Tujuh Setengah Hari Fisika

8/16/2019 Tujuh Setengah Hari Fisika

1/94

Tu juh Setengah Har i Fisika

Sparisoma Viridi

Mei 2016

Quantum Xcellensia, Surabaya, Indonesia

pA

pB

pC

ρA ρC

h

-4

-2

0

2

4

6

8

0 2 4 6 8 10

v

t

1 Ω

24 V

9 V

5 V

3 A

a b

c d

e 2 Ω

1 A 0.5 A 1.5 A

21 V

6 Ω

6 V

2 A

16 V

2.5 Ω 3 Ω

7 Ω

15 V

0 V

12 V

0.1 A

30 Ω

8 Ω

10 Ω

11.5 V

A

B

h

vA vB vC = vA

C

p0

R

P

Q

B


2/94

ii

Isi

1. Isi ii

2.

Pengantar iii

3.

Hari 1 1

4. Hari 2 10

5. Hari 3 19

6.

Hari 4 29

7. Hari 5 40

8. Hari 6 48

9. Hari 7 57

10. Hari 8 63


3/94

iii

Pengantar

Terdapat data sebaran materi fisika dalam SBMPTN pada enam tahun terakhir dan prediksinya untuk tahun 2016

ini sebagaimana diberikan dalam Tabel 0.1 berikut.

Tabel 0.1 Peta materi SBMPTN Fisika enam tahun terakhir dan prediksinya [1].

No Materi / Bab

Jumlah Soal

TH-6 TH-5 TH-4 TH-3 TH-2 TH-1 P

1 Mekanika 4 4 4 4 3 4

Kinematika / vektor 4 2 1 1 1 2

Gerak dan gaya (gerak melingkar) 2 1 3 1

Kesetimbangan benda tegar

Dinamika rotasi 1

Usaha dan energi 2 1 1 1

Impuls dan momentum 1 1Sifat elastis zat padat 1

Fluida 1 1

Kinetik gas

Tumbukan

2 Kalor 2 3 2 2 2 2

Suhu dan kalor 1 2 1

Persamaan gas ideal / teori kinetik gas 1 1 1 1

Hukum-hukum pokok termodinamika 1 1 1 1

3 Getaran, gelombang, dan bunyi 3 2 1 2 2

Getaran 1 2 1 1 1

Gelombang 1 1 1 1

Bunyi 1 1 1

4 Cahaya 1 1 1 2 1 1

Pantulan cahaya 1

Pembiasan cahaya 1 1

Cahaya sebagai gelombang 2 1

Alat-alat optik 1 1 1

5 Listrik dan magnet 3 4 4 4 4 3

Listrik dinamis 1

Medan listrik (listrik statis dan kapasitor) 2 1 3 3 1

Arus listrik searah 1 1 2 1 1 1

Medan magnetik, gaya Lorentz 1 1 1

Induksi EM, arus dan tegangan AC 1 1 1 1

6 Bumi, tata surya, dan angkasa luar 1

Struktur bumiTata surya 1

Penerbangan luar angkasa, astrofisika dan kosmologi

7 Fisika moderen 2 2 2 2 2 3

Teori relativitas khusus 1 1 1

Teori atom 1 1

Teori kuantum 1 1 1 1

Struktur atom 1

Struktur atom dan molekul

Inti atom dan teknologi nuklir 1 1 1

Fisika zat padat

Gelombang elektromagnetik 1 1

Jumlah 15 15 15 15 15 15 15


4/94

iv

Keakuratan prediksi untuk tahun 2016 ini dapat diukur setelah SBMPTN 2016 selesai dan informasi soalnya

dapat diperoleh.

Materi dalam catatan pelatihan ini sebagian besar terinspirasi dan diambil dengan modifikasi atau secara

langsung dari berbagai referensi, terutama [1].

Referensi

1. P.A. Nugroho, D. Gunarto, Firdaus, D.S. Sari, I.N. Wulan, C.A. Trisnantoro, Y. Nurlinda, Ambros, P.S.Hastoto, Sunarti, "The King Cerdik Nalar SBMPTN Saintek 2016", Penerbit EMC, Yogyakarta, 2016, pp.

18-20.


5/94

1

Petunjuk: Pilihlah satu jawaban benar

1. Bila gaya gesek secara umum memiliki rumusan 2cvbv N f −−−= µ , maka satuan dari b dan c adalah

a. Nms-1

dan Nm2s

-2

b. kgs-1

dan kgm-1

×

c. kgm2s

-3 dan kgm

3s

-4

d. kgs-2

dan kgm-2

e. kgs dan kgm

Jawab:

Satuan b adalah[ ][ ]

[ ][ ][ ][ ]

[ ][ ] 111

2

skg ==−

−

⋅=== T M T L

T L M

v

f .

Satuan c adalah

[ ]

[ ][ ][ ]

[ ][ ] [ ][ ]11

22

2

2 mkg =−

−

−

⋅=== L M T L

T L M

v

f

.

Dengan demikian jawabannya adalah kgs-1

dan kgm-1

(b).

2. Sebuah benda bermassa m yang semula diam pecah menjadi dua bagian dengan massa masing-masing m1

dan m2 yang tidak sama nilainya. Bila tidak terdapat gaya luar yang bekerja sealam proses pecahnya benda

tersebut, maka pernyataan yang benar adalah

a. 21 vv r r

=

b. 2211 vmvm

r r

=

c. 1221 vmvm r r

=

d. 01221 =+ vmvm r r

e.

02211 =+ vmvm r r

×

Jawab:

Hukum kekekalan momentum linier f f ii vmvmvmvm 22112211r r r r

+=+ berlaku bila tidak ada gaya luar. Indeks

bawa i berarti initial (awal) dan f berarti final (akhir). Semua benda semula dalam keadaan diam

( 021 == ii vv r r

). Untuk kecepatan akhir dapat disederhanakan 11 vv f r r

→ dan 22 vv f r r

→ , sehingga dapat

diperoleh 02211 =+ vmvm r r

(e).

3. Dua buah benda bermassa m1 dan m2 saling menempel dan berada di atas

lantai mendatar licin seperti tampak dalam gambar. Sebuah gaya F

diberikan dari kiri dan bekerja langsung pada benda m1. Pasangan gaya

aksi-reaksi yang benar adalah

a. N 1 dan w1

b. N 2 dan w2

c. N 21 dan N 21 ×

d. F dan N 1

e. F dan N 2

Jawab:

Hukum III Newton menjelaskan bahwa pasangan gaya aksi-reaksi bekerja pada benda yang berbeda,

memiliki besar gaya yang sama, dan memiliki arah gaya yang berlawanan. Dalam sistem di atas pasangan

gaya yang memenuhi hanya N 21 dan N 21 (c).

F

g

µ = 0

m1

m2

N 1 N 2

w1 w2

N 12 N 21


6/94

2

4. Terdapat dua jenis fluida bermassa jenis A dan B dan dua buah

benda bermassa jenis 1 dan 2. Keadaan saat kedua benda

dicelupkan dalam kedua fluida diberikan dalam gambar berikut.

Pernyataan yang benar adalah

a. 1 B × c. B 1, B > 1, A > 2, dan B > 2. Benda bermassa jenis 2 memiliki bagian di atas fluidalebih banyak dari benda bermassa 1, yang berarti bahwa 1 > 2. Saat dicelupkan dalam fluida bermassa

jenis A kedua benda memiliki bagian yang lebih banyak di atas permukaan fluida dibandingkan saat

dicelupkan dalam fluida bermassa jenis B , hal ini menyatakan bahwa A > B. Dari semua pertidaksamaan

di atas, jawaban yang benar adalah A > B (b).

5. Terdapat benda-benda yang masing-masing dapat bermuatan positif, bermuatan negatif, atau bermuatan

netral. Jenis bahan benda-benda tersebut adalah plastik, kaca, dan logam. Bila sebuah benda dapat tertarik

pada benda bermuatan positif dan juga tertarik pada benda bermuatan negatif, maka yang tepat

merepresentasikan benda tersebut adalah

a. plastik bermuatan negatifb. kaca bermuatan positif

c.

logam bermuatan netral ×

d. plastik bermuatan positif

e. kaca bermuatan negatif

Jawab:

Agar suatu benda dapat tertarik oleh benda lain yang bermuatan maka benda tersebut harus memiliki tanda

muatan yang berbeda dengan tanda muatan benda yang menariknya tersebut. Dikarenakan benda yangditanyakan tertarik oleh benda bermuatan positif dan juga oleh benda bermuatan negatif, maka benda yang

dimaksud haruslah berupa logam yang menjadi bermuatan karena peristiwa induksi. Pada peristiwa induksi

bagian yang didekati dengan muatan positif akan menjadi bermuatan negatif, dan juga sebaliknya. Setelah

bermuatan berlawanan maka bagian benda tersebut akan menarik benda yang menginduksinya. Dengan

demikian jawabnya adalah logam bermuatan netral (c).

6. Gaya-gaya yang berperan sebagai gaya sentripetal yang kurang lengkap pada sistem-sistem berikut adalah

a. gaya gravitasi pada bumi saat berevolusi mengelilingi mataharib. gaya tegangan tali dan gaya gravitasi bumi pada bandul saat berputar vertikal

c. gaya gesek antara ban dan jalan saat mobil berbelok di tikungan datar

d. gaya elektrostatik pada elektron saat bergerak mengelilingi inti berupa proton dan neutron

e.

gaya gravitasi bumi pada kereta roller-coaster yang dapat berputar vertikal tanpa terjatuh ×

Jawab:

Pada sistem roller-coaster yang berperan sebagai gaya sentripetal adalah gaya gravitasi bumi dan gaya

normal dalam bentuk θ cos2

w N R

vm F s −== dengan θ diukur terhadap arah vertikal ke bawah. Dengan

demikian jawab yang kurang lengkap adalah (e).

ρA

ρ1 ρ2

ρB

ρ1 ρ2


7/94

3

7. Suatu partikel bermuatan q > 0, bermassa m, dan bergerak dengan kecepatan awal ( ) ivv ˆ0 0=r

. Setelah 1 s

partikel tersebut bergerak dengan kecepatan ( ) jvv ˆ1 0=r

. Vektor satuan pada arah x adalah î , pada arah y

adalah ĵ , dan pada arah z adalah k ̂. Arah k ̂ umumnya diambil ke atas, melawan arah percepatan gravitasi

bumi. Pernyataan yang benar terkait dengan medan magnetik yang diperlukan agar partikel bergerak seperti

itu dan periode gerak partikel adalah

a. i B B ˆ=v

dan T = 4 s

b. j B B ˆ=v

dan T = 1 s

c. k B B ˆ=v

dan T = 2 s

d. k B B ˆ−=v

dan T = 4 s ×

e. k B B ˆ=v

dan T = 4 s

Jawab:

Dalam satu detik partikel telah menempun ¼ lintasan atau T /4 dengan demikian T = 4 s. Dengan

menggunakan aturan tangan kanan dapat diperoleh bahwa k B B ˆ−=v

agar partikel bergerak seperti yang

dideskripsikan dalam soal. Jawaban yang tepat adalah (d).

8. Terdapat tiga buah kapasitor dengan kapasitansi C . Ketiganya dapat disusun seri, paralel, ataupun gabungan

seri dan paralel. Berapakah nilai-nilai resistor gabungan yang tidak mungkin dibentuk?

a. 3C

b. C /3

c. C ×

d. 2C /3

e. 3C /2

Jawab:

C 1 = C + C + C = C /3

C 2 = C + (C // C ) = C + 2C = 2C /3C 3 = C // (C + C ) = C // C /2 = 3C /2

C 4 = C // C // C = 3C

Nilai yang tidak mungkin diperoleh adalah C (c).

Pentunjuk: Isilah dengan jawaban singkat

Dua buah benda bermassa masing-masing m1 = 5 kg dan

m2 = 15 kg terhubungkan dengan pegas tak bermasa

dengan konstanta pegas k = 103 N/m dan panjang

normal 10 cm.

9. Tentukanlah gaya minimum yang diperlukan agar kedua benda dapat bergerak.

Jawab:Gaya gesek statis maksimum pada sistem gabungan kedua benda adalah gaya gesek maksimum yang dapat

diberikan sistem ( ) ( ) ( ) N60101553.02121max, =⋅+⋅=+=+= g mm N N f s s s µ µ . Jadi apabila diberikan gayaluar sebesar ini, sistem tepat akan bergerak dan gaya sebesar ini merupakan gaya minimum yang diperlukan

agar kedua benda dapat bergerak. F min = 60 N.

g = 10 m/s2

F

µ s = 0.3, µk = 0.2

m1 m2

k


8/94

4

10. Tentukan gaya yang diperlukan agar kedua benda bergerak dengan kecepatan tetap dan panjang pegas

menjadi 7 cm. Apa syarat awalnya?

Jawab:Saat kedua benda bergerak dengan kecepatan tetap maka total gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing

benda dan juga pada kedua benda sebagai satu kesatuan harus bernilai nol, sebagaimana disyaratkan olehhukum I Newton.

Gaya yang bekerja pada benda bermassa m1 adalah F – f k – F k = 0, di mana F adalah gaya luar yang

diberikan, f k adalah gaya gesek kinetis, dan F k adalah gaya pegas.

N403010)07.010.0(10001052.011 =+=−⋅+⋅⋅=∆+=∆+= l k g ml k N F k k µ µ .

Untuk benda bermassa m2 berlaku F k – f k = 0 sehingga

N3010152.022 =⋅⋅=== g m N F k k k µ µ .

Dapat pula F dicari dari sistem gabungan benda F – f k = 0

( ) ( ) ( ) N40101552.02121 =⋅+⋅=+=+= g mm N N F k k µ µ .Syarat awal yang diperlukan adalah kecepatan benda tidak nol saat gaya 40 N tersebut bekerja.

11. Tentukanlah panjang pegas bila kedua benda bergerak dengan percepatan 1 m/s2.

Jawab

Sistem sebagai kesatuan dapat dituliskan ( ) ( )2121 N N F amm k +−=+ µ , sehingga( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) N604020101552.0115521212121 =+=⋅+⋅+⋅+=+++=+++= g mmamm N N amm F k k µ µ .

Lalu untuk benda kedua am g mam N l k k k 2212 +=+=∆ µ µ sehingga dapat diperoleh

( ) ( ) cm5.5m055.0045.01.01102.01000

151.010

220 ==−=+⋅−=+−=

+−= a g

k

ml

k

am g ml l k

k µ µ

.

Bila lewat benda pertama ( )a g m F am g m F am N F l k k k k +−=−−=−−=∆ µ µ µ 11111 sehingga( ) ( )

cm5.5

m055.0045.01.01000

451.0

1000

15601.0

1000

1102.05601.01

0

=

=−=−=−

−=+⋅⋅−

−=+−

−=k

a g m F l l k

µ

Kedua cara akan memberikan hasil yang sama.

12. Bahaslah gerak kedua benda bila F = 50 N. Apakah kedua benda selalu diam?

Jawab

Secara kesatuan kedua benda tidak bergerak karena gaya total yang dibutuhkan adalah 60 N untukmengimbangi gaya gesek statis maksimum yang ada.

Gaya gesek statis total harus juga berjumlah 50 N, sehingga

f s1 + f s2 = 50 N.

Dan pada masing-masing benda harus berlaku hukum I Newton, bahwa F – f s1 – F k = 0 dan F k – f s2 = 0.Dapat diperoleh

F k = 50 – f s1 dan F k = f s2.

Diperlukan satu lagi persaman sehingga nilai F k dapat ditentukan unik. Bila tidak cukup bahwa

f s1 ≤ 15 N dan f s2 ≤ 45 N.

Melihat bahwa f s1,max


9/94

5

Petunjuk: Jawablah dengan uraian singkat

13. Posisi partikel suatu saat dapat digambarkan dengan persamaan 2210 ct cc x ++= , dengan posisi partikel

dinyatakan dalam m dan waktu dalam s.

a. Nyatakanlah satuan dari c0, c1, dan c2.

b.

Tuliskan persamaan yang telah dikenal yang bentuknya mirip dengan persamaan tersebut dan nyatakanc0, c1, dan c2 dalam koefisien-koefisien dari persaman yang telah dikenal.

c. Bila persaman dalam soal dapat diteruskan sampai suku t n, maka apakah satuan dari cn?

Jawab:

a. Satuan dari c0 adalah m, c1 adalah m/s, dan c2 adalah m/s2.

b. Persamaan yang mirip adalah persaman posisi gerak partikel pada gerak berubah beraturan GLBB,

yaitu2

002

1at t v x x ++= , di mana c0 ≡ x0, c1 ≡ v0, dan c2 = a/2.

c. Bila posisi diteruskan sampai suku ke-n maka perumusannya akan menjadi ∑∞

=

=0n

n

nt c x , sehingga

satuan dari cn tak lain adalah m/sn.

14. Periode osilasi benda bermassa m yang terikat pada pegas dengan konstanta pegas k adalahk

mT π 2=

dan bandul dengan panjang tali l dan percepatan gravitasi g di tempat tersebut g

l T π 2= . Tunjukkan

bahwa kedua rumusan tersebut memiliki satuan waktu.

Jawab:

Satuan m adalah kg dan satuan k adalah N/m atau kgs-2

. Dengan demikian satuan dari (m/k ) adalah s2,

sehingga satuan dari T adalah s.Satuan dari l adalah m dan g adalah m/s

2. Dengan demikian satuan dari (l / g ) adalah s

2, sehingga satuan dari

T adalah s.Telah ditunjukkan bahwa satuan keduanya adalah s.


10/94

6

Soal 1-20


11/94

7


12/94

8


13/94

9


14/94

10


15/94

11


16/94

12


17/94

13


18/94

14


19/94

15


20/94

16


21/94

17


22/94

18

Sumber: [1]


23/94

19

Soal 3.1 Sebuah benda bermassa m1 bergerak dari titik x0 = 0 dengan kecepatan awal v0 = 25 m/s menempuh

lantai mendatar licin selama 2 s. Kemudian benda tersebut melewati lantai mendatar kasar dengan koefisien

gesek kinetis µk selama 6 s sehingga kecepatannya menjadi 7 m/s dan beralih menempuh lantai licin kembali

selama 2 s. Pada t = 10 s benda tersebut menumbuk benda bermassa 6 kg dan keduanya menempel serta bergerakbersama-sama dengan kecepatan 1 m/s.

a.

Perolehlah percepatan benda selama berada di atas lantai kasar.

m/s36

25700 −=

−=

−=⇒+=

t

vvaat vv t t .

b. Carilah panjang lintasan lantai kasar yang dilewati benda.

m4812

24

62

257

22

22220

22

0

2 =−

−=

−⋅

−=

−=⇒+=

a

vv sasvv t t .

c. Dapatkan koefisien gesek kinetis lantai kasar.

mg w N w N F y ==⇒=−⇒=∑ 00 .

.3.010

3=

−−=−=⇒

=−⇒=−⇒=−⇒=−⇒=∑

g

a

a g mamg ma N ma f ma F

k

k k k k x

µ

µ µ µ

d. Tentukan massa benda m1.

( ) )

kg.1617

121

2121122112211

=

−=

−=⇒

=−⇒+=⇒+=+

mvv

vm

vmvvmvmmvmvmvmvmvm

f i

f

f f i f i f f ii

e. Hitunglah energi yang hilang akibat tumbukan.

( ) ( ) J212

49

2

771

2

1161

2

1

2

1

2

1 2221

2

21 −=−=⋅⋅−+=−+=−=∆ i f i f vmvmm K K E .

v0 vt

t = 0 s t = 2 s t = 8 s t = 10 s

m1 m2 = 6 kg

µk

g

x

y

o


24/94

20

Soal 3.2 Tiga benda bermassa m1 = m2 = m3 = 2 kg dihubungkan dengan tali dan katrol dan berada di atas sebuah

kereta bermassa M = 14 kg yang digambarkan secara sederhana di bawah ini. Tidak tedapat gesekan antar benda

serta massa katrol dan tali dapat diabaikan.

Sebuah gaya F = 20 N diberikan pada kereta bermassa M .

a. Hitunglah percepatan sistem.

.m/s120

20

14222

202

321==+++=+++==⇒=

∑∑ M mmm

F

m

F

ama F

b. Tentukan syarat sehingga m1, m2, dan m3 tidak berubah posisinya terhadap M atau keempat massa tersebut

bergerak bersama-sama dengan percepatan yang sama.

.00 33333 g mT g mT F y =⇒=−⇒=∑ .00 2323 T T RT RT I k k =⇒=−⇒==∑ α τ

.21222 amT T am F x =−⇒=∑ .1111 amT am F x =⇒=∑

( ) .212 ammT +=

( ) 221

30213 m/s510

22

2=

+=

+

=⇒+= g mm

maamm g m

c. Jelaskan apakah gaya F = 20 N sudah tepat untuk membuat keempat benda bergerak bersama-sama dengan

percepatan sama? Bila belum berapak seharusnya nilai F ?

Belum karena a ≠ a0.

( ) ( ) N.1005142220321 =⋅+++=+++= a M mmm F

d. Bila F = 60 N tentukanlah tegangan tali T 1, T 2, dan T 3 .

.m/s320

60

14222

60 2

321

==+++

=+++

==⇒= ∑

∑ M mmm

F

m

F ama F

. N632111111 =⋅==⇒=∑ x x x amT am F . N1232622122212222 =⋅+=+=⇒=−⇒=∑ x x x x amT T amT T am F

. N1200 2323 ==⇒=−⇒==∑ T T RT RT I k k α τ

e. Bila F = 60 N hitunglah percepatan m3 dalam bentuk vektor dan nyatakan pula besarnya. Tentukan pula N 3 M .

.m/s42

8

2

10212 2

3

3333333333 −=

−=

⋅−=

−=⇒=−⇒=∑

m

g mT aam g mT am F y y y y

.m/s3 2123 ==== aaaa x x x ( ) .m/s5m/sˆ4ˆ3ˆˆ 2332333 ==⇒−=+= aa ji jaiaa y xr r

. N632333333 =⋅==⇒=∑ x M x x am N am F

F

µ = 0

m1 m2

m3 M µ = 0

µ = 0 µ = 0

mk = 0

mt = 0

g

x

y

o

T 1 T 2

T 3


25/94

21

Soal 3.3 Dua buah benda m1 = 2 kg dan m2 = 2 kg terhubung oleh pegas tak bermassa dengan konstanta pegas

100 N/m. Sistem pegas dan dua benda tersebut berada di atas tanah mendatar dan licin. Benda m1 menempel

pada dinding di sebelah kirinya. Benda m2 ditekan sejauh 5 mm dan kemudian dilepaskan. Hitunglah pusat

massa sistem ketika benda m1 meninggalkan dinding.

( ) cm/s5,2mm/s2554

10021

21 22 ==⋅=∆=⇒=∆⇒= x

mk vmv xk EM EM f i .

Soal 3.4 Dua buah benda bermassa m1 dan m2 bergerak dengan kecepatan awal v1i dan v2i dan saling

bertumbukan. Setelah tumbukan kecepatan kedua benda adalah v1 f dan v2 f , berturut-turut. Bila tumbukan ini

bersifat lenting sempurna, tentukan rumus v1 f dan v2 f sebagai fungsi dari m1, m2, v1i, dan v2i.

Melaui koefisien lenting


26/94

22


27/94

23


28/94

24


29/94

25


30/94

26


31/94

27


32/94

28


33/94

29


34/94

30


35/94

31


36/94

32


37/94

33


38/94

34


39/94

35


40/94

36


41/94

37


42/94

38


43/94

39


44/94

40

Lembar Soal

Gambar 5.1 Rangkaian arus searah yang terdiri dari beberapa batere dan resistor.

Soal 5.1 Lengkapilah Tabel 5.1 berikut ini dengan cara mendapatkan jawabannya.

Tabel 5.1 Tegangan dan arus dalam Gambar 5.1.

Besaran Cara mencari Nilai dan satuan

V pada titik a

I yang lewat 6 Ω

V pada titik b

I yang lewat 3 Ω

I yang lewat 8 Ω

V pada titik c

V pada titik d

R yang dilalui arus 0.1 A

I yang lewat 10 Ω

V pada titik e

Soal 5.2 Tunjukkan bahwa pada loop a-b-d -e berlaku hukum II Kirchhof.

Soal 5.3 Hitunglah daya yang terdisipasi pada hambatan 10 Ω dan 7 Ω.

Soal 5.4 Sebuah sumber bunyi menghasilkan frekuensi 1.7 kHz. Tentukanlah frekuensi yang didengar oleh

pengamat bila

a. pengamat diam dan sumber mendekati pengamat dengan kecepatan 20 m/s,

b. sumber diam dan pengamat mendekati sumber dengan kecepatan 20 m/s, dan

kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s.

1 Ω

24 V

9 V

5 V

3 A

a b

c d

e 2 Ω

1 A 0.5 A 1.5 A

21 V

6 Ω

6 V

2 A

16 V

2.5 Ω 3 Ω

7 Ω

15 V

0 V

12 V

0.1 A

30 Ω

8 Ω

10 Ω

11.5 V


45/94

41

Lembar Jawab

Jawab 5.1

Besaran Cara mencari Nilai dan satuan

V pada titik a

I yang lewat 6 Ω

V pada titik b

I yang lewat 3 Ω

I yang lewat 8 Ω

V pada titik c

V pada titik d

R yang dilalui arus 0.1 A

I yang lewat 10 Ω

V pada titik e


46/94

42

awab 5.2

Jawab 5.3

Jawab 5.4


47/94

43


48/94

44


49/94

45


50/94

46


51/94

47


52/94

48

Lembar Soal

Soal 6 Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju awal 20 m/s dari puncak sebuah gedung yang

tingginya 60 m. Jika besar percepatan gravitasi 10 m/s2

, maka waktu yang diperlukan batu untuk mencapai dasargedung adalah … s.

Soal 6 Dalam suatu observasi terukur bahwa tekanan pada ketinggian 5000 m di atas permukaan laut adalah

0.5 atm, tepat pada permukaan laut adalah 1 atm, dan pada kedalaman 20 m di bawah permukaan laut adalah 3

atm. Tekanan pada kedalaman 5 m di bawah permukaan laut dan 1000 m di atas permukaan laut adalah …. atm

dan … atm.

Soal 6 Gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk mengatur fokus suatu kamera otomatik dengan cara

mengirimkan terlebih dahulu pulsa gelombang bunyi ke target yang akan difoto dan merekam respons baliknya

dengan menggunakan sensor. Saat uji awal, obyek yang berjarak 17 m dari kamera memberikan respons setelah

100 ms. Pada lingkungan yang sama kamera hendak digunakan untuk merekam serangga yang sedang terbang

dan diperoleh responsnya setelah 25 ms. Laju perambatan bunyi di udara sekitar dan jarak serangga ke kamera

adalah … m/s dan … m.

Soal 6 Sebuah bola kecil bermassa 500 mg dan bermuatan listrik 7 µC, tergantung pada tali tidak bermassa.

Terdapat medan listrik 400 N/C yang berarah ke bawah searah percepatan gravitasi 10 m/s2. Tegangan tali untuk

bola bermuatan positif dan negatif adalah … N dan … N.

Soal 65 Berkas cahaya dengan panjang gelombang λ dipancarkan oleh suatu sumber cahaya dengan daya P .

Konstanta Planck adalah h. Jumlah foton yang dipancarkan adalah … buah foton per detik.

Soal 66 Sebuah partikel memiliki massa diam m0. Saat bergerak dengan kecepatan v partikel ini memiliki energi

total dua kali dari energi diamnya. Kecepatan partikel adalah … m/s.

Soal 67 Terdapat sebuah kawat lurus vertikal dengan arus listrik tetap mengalir dari bawah ke atas. Di sebelah

kanan kawat terdapat loop kawat yang arah jari-jarinya sebidang dengan arah kawat lurus vertikal sebelumnya.Saat loop kawat ditarik menjauhi kawat lurus vertikal arah arus induksi yang muncul adalah … dengan arah

putaran jarum jam.

Soal 68 Sebuah balok plastik homogen dengan volume V dan massa 10.8 g, dimasukkan ke sebuah bejana yang

semula telah terisi penuh cairan. Cairan tumpah sebanyak 0.8 V . Massa cairan dengan volume V adalah … g.

Soal 69 Sebuah balon mula-mula berisi gas dengan volume 1 l. Sejumlah gas ditambahkan ke dalam balon

sehingga volumenya menjadi 1.2 l dan massanya menjadi 1.8 kali massa semula. Bila suhu gas tetap, rasio

pertambahan tekanan terhadap tekanan awalnya adalah ….

Soal 60 Pada model atom Bohr, bila elektron dalam atom hidrogen bertransisi dari keadaan n ke n + 1,

perubahan radius atom tersebut sebanding dengan ….

Soal 6 Sebuah benda bergerak dengan kecepatan tetap 2 m/s antara 0 – 3 s. Kemudian benda mengalami

percepatan -1 m/s2 selama 2 s, sehingga akhirnya diam. Selama 2 s benda diam, baru kemudian mengalami

percepatan 3 m/s2 selama 3 s. Gambarkanlah grafik percepatan benda antara 0 – 10 s. Gambarkan pula grafik

kecepatan benda untuk selang waktu yang sama.

Soal 6 Sebuah lensa tebal memiliki permukaan bikonveks dengan jari-jari kelengkungan masing-masing 30

cm dan 50 cm. Indeks bias lensa adalah 1.5 relatif terhadap udara. Saat berada di udara fokus lensa adalah …

cm.

Soal 6 Sebuah mesin Carnot mempunyai efesiensi sebesar 20 %. Temperatur terendah dalam prosesnya

adalah 0 °C dan tertingginya adalah … °C.


53/94

49

Soal 6 Pada u junga sebuah pipa dengan luas penampang cm dipasang k er an dengan jari-jari . cm. Saat

keran dibuka, kecepatan air dalam pipa adalah 0.5 m/s. Dalam waktu 4 menit volume air yang keluar dari keran

adalah … m3.

Soal 65 Terdapat suatu bejana gelas bervolume 100 cm3. Koefisien muai panjang gelas adalah 9×10

-6/°C. Pada

suhu 30 °C gelas diisi alkohol sampai penuh dan dipanaskan sampai suhunya 60 °C. Bila koefisien muai volume

alkohol adalah1.2×10-3

/°C, maka volume alkohol yang tumpah adalah … cm3

.

Soal 66 Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan v dari barat ke timur. Pada jarak d dari tempat elektron

mulai bergerak terdapat suatu lempengan logam. Terdapat medan magnetik homogen B dalam ruang yang

arahnya masuk ke dalam bidang kertas. Agar elektron tidak sampai menumbuk lempengan logam tersebut, Bmin

yang diperlukan adalah … sehingga elektron berbelok ke arah ….

Soal 67 Dua buah kawat lurus panjang sejajar berjarak pisah 5d . Medan magnetik akibat kedua kawat tepat ditengah-tengah ruang antara kedua kawat (pada jarak 2.5d dari masing-masing kawat) adalah B. Medan magnetik

pada jarak d dari kawat pertama dan 6d dari kawat kedua adalah … dan pada jarak 3d dari kawat pertama dan 4

d dari kawat kedua adalah ….

Soal 68 Pada efek foto listrik, foton dengan frekuensi f mengenai bahan dengan fungsi kerja W . Syarat dapat

munculnya arus listrik adalah … dan energi kinetik dari elektron (yang akan menjadi arus listrik) adalah ….

Soal 69 Terdapat sebuah katrol, tali, dan dua buah benda. Benda m1 dan m2 terletak di kiri dan kanan katrol,

berturut-turut. Bila tali dan katrol bermassa dan m2 > m1 sehingga sistem bergerak dengan percepatan a (atau

katrol berotasi dengan percepatan sudut α) tentukanlah T 1, T 1’, T 2’ dan T 2, di mana T 1 adalah pada benda m1, T 1’

adalah pada bagian kiri katrol, T 2’ adalah pada bagian kanan katrol, dan T 2 adalah pada benda m2.

Soal 60 Terdapat suatu mesin Carnot dengan efesiensi η1 dengan temperatur tertinggi dan terandahnya adalah

T H 1 dan T L1. Bila efesiensi mesin tersebut ingin ditingkatkan menjadi η2 = 2η1 dengan TH2 = TH1, maka

berapakah T L2/T L1 adalah ….


54/94

Lembar Jawab

.

.

.

.4

.

.

.

.8

6.9

6.10

6.11

6.12

6.13

6.14

6.15

6.16

6.17

6.18

6.19

6.20


55/94


56/94


57/94


58/94

4


59/94


60/94


61/94

57

Lembar Soal

Soal 7.1 Terdapat gedung dengan tinggi 30 meter.

Dari atas gedung tersebut dijatuhkan bola A tanpa

kecepatan awal dan pada saat yang sama dari tanah

di depan gedung dilemparkan bola B secara vertikal

ke atas dengan kecepatan awal 15 m/s. Tentukankapan dan pada ketinggian berapa dari tanah bola A

dan B bertemu.

a. 1 s dan 10 m b. 2 s dan 10 m ×

c. 1 s dan 11,25 m

d. 2 s dan 11,25 m

e. 1,5 s dan 11,25 m

Soal 7.2 Sebuah mobil bergerak dengan percepatan5 m/s

2. Hiasan yang tergantung pada kaca sepion di

dalam mobil terlihat membentuk sudut θ dengan

arah vertikal. Besar sudut θ adalah …

a. 0,5 rad b. tan 0,5c. atan 0,5 ×

d. acos 0,5

e. asin 0,5

Soal 7.3 Sebuah benda bergerak dari 0 s sampai 10 s

dengan kecepatan seperti dalam gambar di bawahini.

-4

-2

0

2

4

6

8

0 2 4 6 8 10

v

t

Kecepatan maksimum benda adalah … m/s dan

waktu benda berhenti adalah saat … s.

a. 6 dan 6

b. 2 dan y

c. -3 dan 10

d. 2 dan 4e. 6 dan 9 ×

Soal 7.4 Gelombang ultrasonik dapat digunakan

untuk mengatur fokus suatu kamera otomatik

dengan cara mengirimkan terlebih dahulu pulsa

gelombang bunyi ke target yang akan difoto dan

merekam respons baliknya dengan menggunakan

sensor. Saat uji awal, obyek yang berjarak 16.5 m

dari kamera memberikan respons setelah 100 ms.

Pada lingkungan yang sama kamera hendakdigunakan untuk merekam serangga yang sedang

terbang dan diperoleh responsnya setelah 20 ms.

Laju perambatan bunyi di udara sekitar dan jarak

serangga ke kamera adalah … m/s dan … m.

a. 330 dan 6,6 × b. 340 dan 6,6

c. 330 dan 6d. 340 dan 6

e. 333 dan 6

Soal 7.5 Kedalaman sebuah sumur kosong diukur

dengan menjatuhkan batu dan mengukur selang

waktu dari saat batu dijatuhkan sampai suaranya

terdengar di bibir sumur. Bila kecepatan bunyi di

udara dimisalkan 340 m/s dan bunyi batu

menyentuh dasar sumur terdengar 2,95 s kemudian,

dalamnya sumur adalah …

a. 40 m ×

b. 41 m

c. 42 md. 43 m

e. 44 m

Soal 7.6 Terdapat suatu rangkaian listrik arus searah

seperti dalam gambar di bawah ini dengan titik e

dihubungkan ke bumi ( grounded ) sehingga tegangan

pada titik tersebut nol.

Bila tegangan di titik c adalah 11 V, tentukanlah

besarnya arus I dan resistansi R.

a. 2 A dan 5,5 Ω

b. 1 A dan 12 Ω ×

c. 0,5 A dan 25 Ω

d. 0,25 A dan 51 Ω

e. 0,1 A dan 129 Ω

Soal 7.7 Suatu gas ideal mengalami proses dari titik

a ke b, di mana volumenya berubah dari V a menjadiV b, tekanannya berubah dari pa menjadi pb, dan

temperaturnya berubah dari T a menjadi T b. Kerja

oleh proses berupa garis lurus yang menghubungkan

titik-titik (V a, pa) dan (V b, pb) adalah …

a. ( )bba V V p −

b.

a

ba

V

V nRT ln

c. 0

d. pbV b – paV a e. ( pa + pb)(V b – V a)/2 ×

1 Ω

24 V

9 V

I

b c

2 Ω

R

0 V

d

e a


62/94

58

Soal 7.8 Antara dua rel baja kereta api yang

berurutan perlu diberikan ruang muai sehingga saat

temperatur lingkungan menjadi tinggi rel tidak

menjadi melengkung. Bila panjang rel adalah 40 m,

ruang antar rel 2 cm, dan beda temperatur antara

malam dan siang pada suatu lingkungan ekstrimadalah 10 °C. Berapakah koefisien muai panjang relyang terbesar yang diperbolehkan agar rel tidak

melengkung?

a. 5×10-2

/°C

b. 5×10-

/°C

c. 5×10-4

/°C

d. 5×10-

/°C × e. 5×10

-6 /°C

Soal 7.9 Sebuah partikel bergerak melingkar dengan

laju tetap v (gerak melingkar beraturan, GMB).

Pada setiap gerak melingkar selalu terdapat gaya

sentripetal F s. Dalam suatu GMB penggambaran

vektor gaya sentripetal dan kecepatan yang tepat

adalah pada …a. titik 1

b. titik 2 ×

c. titik 3

d. titik 4

e. titik 5

Soal 7.10 Sebuah partikel memiliki massa m dan

partikel kedua memiliki massa M = 200m. Bila

kedua partikel bergerak dengan laju yang sama 0.6c,

perbandingan energi kinetik partikel pertama dengan

partikel ke dua adalah

a. 0.36

b. 2.78

c. 0.17

d. 0.005 ×

e. 0.6

Soal 7.11 Suatu partikel bermuatan q < 0, bermassa

m, dan bergerak dengan kecepatan awal ( ) ivv ˆ0 0=r

.

Setelah 2 s partikel tersebut bergerak dengan

kecepatan ( ) jvv ˆ1 0−=r

. Vektor satuan pada arah x

adalah î , pada arah y adalah ĵ , dan pada arah z

adalah k ̂. Arah k ̂ umumnya diambil ke atas,

melawan arah percepatan gravitasi bumi. Pernyataan

yang benar terkait dengan medan magnetik yang

diperlukan agar partikel bergerak seperti itu dan

periode gerak partikel adalaha. k B B ˆ−=

v

dan T = 8 s ×

b. k B B ˆ=v

dan T = 8 s

c. k B B ˆ=v

dan T = 4 s

d. k B B ˆ−=v

dan T = 4 s

e. i B B ˆ−=v

dan T = 8 s

Soal 7.12 Terdapat empat buah kapasitor dengan

kapasitansi C . Ketiganya dapat disusun seri, paralel,

ataupun gabungan seri dan paralel. Berapakah nilai-

nilai resistor gabungan yang tidak mungkin

dibentuk?

a. 4C

b. 4C /3c. 3C /4

d. 3C /5 ×

e. C /4

Soal 7.13 Terdapat dua benda bermassa m1 = 10 kg

dan m2 = 15 kg yang terhubung dengan pegas tak bermassa k seperti dalam gambar berikut.

Bila gaya F = 50 N diberikan pada benda m1, gayayang diberikan pegas pada m2 adalah

a. 50 N

b. 20 N

c. 30 N ×

d. 15 N

e. 10 N

Soal 7.14 Agar m1, m2, m3, dan M bergerak bersa-

ma-sama (posisi relatif keempat massa tidak ber-

ubah) maka nilai F adalah

a. ( M + m1 + m2 + m3) m3 g / (m1 + m2) ×

b. (m1 + m2) m3 g / ( M + m1 + m2 + m3)

c. (m1 + m2) m3 g / ( M + m3)

d. m3 g

e. (m3 – m1 – m2) m3 g (m1 + m2 + m3)

g = 10 m/s2

F

µ s = 0, µk = 0

m1 m2

k


63/94

59

Soal 7.15 Terdapat dua sistem hidrostatika seperti

dalam gambar berikut ini.

Hubungan berikut yang benar adalah

a. pB = pA + ρA gh

b. pB = pC + ρC gh

c. pC = pB + ρA gh d. pA = pB + ρC gh

e. pA = pC + ρC gh ×

Soal 7.16 Dalam suatu selang waktu, kecepatan

rata-rata benda adalah nol. Hal ini berarti bahwaa. Benda bergerak dengan kecepatan tetap

b. Jarak yang ditempuh benda sama dengan nol

c. Benda begerak bolak-balik

d. Perpindahan benda sama dengan nol ×

e. Kelajuan rata-rata benda sama dengan nol

Soal 7.17 Saat gas nitrogen memiliki temperatur

400 K kelajuan rms (root mean square) gas tersebut

adalah v1. Untuk membuat kelajuan rms gas menjadi

dua kali v1 temperatur perlu dibuat menjadi

a. 100 K

b. 200 K

c. 400d. 800 K

e. 1600 K ×

Soal 7.18 Suatu dawai gitar yang memiliki panjang

2 m dan massa 20 g menghasilkan bunyi nada atas

pertama berfrekuensi 200 Hz. Tegangan dawai gitar

tersebut adalah

a. 100 N

b. 200 N

c. 400 N ×

d. 800 Ne. 1600 N

Soal 7.19 Sebuah mesin Carnot menyerap panas

dari tandon panas bertemperatur 227 °C dan

melepas sebagian panasnya pada tandon dingin

bertemperatur 27 °C. Efisiensi terbesar yang dapat

dicapai oleh mesin Carnot tersebut adalah

a. 10 %

b. 25 %

c. 40 % ×

d. 60 %e. 75 %

Soal 7.20 Sebuah bola konduktor pejal dengan jari-

jari R diberi muatan – Q. Pernyataan yang tidak

benar adalah

a. Muatan terdistribusi merata di dalam bola ×

b. Muatan terdistribusi merata pada permukaan

bola

c. Potensial di dalam bola adalah tetapd. Medan listrik di dalam bola adalah nole. Medan listrik di luar bola mengarah ke menuju

bola

Soal 7.21 Terdapat suatu inti dengan radius 10-

m.

Untuk mempelajarinya seberkas elektron yang

berasal dari akselerator partikel ditembakkan padasuatu target dengan kerapatan tinggi inti tersebut.

Agar terjadi difraksi yang teramati berapakah

panjang gelombang dan momentum elektronnya?

Konstanta Planck h = 6,63×10-34

Js.

a. 10-

m dan 6,63×10-

kgm/s

b. 10-13

m dan 6,63×10-21

kgm/sc. 10

-14 m dan 6,63×10

-20 kgm/s

d. 10-15

m dan 6,63×10-19

kgm/s ×

e. 10-16

m dan 6,63×10-18

kgm/s

Soal 7.22 Pada sebuah mesin, terdapat bagian yangterbuat dari logam dan berkalor jenis c. Bagian ini

berputar dengan kecepatan v. Bila bagian tersebut

dihentikan sehingga semua energinya berubah

menjadi panas dan perubahan temperatur bagian

tersebut adalah ∆T , maka nilai v adalah

a. c∆T /2

b. c∆T

c. 2c∆T /2d. (2c∆T )

1/2 ×

e. (c∆T /2)2

Soal 7.23 Suatu logam A mempunyai fungsi kerja

W . Logam tersebut disinari dengan cahaya

berfrekuensi tertentu sehingga energi kinetik

elektron yang muncul adalah K . Frekuensi cahaya

yang digunakan adalah

a. (W + K )/h b. (W – K )/h ×

c. W /h

d. ( K – W )/h

e. (WK )1/2

/h

Soal 7.24 Sebuah elektron bergerak horisontal ke

kiri memasuki ruang bermedan listrik 80 kV/ yang

berarah vertikal ke bawah dan bermedan magnetik

0,4 T. Agar elektron dapat bergerak lurus arah maka

arah medan magnetik dan kecepatan elektron

haruslah

a. Berarah masuk bidang gambar dan 2×105 m/s ×

b. Berarah keluar bidang gambar dan 2×10 m/s

c. Berarah masuk bidang gambar dan 5×105 m/s

d. Berarah keluar bidang gambar dan 5×10 m/s

e. Berarah masuk bidang gambar dan 4×105 m/s

pA

pB

pC

ρA ρC

h


64/94

0

Soal 7.25 Agar terdapat empat buah lampu yang

menyala dengan terang yang sama, lampu manakah

yang harus dilepas?

a. A

b. B

c. C atau D ×

d. E dan De. F

Soal 7.26 Pengamat A berada dalam sebuah

gerbong kereta api dan pengamat B duduk pada

bangku yang berada di stasiun kereta api. Gerbong

pengamat A bergerak dengan laju v yang mendekati

laju cahaya c. Keduanya mengamati lampu pada

stasiun yang berkedap-kedip dengan periode

tertentu. Pernyatan yang benar adalah

a. Periode kedap-kedip lampu teramati sama oleh

kedua pengamat b. Periode kedap-kedip lampu tidak bergantung

dari laju gerbong kereta api

c. Pengamat B mengamati bahwa periode kedap-

kedip lampu lebih besar dari yang diamati oleh pengamat A

d. Pengamat A mengamati bahwa periode kedap-kedip lampu lebih besar dari yang diamati oleh

pengamat B ×

e. Saat gerbong tidak bergerak, kedua pengamat

tetap mengamati perbedaan periode kedap-

kedip lampu.

Soal 7.27 Untuk menaikkan temperatur n mol gas

ideal secara isokhorik sebesar 10 K diperlukan kalor

sebesar 20nR. Jika gas tersebut dipanaskan pada

tekanan tetap dengan perubahan temperatur yang

sama diperlukan kalor sebesar 30nR. Apabila pertambahan volume gas adalah 50nR cm

3, tekanan

gas adalah … kPa.

a. 100

b. 150

c. 200 ×

d. 250e. 300

Soal 7.28 Terdapat dua buah benda bermassa sama.

Benda pertama dalam keadaan diam dan benda

kedua sedang bergerak dengan kecepatan v menuju

benda pertama. Kedua benda kemudian bertum-

bukan lenting sempurna. Setelah tumbukan, pernya-

taan yang benar adalah

a. Kedua benda bergerak bersama-sama b. Kedua benda diamc. Benda pertama diam dan benda kedua bergerak

dengan kecepatan – v

d. Benda kedua diam dan benda pertama bergerak

dengan kecepatan v ×

e. Benda pertama bergerak dengan kecepatan v/2

dan benda kedua dengan kecepatan – v/2

Soal 7.29 Dari keadaan diam, suatu benda bergerak

dari satu titik menuju arah positif, kemudian

berhenti, berbalik arah, lalu bergerak menuju arah

negatif, tak lama kemudian berhenti, berbalik arah

dan bergerak menuju arah positif. Pada akhirnya beda berhenti di sebelah kiri dari posisi awalnya.

Pernyataan yang salah adalah

a. Kecepatan rata-rata benda adalah positif ×

b. Jarak yang ditempuh benda bernilai positif

c. Perpindahan benda bernilai negatifd. Laju rata-rata benda bernilai positif

e. Kecepatan rata-rata benda bernilai negatif

Soal 7.30 Muon yang menuju bumi dari atas

atmosfer bumi tidak memiliki cukup umur untuk

mencapai permukaan bumi karena waktu paruhnya

yang singkat. Akan tetapi hasil pengamatan di

laboratorium mendeteksi cukup banyak muon yangdapat sampai ke permukaan bumi. Hal ini dapat

terjadi karena muon bergerak dengan laju v yang

mendekati kecepatan cahaya c. Penjelasannya

adalah

a. Muon melihat jarak yang ditempuhnya menjadi

lebih panjang dari seharusnhya

b. Muon melihat jarak yang ditempuhnya menjadi

lebih pendek dari seharusnhya

c. Pengamat di laboratorium melihat umur paruhmuon menjadi lebih panjang dari seharusnya

d. Pengamat di laboratorium melihat umur paruh

muon menjadi lebih pendek dari seharusnya

e. b dan c benar ×


65/94

Lembar Jawab

. A B C D E

2.

A B C D E

3.

A B C D E

4. A B C D E

5. A B C D E

6. A B C D E

7.

A B C D E

8.

A B C D E

9. A B C D E

10. A B C D E

11. A B C D E

12.

A B C D E

13.

A B C D E

14. A B C D E

15. A B C D E

16. A B C D E

17.

A B C D E

18. A B C D E

19. A B C D E

20. A B C D E

21. A B C D E

22.

A B C D E

23. A B C D E

24. A B C D E

25. A B C D E

26. A B C D E

27.

A B C D E

28. A B C D E

29. A B C D E

30. A B C D E


66/94

Soal 7.31 Terdapat batang konduktor PQ yang diletakkan pada kawat berbentuk U dengan hambatan R dan

keduanya berada dalam ruang bermedan magnetik homogen B dengan arah medannya ditunjukkan seperti dalam

Gambar 7.31 berikut.

Gambar 7.31 Kawat U terbuka ke kiri dengan kawat konduktor PQ yang keduanya berada dalam medan magnetik B.

Agar titik P menjadi bernilai lebih positif dari titik Q maka batang PQ harus digerakkana. ke atas (dari Q menuju P)

b.

ke bawah (dari P menuju Q)c. ke kiri (menjauhi ujung terbuka kawat U)

d. ke kanan (mendekati ujung terbuka kawat U)

e. diputar pada titik di tengah-tengah PQ searah dengan arah putar jarum jam

Jawab 7.31 Bila titik P lebih positif dari titik Q maka arus mengalir pada batang PQ dari P menuju Q atau pada

loop searah dengan arah putar jarum jam. Arah arus ini akan membuat medan magnetik induksi masuk ke dalam

kertas yang arahnya sama dengan B. Medan magnetik induksi ini merupakan repons dari perubahan fluks

magnetik pada loop, yang dalam hal ini fluks berkurang sehingga medan magnetik induksi yang terjadi searah

dengan B. Hal ini dapat terjadi bila luas loop berkurang. Untuk luas loop berkurang maka batang PQ harusdigerakkan ke kiri (menjauhi ujung terbuka kawat U). Dengan demikian jawabnya adalah c.

Soal 7.32 Terdapat suatu tabung horizontal (sebuah venturimeter) yang di dalamnya mengalir air seperti dalamGambar 7.32 di bawah ini.

Gambar 7.32 Suatu tabung venturimeter.

Pada titik A dan B dipasang tabung vertikal yang bagian atasnya terbuka. Terdapat beda ketinggian air dalam

tabung vertikal di atas titik A dan B sebesar h = 25 cm. Luas penampang tabung horizontal di titik A dan B, berturut-turut adalah 12 cm

2 dan 8 cm

2. Kecepatan air yang keluar dari tabung venturimeter atau vC adalah

a. 1.25 m/s

b. 1.5 m/s

c. 2 m/s

d. 2.5 m/se. 3 m/s

Jawab 7.32 Persamaan kontinuitas memberikan bahwa AAvA = ABvB → vB = 1.5vA. Tekanan di titik A dan B

terhubung oleh perbedaan h yaitu pA = pB + ρgh. Persamaan Bernoulli B2

B21

BA

2

A21

A gyv p gyv p ρ ρ ρ ρ ++=++

dengan yA = yB dan hubungan vA dan vB sehingga ( ) ( ) A2

A23

21

BA2A2

1B gyv p gyv gh p ρ ρ ρ ρ ρ ++=+++ , yang

akan memberikan m/s245

25.01085

82 2A45 ==⋅⋅==⇒= ghvv gh A ρ ρ . Jawabnya adalah c.

AB

h

vA vB vC = vA

C

p0

R

P

Q

B


67/94


68/94


69/94


70/94


71/94


72/94


73/94


74/94


75/94


76/94


77/94


78/94


79/94


80/94


81/94


82/94


83/94


84/94


85/94


86/94


87/94


88/94


89/94


90/94


91/94


92/94


93/94


94/94

Tujuh Setengah Hari Fisika

Documents

Transcript of Tujuh Setengah Hari Fisika