 6 tahund. 8 tahune. 10 tahun10. Suatu isotope 210 Pb yang memiliki waktu paruh 22 tahun dibeli 44 tahun yang lalu. 82Isotope ini akan menjadi 21083 Bi . Sisa 21082 Pb pada saat ini adalaha. 85%b. 65%c. 50%d. 25%e. 15% 94Ocean : Pencetak Sang Juara 95. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013TRY OUT UN 20131. Panjang suatu benda yang diukur dengan jangka sorong diperlihatkan gambar di bawah ini.4 cm 5 cm0 510 Berdasarkan gambar di atas panjang benda adalah .... a. 47,40 mm b. 47,60 mm c. 47,70 mm d. 70,40 mm e. 70,60 mm2. Gambar di bawah ini adalah lintasan dari gerak sebuah Serangga. Yang posisi awalnya di O. OJika satu satuan skala 1 m, maka perpindahan Serangga tersebut adalah ....a. 3 mb. 4 mc. 5 md. 7 me. 13 m3. Grafik berikut ini adalah grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus selama 10 detik dari grafik tersebut. Jarak yang ditempuh benda selama bergerak lurus berubah beraturan adalah .... v (ms-1) a. 15 m9 b. 17 m c. 27 m5 d. 32 mt (s) e. 34 m034 104. Sebuah roda sepeda berputar dengan frekuensi 8 putaran perdetik. Jika Jari-jari roda sepeda tersebut 40 cm, maka besarnya kecepatan linier tepi roda adalah .... a. 2,56 ms-1 b. 6,4 ms-1 c. 12,8 ms-1 d. 40, ms-1 e. 64 ms-195Ocean : Pencetak Sang Juara 96. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 20135. Gaya F besarnya 20 N bekerja pada sebuah balok yang massanya 4 kg denganmembentuk sudut 300 terhadap arah mendatar seperti gambar di bawah ini. Besargaya normal pada balok tersebut .... (g= 10 ms-2) a. 10 N F= 20 N b. 10N 30 0 c. 30 N d. 40 N e. 50 N6. Dua buah balok dengan massa ml = 3 kg dan m2= 1 kg dihubungkan melalui katrol licin tanpa gesekan seperti pada gambar di bawah.m1m2 Jika percepatan gravitasi 10 ms-2, maka percepatan benda m1 adalah . a. 2,5 ms-2 b. 3,3 ms-2 c. 5 ms-2 d. 6,6 ms-2 e. 8 ms-27. Seutas tali ringan (massa di abaikan) dililitkan pada sebuah katrolberbentuk cakram pejal berjari-jari R. Balok bermassa m digantungkan pada ujung bebas tali seperti gambar di bawah ini. Momen inertia padakatrol adalah I. Percepatan sudut katrol adalah .... a. b. c. d. e.8. Perhatikan bangun bidang homogen ABCDEFG seperti pada gambar!Y651 4 10 X 96Ocean : Pencetak Sang Juara 97. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 Letak titik berat benda bidang tersebut diukur sumbu Y adalah .... a. 3,0 cm b. 3,8 cm c. 4,0 cm d. 4,6 cm e. 6,0 cm9. Sebuah benda bermassa 2 kg mula-mula diam karena pengaruh gaya luar setelahmenempuh jarak 5 m kecepatannya menjadi 6 ms-1. Usaha yang dilakukan oleh gayaluar adalah .a. 30 jouleb. 36 joulec. 60 jouled. 72 joulee. 90 joule10. Tabel berikut adalah data hasil percobaan elastisitas seutas karet yang dilakukan olehseorang siswa SMA.NoMassa Beban (kg) Panjang Pegas (Cm) Jika percepatan gravitasi bumi di1 020 tempat percobaan 10 ms-2 makakonstanta elastisitas karet adalah.2 0,421a. 500 Nm-13 0,822 b. 400 Nm-1c. 100 Nm-14 1,223 d. 50 Nm-1e. 40 Nm-15 1,62411. Sebuah pegas yang digantungkan pada statif panjangnya 40 cm. Ketika ujung bawah pegas diberi beban 0,5 kg panjang pegas menjadi 42 cm. Jika pegas ditarik dengan gaya 7,5 N, maka energy potensial pegas adalah . a. 5.10-2 joule b. 7,5.10-2 joule c. 11,25.10-2 joule d. 25.10-2 joule e. 33,75.10-2 joule12. Sebuah buah durian yang telah masak jatuh dari pohon yang tingginya 12 m. Kecepatan durian pada saat tingginya 10,2 m adalah . a. 7,5 ms-1 b. 7 Nm-1 c. 6 Nm-1 d. 4 Nm-1 e. 3 Nm-113. Sebuah bola karet massanya 250 gram dilempar secara horizontal menuju tembok dengan kelajuan 2 ms-1. Jika bola dipantulkan dengan laju yang sama, maka besarnya impuls yang diterima bola adalah .... a. 1,25 N.s b. 1 N.s c. 0,75 N.s d. 0,4 N.s e. 1 N.s 97Ocean : Pencetak Sang Juara 98. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 201314. Pada sebuah pipa yang memiliki dua bagian yang luas penampang berbeda mengalirfluida masing-masing berjari-jari 4 cm dan 12 cm. Jika kecepatan fluida di pipaberjari-jari 12 cm adalah 0,9 ms-1, maka kecepatan aliran fluida di pipa berdiameter 4cm adalah .a. 0,3 ms-1b. 0,6 ms-1c. 1,2ms-1d. 2,7 ms-1e. 8,1 ms-115. Pada saat pesawat terbang melaju kecepatan aliran udara di atas dan di bawah sayapmasing masing v1 dan v2 , tekanan udara di atas dan di bawah sayap masing masingP1 dan P2. Pada saat pesawat tersebut tinggal landas maka ....a. v1 > v2 sehingga P1 > P2b. v1 < v2 sehingga P1 < P2c. v1 > v2 sehingga P1 P2e. v1 > v2 sehingga P1 = P216. Kopi panas yang massanya 100 gram bersuhu 80 0 C dituangkan kedalam cangkirbermassa 400 gram dan bersuhu 200 C. Kalor jenis air kopi dan cangkir masing-masing adalah 1 kal.gram-1 0C-1 dan 0,125 kal.gram-1 0C-1 suhu campuran adalah ....a. 600 Cb. 580 Cc. 500 Cd. 450 Ce. 400 C17. Laju perpindahan panas secara konduksi tergantung pada :1) Perbedaan Suhu2) Koefisien Konduktivitas3) Luas penampang benda4) Perbedaan ketinggian posisi penghantarPernyataan yang benar adalaha. (1),(2),(3) dan (4)b. (1), (2) dan (3)c. (1) dan (3)d. (2) dan(4)e. (3) dan (4)18. Suatu gas ideal dalam ruang tertutup volume V tekanan dan suhunya adalah P dan T.Gas tersebut dipanaskan secara isokhorik sehingga suhunya menjadi 2T, tekanan gasmenjadi .a. 0,25 Pb. 0,5 Pc. Pd. 2 Pe. 4 P 98Ocean : Pencetak Sang Juara 99. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 201319. Suatu gas ideal mengalami siklus seperti grafik p v di bawah ini.P3421VPernyataan yang benar tentang proses gas berdasarkan grafik di atas adalah .a. Proses no 4 adalah isotermikb. Proses no 3 adalah isovolumc. Proses no 3 adalah isobaricd. Proses no 2 adalah adiabatice. Proses no 1 adalah isobaric20. Sebuah mesin kalor tiap siklusnya terdiri dari tiga proses seperti ditunjukkan padagrafik P-V berikut ini.5 P (10 N/m )2 Usaha gas tiap siklus adalah .... A. 400 Joule5 B. 500 Joule C. 600 Joule D. 760 Joule E. 820 Joule1 V (l )1 321. Perhatikan gambar gelombang yang merambat pada tali di bawah ini!1m m9mJika gelombang yang tampak pada gambar terjadi dalam waktu 2 s, maka persamaansimpangan gelombangnya adalah ... .a.b. mc.d.e.99Ocean : Pencetak Sang Juara 100. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 201322. Cepat rambat gelombang sepanjang dawai (senar):(1) Berbanding lurus dengan akar tegangan dawai(2) Berbading terbalik dengan akar massa jenis dawai(3) Berbanding lurus dengan panjang dawai(4) Berbanding terbalik dengan panjang dawaiPernyataan diatas yang benar adalah .a. (1) dan (2)b. (1) dan (3)c. (1),(2) dan (3)d. (1),(2) dan (4)e. (2),(3) dan (4)23.Berikut adalah gelombang elektromagnetik beserta sumbernya.Jenis gelombang Sumber/pembangkitnya 1Sinar X Elektron yang menumbuk logam target 2ultraviolet Pijaran lampu merkuri 3Gelombang radio Cahaya matahari 4Gelombang mikro Inti atom yang tidak stabil Pernyataan yang benar berkaitan dengan jenis dan sumber gelombang elektromganetik adalah.... a. 1, 2, 3, dan 4 b. 1, 2, dan 3 c. 1 dan 3 d. 1 dan 2 e. 3 dan 424. Perhatikan diagram pembentukan bayangan dari mikroskop di bawah ini. Jarak fokus lensa objektif = 0,9 cm, jarak fokus lensa okuler = 5 cm dan benda terletak 1 cm di depan lensa objektif. Jika titik dekat mata pengamat adalah 30 cm, maka perbesaran mikroskop adalah.... a. 60 X b. 54 X 100Ocean : Pencetak Sang Juara 101. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013c. 50 Xd. 45 Xe. 40 X25. Difraksi dari sebuah kisi yang memiliki 250 goresan/cm menghasilkan terangpertama yang berjarak 2,7 cm dari terang pusat, apabila jarak layar ke kisi sejauh 2m, maka panjang gelombang cahaya adalah....a. 700 nmb. 630 nmc. 500 nmd. 560 nme. 540 nm26. Perhatikan tabel taraf intesitas beberapa macam bunyi berikut!NOMacam BunyiTaraf Intensitas (dB) 1. Ambang Pendengaran 0 2. Bisik-bisik10-20 3. Bersiul20 4. Percakapan normal60 5. Lalu lintas ramai70-80 6. Kereta api 90 7. Petir110 8. Ambang perasaan120 9. Senapan mesin130Perkirakan suasana ruang kelas dengan jumlah 40 orang . dan tiap dua orang siswasedang mengobrol normal. Jika intensitas ambang bunyi = 10-12 Wm-2 dan log 2=0,3 maka taraf intensitas yang ditimbulkan tergolong dalam macam bunyi padatabel tersebut adalah .a. lalu lintas ramaib. kereta apic. petird. ambang perasaane. suara senapan mesin27. Seorang pengendara sepeda motor memacu kendaraannya dengan kelajuan v1karena dikejar mobil patroli yang bergerak dengan kelajuan v2 sambil membunyikansirine dengan frekuensi f2. Jika kelajuan bunyi di udara adalah v , maka frekuensibunyi yang didengar oleh pengendara sepeda motor adalah .... a.101Ocean : Pencetak Sang Juara 102. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 2013b.c.d.e.28. Tiga buah muatan listrik terletak dalam satu bidang garis seperti pada gambarberikut.Gaya total yang bekerja pada muatan positif adalah....a. 98,4 Nb. 106,5 Nc. 133,5 Nd. 141.6 Ne. 164,6 N29. Dua buah muatan positif A dan B masing-masing 3 x 10-6 C dan 12 x 10-6 C terpisahdengan jarak 0,9 m. Jika titik C adalah titik yang terletak di antara A dan Bsedemikian sehingga medan listrik di C sama dengan nol, maka letak C dari Aadalah....a. 10 cmb. 15 cmc. 20 cmd. 25 cme. 30 cm30. Tabel di bawah ini adalah tabel dari 5 kapasitor dengan lambang luas keping A, jarakkeping d dan tetapan di-elektrikum udara K0. Di antara 5 kapasitor tersebut yangkapasitasnya terbesar adalah .102Ocean : Pencetak Sang Juara 103. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 201331.Perhatikan susunan hambatan dirangkai seperti gambar. Kuat arus yang melalui hambatan 1 adalah . a. 0,2 A b. 0,4 A c. 0,5 A d. 1,0 A e. 1,4 A32.Seutas kawat panjang berarus listrik i. Sebuah titik berjarak a dari kawat tersebut mempunyai induksi magnetik B.Besar induksi magnetik disuatu titik yang berjarak 2a dari kawat adalah . a. 3 B b. 2 B c. B d. B e. B33.Sebuah kawat penghantar berbentuk U dalam medan magnet B dan ujung diberi kawat sepanjang L yang dapat bergerak bebas dengan kecepatan tetap seperti pada gambar berikut. Bila kawat pada ujungnya dialiri arus dari p ke q maka arah gaya magnet yang timbul adalah. xxx a. Keluar bidang gambar b. Masuk bidang gambar xxp x c. Searah dengan v d. berlawanan dengan v xxx e. searah dengan arus (p ke q) xxv x34. Di antara faktor-faktor: xxq x(1) Jumlah lilitan(2) Kuat x x medan magnetx(3) Kecepatan putar kumparan(4) Diameter kawat kumparanyang berpengaruh terhadap besarnya GGL induksi sebuah generator adalah.va.(1), (2), (3), dan (4) xxxb.x (1), (2), dan (3)x xc.(1), dan (2) xxx103xxOcean : Pencetak Sang Juara xxxxx 104. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d.(1) , (2) dan (4) e.(2), (3) dan (4)35. Grafik berikut menunjukkan hubungan antara tegangan (V) dan kuat arus (I)terhadap waktu dalam rangkaian arus bolak-balik.Grafik yang bersifat induktif adalah...a. 1 dan 2b. 1 dan 3c. 1, 2, dan 3d. 2 dan 4e. 3 dan 436. Perbedaan model atom Bohr dan Rutherford yang utama adalah ....a. Atom terdiri dari elektron dan inti atomb. Atom suatu benda cenderung netralc. elektron bergerak mengelilingi inti atomd. elektron tidak dapat berpindah lintasane. elektron dan muatan positif tersebar merata di permukaan bola atom37. Peristiwa berikut yang berkaitan dengan efek foto listrik :1) Peristiwa efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan fisika klasik.2) Jumlah elektron yang keluar dari lempeng akan bertambah banyak jika intensitas diperbesar.3) Jumlah elektron yang keluar dari lempeng akan bertambah banyak jika frekuensi diperbesar.4) Pada efek fotolistrik cahaya berperilaku sebagai partikelPernyataan yang benar adalah....a. 1, 2, 3, dan 4b. 1, 2, dan 3c. 1 dan 3d. 2 dan 3e. 3 dan 438. Sebuah pesawat antariksa melewati bumi dengan kelajuan 0,6 c. Menurut penumpangpesawat panjang pesawat L, maka menurut orang di bumi panjang pesawat adalah a. 2 Lb. Lc. 0,8 Ld. 0,6 Le. 0,4 L 104Ocean : Pencetak Sang Juara 105. Fisika Kelas XIIModul Persiapan Ujian Nasional 201339. Jika massa proton dan neutron masing-masing adalah1,0078 sma dan 1.0087 sma,massa inti atom 2 He4 adalah 4,0026 sma ,serta 1 sma setara dengan 931 MeV, makaenergi ikat inti helium sebesar....a. 28,30 MeVb. 20,16 MeVc. 14,03 MeVd. 12,40 MeVe. 1,30 MeV40. Radioisotop dengan pancaran sinar radioaktifnya dapat digunakan antara lain untuk:1) Membunuh bakteri2) Membunuh sel kanker3) Mengubah sifat fisika, kimia dan biologi4) mengatur ketebalan kertas atau platDari keempat kegunaan itu masing-masing dapat dimasukkan ke dalam kelompokbidang industri, kedokteran, dan pertanian sebagai berikut... .Industri KedokteranPertanian a. 1,22,3 3,4 b. 1,2,31,2,3 1,2,3,4 c. 1,2,3,41,2,3,4 2,4 d. 1,3,41,2 3 e. 1,2,3,41,2,3,4 1,2,3,4105Ocean : Pencetak Sang Juara