zenius.net PENGUKURAN, SKALAR, DAN VEKTOR 1. Bilangan dapat ditulis menjadi... a. 3 x 10 6 b. 3 x 10 7 c. 3 x 10 8 d. 3 x 10 9 e.

Transkripsi

1 PENGUKURAN, SKALAR, DAN VEKTOR 1. Bilangan dapat ditulis menjadi... a. 3 x 10 6 b. 3 x 10 7 c. 3 x 10 8 d. 3 x 10 9 e. 3 x Satuan SI untuk massa, panjang, dan waktu, berturut-turut adalah... a. newton, meter, menit b. kilogram, meter, detik c. pon, kaki, jam d. pon, kaki, detik e. kilogram, sentimeter, jam 3. Satu milimeter sama dengan... a m b m c. 10 m d m e m 4. Satu kilometer sama dengan... a nm b nm c nm d nm e nm 5. Sebuah data digambarkan dalam grafik dengan jarak pada sumbu y dan waktu pada sumbu x. Kemiringan grafik tersebut dapat dinotasikan dengan... d a. t b. ( d)( t) t c. d d. ( d) ( t) e. ( d) ( t) 1

2 6. Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu di bawah! m V s t(s) Luas daerah di bawah grafik dari t=2 detik sampai t=6 detik kira-kira adalah... a. 8 b. 16 c. 24 d. 32 e Data yang didapatkan dari sebuah eksperimen menunjukkan bahwa energi kinetik sebanding dengan kuadrat kecepatan. Grafik energi kinetik terhadap kecepatan tersebut akan berbentuk... a. Garis lurus mendatar b. Garis lurus diagonal naik c. Parabola d. Hiperbola e. Lingkaran 8. Nilai cos dari salah satu sudut segitiga sikusiku sama dengan... a. Nilai sin dari sudut tersebut b. Nilai tan dari sudut tersebut c. Panjang hipotenusa dari segitiga tersebut d. Panjang sisi yang mengimpit sudut tersebut e. Rasio dari panjang sisi yang mengimpit sudut dan panjang hipotenusa dari segitiga tersebut 9. Manakah yang BUKAN merupakan nilai vektor? a. Perpindahan b. Massa c. Resultan gaya d. Gaya penyeimbang e. 10 km pada 30 o ke utara dari timur 2

3 10. Resultan dari vektor perpindahan 3 meter ke timur dan 4 meter ke utara adalah... a. 5 meter ke timur laut b. 7 meter ke timur laut c. 1 meter ke barat daya d. 1 meter ke timur laut e. 12 meter ke timur laut 11. Komponen x dari vektor yang terlihat pada gambar di bawah kira-kira bernilai... (sin 30 = 0,5; cos 30 = 0,87; tan 30 = 0,58) y 10 m a. 10 m b. 5 m c. 8,7 m d. 5,8 m e. 100 m 30 x 12. Terdapat dua vektor perpindahan yang masing-masing memiliki komponen y sebesar 10 km. Dua vektor tersebut dijumlahkan sehingga menghasilkan resultan gaya yang membentuk sudut 60 o dengan koordinat x positif. Berapakah nilai dari resultan gaya tersebut? (sin 60=0,87; cos 60=0,5) a. 23 m b. 40 m c. 12 m d. 20 m e. 30 m 3

4 KINEMATIKA Kecuali diberitahukan, gunakan g = 10 m/s 2 dan abaikan hambatan udara. 1. Manakah pernyataan di bawah yang benar? a. Perpindahan adalah besaran skalar dan jarak adalah besaran vektor. b. Perpindahan adalah besaran vektor dan jarak adalah besaran skalar. c. Perpindahan dan jarak adalah besaran vektor. d. Perpindahan dan jarak bukan besaran vektor. e. Perpindahan dan jarak selalu sama 5. Sebuah bis dengan kecepatan awal 14 m/s bergerak melambat menjadi 6 m/s dalam waktu 3 s. Berapakah percepatan rata-rata dari bis tersebut? a. 2 m/s 2 c.3 m/s 2 e. -4 m/s 2 b. 4 m/s 2 d. -2 m/s 2 2. Manakah pernyataan di bawah yang merupakan pernyataan paling tepat mengenai kecepatan? a. 60 mil per jam b. 30 m per detik c. 30 km pada 45 o ke utara dari timur d. 40 km/jam e. 50 km/jam ke barat daya 3. Seorang pelari berlari sejauh 3 km selama 0,3 jam, kemudian berlari sejauh 7 km selama 0,7 jam. Berapakah kelajuan rata-rata dari pelari tersebut? a. 10 km/jam b. 3 km/jam c. 1 km/jam d. 0,1 km/jam e. 100 km/jam 4. Sebuah sepeda motor dari keadaan diam bergerak bertambah cepat hingga mencapai kelajuan 20 m/s dalam waktu 5 s. Berapakah percepatan rata-rata dari motor tersebut? a. 100 m/s 2 b. 80 m/s 2 c. 40 m/s 2 d. 20 m/s 2 e. 4 m/s 2 4

5 6. Sebuah kereta dari keadaan diam bergerak dengan percepatan 4 m/s 2 selama 10 detik. Berapakah kelajuan kereta di akhir detik ke 10? a. 14 m/s b. 6 m/s c. 2,5 m/s d. 0,4 m/s e. 40 m/s 7. Seorang pemain bola berdiri dengan jarak 20 meter dari garis gawang. Dia berlari menjauhi gawang dengan percepatan 4 m/s 2. Berapakah jarak pemain bola tersebut dari garis gawang setelah 4 detik? a. 8 m b. 28 m c. 32 m d. 36 m e. 52 m 8. Sebuah batu dari keadaan diam dijatuhkan. Berapakah percepatan batu sesaat setelah dijatuhkan? a. nol b. 5 m/s 2 c. 10 m/s 2 d. 20 m/s 2 e. 30 m/s 2 9. Sebuah bola dilemparkan lurus ke atas dengan kecepatan awal +15 m/s. Berapakah percepatan bola sesaat setelah bola dilemparkan? a. nol b. 10 m/s 2 ke arah atas c. 10 m/s 2 ke arah bawah d. 15 m/s 2 ke arah atas e. 15 m/s 2 ke arah bawah 10. Sebuah bola dilemparkan lurus ke atas dengan kecepatan awal +15 m/s. Berapakah waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimum? a. 25 s b. 15 s c. 10 s d. 5 s e. 1,5 s 5

6 11. Berapakah kira-kira ketinggian maksimum yang akan dicapai bola? a. 23 m b. 15 m c. 11 m d. 8 m e. 5 m 12. Manakah dari pernyataan berikut yang TIDAK benar mengenai bola yang dilemparkan dari permukaan tanah dengan sudut tertentu terhadap tanah (hambatan udara diabaikan)? a. Kecepatan horisontal selalu konstan b. Percepatan vertikal mengarah ke atas selama setengah pertama dari peluncuran dan mengarah ke bawah selama setengah kedua dari peluncuran. c. Percepatan horisontal bernilai nol. d. Percepatan vertikal bernilai 10 m/s 2. e. Waktu dari peluncuran dapat dicari dengan cara jarak horisontal dibagi kecepatan horisontal. 13. Sebuah bola dilempar secara horisontal dengan kelajuan 10 m/s dari tepi jurang yang memiliki ketinggian 20 m. Berapakah jarak horisontal yang bola tempuh sebelum bola tersebut mencapai dasar jurang? a. 5 m b. 10 m c. 20 m d. 40 m e. 60 m 14. Sebuah bola dilempar dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 40 m/s dan sudut 30 o dari permukaan tanah. Berapakah komponen vertikal dari kecepatan bola sesaat sebelum bola tersebut menyentuh permukaan tanah kembali? (sin 30 o = 0,5; cos 30 o = 0,87) a. 10 m/s b. 20 m/s c. 30 m/s d. 35 m/s e. 40 m/s 6

7 15. Di bawah terdapat sepasang grafik. Manakah pilihan yang menunjukkan pasangan grafik yang ekivalen satu sama lain? a. S V b. S t V t c. S t V t t t d. S V t t e S V t t Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu di bawah. (untuk nomer 16-17) V m 5 s m 5 s A B C D E F t 16. Interval mana yang menunjukkan benda berada pada kondisi diam? a. AB b. BC c. CD d. DE e. EF 17. Interval mana yang menunjukkan benda bergerak semakin cepat? a. AB b. BC c. CD d. DE e. EF 7

8 18. Sebuah benda yang bergerak dengan kelajuan konstan mengelilingi jalur melingkar. Manakah pernyataan yang benar mengenai pergerakan ini? I. Perpindahan bernilai nol II. Kelajuan rata-rata bernilai nol III. Percepatan bernilai nol a. Hanya I b. I dan II c. I dan III d. Hanya III e. II dan III 19. Ketika t = t 1, sebuah kecepatan dari sebuah objek ditandai oleh vektor v 1 : Kemudian, saat t = t 2, kecepatan objek terbsebut adalah vektor v 2 : Bila v 1 dan v 2 memiliki besar yang sama, manakah vektor di bawah yang menunjukkan percepatan rata-rata antara t=t 1 dan t=t 2? a. b. c. d. e. 8

9 20. Manakah pernyataan berikut yang benar? I. Jika percepatan benda konstan, benda tersebut bergerak pada garis lurus. II. Jika percepatan benda nol, kelajuan benda bernilai konstan. III. Jika kelajuan benda konstan, percepatan benda nol. a. I dan II b. I dan III c. Hanya II d. Hanya III e. II dan III 21. Sebuah bola dilemparkan lurus ke atas. Berapakah percepatan bola saat bola berada di ketinggian maksimum? a. 0 b. ½ g, mengarah ke bawah c. g, mengarah ke bawah d. ½ g, mengarah ke atas e. g, mengarah ke atas 22. Berapa lama waktu yang dibutuhkan suatu mobil, dari kondisi diam dan dipercepat 5 m/s 2, untuk menempuh 200 m? a. 9,0 s b. 10,5 s c. 12,0 s d. 15,5 s e. 20,0 s 23. Sebuah batu dijatuhkan dari ketinggian tertentu dan tiba di dasar tanah dengan kecepatan 30 m/s. Berapakah ketinggian batu dijatuhkan? a. 15 m b. 20 m c. 30 m d. 45 m e. 60 m 24. Sebuah batu dilempar mendatar dengan kelajuan awal 10 m/s dari sebuah jembatan. Bila hambatan udara diabaikan, berapa lama waktu yang dibutuhkan batu untuk mencapai sungai yang berada 80 m di bawah jembatan? a. 1 s b. 2 s c. 4 s d. 6 s e. 8 s 9

10 25. Sebuah bola, pada posisi diam di atas tanah, ditendang dengan kecepatan awal 10 m/s dengan sudut 30 o dari permukaan. Hitung waktu bola kembali ke tanah, dengan mengasumsikan hambatan udara diabaikan. a. 0,5 s b. 1 s c. 1,7 s d. 2 s e. 4 s 26. Sebuah batu dilempar mendatar dengan kelajuan awal 30 m/s dari sebuah jembatan. Hitung kelajuan totalnya ketika batu menyentuh air pada dasar jembatan 4 detik kemudian! (Abaikan hambatan udara!) a. 30 m/s b. 40 m/s c. 50 m/s d. 60 m/s e. 70 m/s 27. Manakah pernyataan yang benar mengenai pergerakan bola yang dilempar dengan sudut 45 o terhadap horizontal? a. Vektor percepatan memiliki arah yang berbeda dengan vektor kecepatan ketika bola bergerak ke arah atas dan vektor percepatan memiliki arah yang sama dengan vektor kecepatan ketika bola bergerak ke arah bawah. b. Kelajuan di ketinggian maksimum benilai nol. c. Kelajuan total benda bernilai konstan di setiap titik. d. Kelajuan horizontal berkurang ketika bola bergerak naik, dan bertambah ketika bola bergerak turun. e. Kelajuan vertikal berkurang ketika bola bergerak naik, dan bertambah ketika bola bergerak turun. 10

11 DINAMIKA dan HUKUM NEWTON 1. Gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan bola hoki bermassa 0,1 kg konstan pada kecepatan 5 m/s di atas permukaan licin adalah... a. nol b. 0,1 N c. 0,5 N d. 5 N e. 50 N 2. Gaya sebesar 20 N dibutuhkan untuk melawan gaya gesek sebesar 5 N dan menggerakkan benda bermassa 3 kg di atas lantai. Berapakah percepatan dari benda tersebut? a. 4 m/s 2 b. 5 m/s 2 c. 7 m/s 2 d. 20 m/s 2 e. 60 m/s 2 3. Gaya sebesar 50 N yang di arahkan ke sudut 45 o dari arah horisontal menarik kereta luncur yang bermassa 70 kg menyebrangi kolam yang tidak memiliki gaya gesek. Percepatan dari kereta luncur tersebut mendekati nilai... (sin 45 o = cos 45 o = 0,7) 30 a. 0,5 m/s 2 b. 7 m/s 2 c. 5 m/s 2 d. 35 m/s 2 e. 50 m/s 2 11

12 zenius.net 4. Manakah dari pernyataan berikut yang benar mengenai nilai tegangan tali T 1, T 2, dan T 3 yang ditunjukkan pada gambar di bawah? T T2 T3 W=20N a. Nilai dari T 3 lebih besar dari 20 N. b. Nilai dari T 2 lebih besar dari T 1. c. Jumlah komponen-y dari T 1 dan T 2 adalah 20 N. d. Jumlah dari T 1 dan T 2 sama dengan T 3. e. Jumlah dari T 2 dan T 3 sama dengan T Dua kotak bermassa m dan 5m dihubungkan dengan benang yang melalui katrol dengan mengabaikan massa dan gesekan katrol. Berapakah percepatan kotak tersebut? m 5m a. 4g b. 5g c. 6g d. 4/5g e. 2/3g 12

13 6. Balok bermassa 1 kg berada dalam keadaan diam di atas sebuah meja licin dan dihubungkan dengan balok bermassa 2 kg dengan menggunakan benang yang massanya diabaikan. Benang tersebut melalui katrol dengan massa dan gesekan yang diabaikan. Berapakah kecepatan balok tersebut? 1kg 2kg a. 5 m/s 2 b. 6,7 m/s 2 c. 10 m/s 2 d. 20 m/s 2 e. 30 m/s 2 7. Bila gaya aksi dari peristiwa sebuah bola jatuh menuju bumi adalah gaya gravitasi bumi yang menarik ke bawah, maka gaya reaksinya adalah... a. bola menarik ke atas dari bumi b. hambatan udara pada bola c. bola menghantam daratan ketika mendarat d. inersia dari bola e. tidak ada gaya reaksi pada kasus ini 8. Gaya gesekan... a. dapat terjadi di antara dua permukaan yang bergerak relatif terhadap satu sama lain. b. sama dengan gaya normal yang dibagi dengan koefisien gesek. c. melawan gerak relatif antara dua permukaan yang saling bersentuhan. d. hanya bergantung pada satu permukaan yang menyentuh permukaan lain. e. selalu sama dengan gaya yang diterapkan. 13

14 9. Sebuah balok kayu bermassa 2 kg berada pada kondisi diam di atas bidang miring, seperti yang terlihat pada gambar. 30 Gaya gesek antara balok dan bidang adalah mendekati... (sin 30=0,5; cos30=0,87; tan30 = 0,58) a. 2 N b. 10 N c. 12 N d. 17 N e. 20 N 10. Seseorang yang berdiri di atas lantai datar mendapatkan dua gaya: tarikan ke bawah dari gravitasi dan gaya dorong ke atas dari lantai. Kedua gaya ini... a. memiliki besar yang sama dan membentuk pasangan gaya aksi dan reaksi. b. memiliki besar yang sama tapi tidak membentuk pasangan gaya aksi dan reaksi. c. memiliki nilai yang tidak sama besar dan membentuk pasangan gaya aksi dan reaksi d. memiliki nilai yang tidak sama besar dan tidak membentuk pasangan aksi dan reaksi e. Tidak ada pernyataan di atas yang benar. 11. Seseorang dengan berat 800 N naik ke atas timbangan badan yang berada dalam suatu lift. Bila lift bergerak naik ke atas dengan percepatan 4,9 m/s 2, berapakah timbangan akan terbaca? a. 400 N b. 800 N c N d N e N 14

15 12. Sebuah bidang miring licin dengan panjang 20 m mempunyai tinggi maksimum 5 m. Jika sebuah benda bermassa 2 kg diletakkan di atas bidang tersebut, maka berapakah gaya yang dirasakan oleh benda? a. 5 N b. 10 N c. 15 N d. 20 N e. 30 N 13. Balok dengan berat 20 N didorong di atas meja horizontal dengan gaya 18 N. Jika koefisien gesekan kinetik antara meja dan balok adalah 0,4, hitunglah percepatan balok. a. 0,5 m/s 2 b. 1 m/s 2 c. 5 m/s 2 d. 7,5 m/s 2 e. 9 m/s Koefisien gesek statis antara kotak dan suatu bidang miring adalah 0,5. Bidang miring memiliki sudut kemiringan 30 o dari bidang horizontal. Jika kotak diletakkan di ujung atas pada posisi diam, kotak akan... a. bergerak ke bawah dengan dipercepat b. bergerak dipercepat ke bawah sesaat kemudian melambat dan berhenti c. bergerak ke bawah dengan kecepatan konstan d. tidak bergerak e. Tidak dapat ditentukan dari informasi di atas 15

16 15. m M Dengan mengasumsikan katrol licin dan tidak bermassa, hitung percepatan balok ketika mereka dilepaskan dari keadaan diam. m a. g M m M b. g M m M c. g m M m d. g M m M m e. g M m 16. Jika semua gaya yang bekerja pada suatu benda setimbang sehingga resultan gayanya adalah nol, maka... a. benda berada pada keadaan diam b. kelajuan benda berkurang c. benda akan bergerak menempuh lintasan parabola d. arah pergerakan benda akan berubah, tapi tidak kelajuannya e. Tidak ada pernyataan yang benar 16

17 17. Sebuah balok bermassa m berada dalam keadaan diam di atas meja datar dan licin yang diletakkan di bumi. Balok yang serupa berada pada keadaan diam di atas meja datar dan licin yang diletakkan di bulan. Sebuah gaya F merupakan resultan gaya yang berkerja pada balok yang berada di bumi dengan a merupakan percepatan balok. Diberikan g bulan merupakan 1/6 dari g bumi, gaya yang bekerja pada balok yang berada di permukaan bulan dengan percepatan balok yang sama a adalah... a. F/12 b. F/6 c. F/3 d. F e. 6F 18. Sebuah kotak bermassa 100 kg berada pada keadaan diam di atas lantai datar. Koefisien gesek statis antara kotak dan lantai adalah 0,4, sedangkan koefisien gesek kinetis antara kotak dan lantai adalah 0,3. Sebuah gaya F sejajar dengan lantai dengan besar 344 N diberikan pada kotak. Manakah pernyataan yang benar? a. Kotak akan bergerak dipercepat dengan percepatan 0,5 m/s 2 b. Gaya gesek statis, yang merupakan gaya reaksi dari F. Seperti yang diungkapkan pada Hukum Newton III, gaya gesek ini juga mempunyai besar 344 N. c. Kotak akan meluncur di atas lantai dengan kecepatan konstan 0,5 m/s d. Kotak tidak bergerak e. Tidak ada pernyataan di atas yang benar 19. Terdapat dua kotak bermassa sama. Kotak 2 diletakkan di atas kotak 1. Gaya F 1 merupakan gaya yang diperlukan untuk menggerakkan kotak 1 dengan kelajuan konstan. Gaya F 2 merupakan gaya yang dibutuhkan untuk menggerakan tumpukan kotak 1 dan kotak 2 pada kelajuan yang sama. Bila dibandingkan kekuatan F 2 akan lebih besar dari F 1 karena... a. gaya dari lantai pada kotak 1 lebih besar b. koefisien gesek kinetik antara kotak 1 dan lantai lebih besar c. gaya gesek kinetik, bukan gaya normal, pada kotak 1 lebih besar d. koefisien gesek statis antara kotak 1 lebih besar e. berat kotak 1 lebih besar 20. Sebuah benda bergerak pada kelajuan konstan pada lintasan melingkar. Manakah pernyataan yang benar? I. Kecepatan konstan II. Percepatan konstan III. Gaya resultan pada benda adalah nol karena kelajuan konstan a. Hanya II b. I dan III c. II dan III d. I dan II e. Tidak ada yang benar 17

18 MOMENTUM DAN IMPULS 1. Sebuah bola hoki meluncur di atas es dengan momentum 5 kg m/s ketika akan dipukul dengan tongkat hoki yang memberikan impuls sebesar 100 N.s searah dengan pergerakan bola. Setelah bola hoki dipukul, momentum dari bola tersebut menjadi... a. 500 kg m/s b. 105 kg m/s c. 100 kg m/s d. 50 kg m/s e. 20 kg m/s 2. Sebuah gaya diberikan pada sebuah benda yang ditunjukkan pada grafik gaya terhadap waktu di bawah ini. F(N) 6N Perubahan momentum dari benda tersebut pada t=2 s dan t=5 s adalah... a. 9 kg m/s b. 18 kg m/s c. 21 kg m/s d. 30 kg m/s e. 42 kg m/s 3. Sebuah bola meriam ditembakkan sehingga meriam mundur ketika bolanya maju ke depan. Manakah pernyataan yang benar? a. Kecepatan dari bola meriam bernilai sama dan berlawanan arah dengan kecepatan dari meriam b. Massa bola meriam dan meriam sama c. Momentum dari meriam lebih besar dari momentum bola meriam d. Momentum dari meriam sama dengan momentum bola meriam e. Momentum dari bola meriam lebih besar dari momentum meriam t(s) 18

19 4. Mobil bermassa 5000 kg sedang melaju kemudian mengalami tabrakan dengan mobil bermassa kg. Setelah tabrakan, kedua mobil tersebut menempel dan bergerak bersama-sama dengan kecepatan 5 m/s. Berapakah kelajuan mobil yang bermassa 5000 kg sebelum bertabrakan? a. 5 m/s b. 12 m/s c. 14 m/s d. 35 m/s e. 60 m/s 5. Manakah yang nilainya didapatkan dari peristiwa tumbukan lenting sempurna? a. Hanya momentum b. Momentum dan energi potensial c. Hanya energi kinetik d. Momentum dan energi kinetik e. Momentum dan kecepatan 6. Sebuah bola sodok yang bermassa 1 kg dan bergerak dengan kecepatan 10 m/s menabrak bola yang bermassa 2 kg dan berada dalam keadaan diam. Manakah dari pernyataan berikut yang benar tepat sesaat setelah terjadi tumbukan lenting sempurna? a. Bola yang bermassa 1 kg diam. b. Bola yang bermassa 2 kg memiliki kecepatan negatif. c. Kelajuan bola yang bermassa 2 kg kurang dari 10 m/s. d. Kedua bola menempel. e. Total energi kinetik dari kedua bola sama dengan 100 J. 7. Sebuah benda bermassa 2 kg memiliki momentum linier dengan besar 6kg.m/s. Berapakah energi kinetik dari benda ini? a. 3 J b. 6 J c. 9 J d. 12 J e. 18 J 19

20 8. Sebuah bola bermassa 0,5 kg yang berada pada keadaan diam, mendapat kelajuan 4 m/s sesaat setelah ditendang gaya berkekuatan 20 N. Selama berapa lama gaya bekerja pada benda? a. 0,01 s b. 0,02 s c. 0,1 s d. 0,2 e. 1 s 9. Sebuah kotak dengan massa 2 kg bergerak dipercepat pada lintasan garis lurus dari 4 m/s menjadi 8 m/s akibat diberikan gaya selama 0,5 detik. Hitung rata-rata kekuatan gaya tersebut. a. 2 N b. 4 N c. 8 N d. 12 N e. 16 N 10. Sebuah bola bermassa m yang bergerak horizontal dengan kecepatan v menabrak dinding vertikal dan mantul kembali ke arah datang tanpa perubahan kelajuan. Berapakah besar impuls yang diberikan dinding ke bola? a. 0 b. ½ mv c. mv d. 2mv e. 4mv 11. Benda 1 bermassa 3 kg dan bergerak dengan kelajuan 2 m/s dan benda 2 satunya bermassa 5 kg dan bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Benda 1 dan benda 2 bergerak ke arah satu sama lain dan akhirnya bertabrakan. Bila tabrakan tersebut tidak elastis, hitung kelajuan benda-benda tersebut setelah tabrakan. a. 0,25 m/s b. 0,5 m/s c. 0,75 m/s d. 1 m/s e. 2 m/s 20

21 12. Benda 1 bergerak ke arah benda 2, yang memiliki massa dua kali dari massa benda 1 dan sedang berada dalam keadaan diam. Terjadi tabrakan antara kedua benda dan setelah itu kedua benda tersebut bergerak bersama. Bila dibandingkan dengan energi kinetik awal benda 1, berapa bagiankah energi kinetik kedua benda setelah bertabrakan? a. 1/18 b. 1/9 c. 1/6 d. 1/3 e. Tidak ada jawaban yang benar 13. Dua benda bergerak ke arah satu sama lain, bertabrakan, kemudian bergerak berpisah. Jika tidak ada gaya lain yang bekerja pada benda, tapi ada energi kinetik yang hilang, maka... a. tabrakan elastis dan momentum linier total kekal b. tabrakan elastis dan momentum linier total tidak kekal c. tabrakan tidak elastis dan momentum linier total kekal d. tabrakan tidak elastis dan momentum linier total tidak kekal e. Tidak ada pernyataan di atas yang benar 14. Tiga tongkat tipis seragam dengan panjang masing-masing L disusun seperti pada gambar di bawah. L m L 2m Dua tongkat yang berada di kiri dan kanan bermassa m, sedangkan tongkat ketiga bermassa 2m. Berapa jauhkah dari titik tengah tongkat yang berada pada posisi horizontal letak pusat massa dari sistem di atas? a. L/8 d. L/2 b. L/4 e. 3L/4 c. 3L/8 m L 21

22 15. Sebuah balok kayu dengan massa M bergerak dengan kelajuan V pada lintasan garis lurus. m V M Seberapa cepat peluru yang bermassa m bergerak untuk menghentikan balok (dengan mengasumsikan setelah terjadinya tumbukan, peluru tetap bersarang di dalam balok). a. mv / (m + M) b. MV / (m + M) c. mv / M d. MV / m e. (m + M)V/m 16. Manakah pernyataan yang paling tepat mengenai tumbukan tidak lenting sempurna yang tidak dipengaruhi oleh gaya lain? a. Momentum linier total tidak pernah kekal b. Momentum linier total kadang kekal c. Energi kinetik tidak pernah kekal d. Energi kinetik kadang kekal e. Energi kinetik selalu kekal 22

23 USAHA, ENERGI dan DAYA 1. Manakah pernyataan berikut yang TIDAK benar mengenai usaha? a. Usaha merupakan hasil perkalian skalar dari gaya dan perpindahan. b. Usaha merupakan vektor yang selalu memiliki arah yang sama dengan arah gaya. c. Usaha memliki satuan joule d. Usaha memiliki satuan yang sama dengan energi e. Energi diperlukan untuk menghasilkan usaha 2. Sebuah kotak bermassa 5 kg didorong di atas lantai datar dengan gaya 50 N dengan perpindahan sejauh 10 m, kemudian diangkat hingga ketinggian 3 m. Berapakah total usaha yang dilakukan pada kotak tersebut? a. 250 J b. 500 J c. 650 J d J e J 3. Sebuah kereta kecil bermassa 30 kg didorong ke atas pada bidang miring yang ditunjukkan dengan gaya F hingga ketinggian 5 m. 5 m 21 m Berapakah energi potensial dari kereta tersebut ketika mencapai ujung dari bidang miring? a J b. 630 J c. 600 J d. 300 J e. 150 J 23

24 4. Suatu usaha yang dilakukan pada suatu sistem... a. selalu mengubah energi potensial dari sistem tersebut b. selalu mengubah energi kinetik dari sistem tersebut c. selalu mengubah momentum dari sistem tersebut d. dapat mengubah energi potensial atau energi kinetik dari sistem e. tidak berhubungan dengan energi dari system 5. Sebuah bola jatuh dari ketinggian h sebuah menara. Manakah pernyataan di bawah ini yang benar? a. Energi potensial dari bola didapatkan ketika bola tersebut jatuh b. Energi kinetik dari bola didapatkan ketika bola tersebut jatuh c. Perbedaan energi potensial dan energi kinetik selalu konstan ketika bola tersebut jatuh d. Jumlah energi kinetik dan energi potensial dari bola selalu konstan. e. Momentum dari bola selalu konstan ketika bola jatuh 6. Bola bermassa 0,5 kg dijatuhkan dari lantai 3 sebuah gedung yang memiliki ketinggian 10 m di atas jalan. Berapakah kelajuan dari bola tersebut tepat sesaat sebelum menyentuh jalan? a. 5 m/s b. 10 m/s c. 24 m/s d. 28 m/s e. 200 m/s 24

25 7. Drew mengangkat sebuah kotak bermassa 50 kg ke atas truk yang memiliki ketinggian 1 m selama 2 detik. Perry mengangkat 50 kotak bermassa 1 kg ke atas truk yang sama selama 2 menit. Manakah pernyataan yang benar? a. Drew melakukan usaha lebih besar daripada Perry b. Perry melakukan usaha lebih besar daripada Drew c. Mereka melakukan usaha yang sama besar tapi Drew melakukannya dengan daya yang lebih tinggi. d. Mereka melakukan usaha yang sama besar tapi Perry melakukannya dengan daya yang lebih tinggi. e. Mereka melakukan usaha yang sama besar dengan daya yang sama tinggi. 8. Sebuah alat mengangkat benda bermassa 600 kg ke ketinggian 20 m dalam waktu 2 menit. Alat tersebut beroperasi pada daya... a watt b watt c watt d watt e watt 9. Sebuah gaya F dengan besar 20 N bekerja pada benda bermassa 3 kg ketika benda tersebut bergerak sejauh 4 m. Jika F tegak lurus dengan perpindahan 4m, usaha yang dilakukan sama dengan... a. 0 J b. 60 J c. 80 J d. 600 J e J 10. Karena suatu gaya, benda bermassa 4 kg mengalami percepatan dari 3 m/s menjadi 6 m/s dalam waktu 8 detik. Berapa banyak usaha yang dilakukan pada objek selama rentang waktu tersebut? a. 27 J b. 54 J c. 72 J d. 96 J e. Tidak dapat ditentukan dari informasi di atas 25

26 11. Sebuah kotak bermassa m meluncur turun pada bidang miring licin dengan panjang L dan tinggi h. Berapakah perubahan energi potensial gravitasinya? a. mgl b. mgh c. mgl/h d. mgh/l e. mghl 12. Sebuah benda bermassa m bergerak dengan kelajuan konstan v pada lintasan melingkar dengan jari-jari r. Berapa usaha yang dilakukan oleh gaya sentripetal selama satu setengah putaran? a. mv 2 b. mv 2 c. 0 d. mv 2 r e. mv 2 r 13. Ketika seseorang mengangkat buku yang bermassa 2 kg dari lantai ke meja yang tingginya 1,5 m, berapakah kerja yang dilakukan gaya gravitasi pada buku? a. -30 J b. -15 J c. 0 d. 15 J e. 30 J 14. Sebuah kotak bermassa 3,5 kg meluncur turun pada bidang miring licin dengan panjang 6 m dan memiliki sudut 30 o dengan bidang horizontal. Kalau balok pada keadaan diam dilepaskan dari ujung atas bidang miring dari keadaan diam, berapakah kelajuan balok sesampainya di bawah? a. 4,9 m/s b. 5,2 m/s c. 6,4 m/s d. 7,7 m/s e. 9,1 m/s 26

27 15. Sebuah kotak bermassa 3,5 kg meluncur turun pada bidang miring licin dengan panjang 6 m dan memiliki sudut 60 o dengan bidang horizontal. Koefisien gesek kinetik antara balok dan bidang miring adalah 0,3. Jika balok pada keadaan diam dilepaskan dari ujung atas bidang miring, berapakah kelajuan balok sesampainya di bawah? a. 4,9 m/s b. 5,2 m/s c. 6,4 m/s d. 7,7 m/s e. 9,2 m/s 16. Ketika sebuah batu dengan massa 4 kg dihatuhkan dari ujung tebing setinggi 40 m, batu tersebut mengalami hambatan udara yang memiliki rata-rata 20 N. Berapakah kelajuan batu ketika menyentuh tanah? a. 8 m/s b. 10 m/s c. 12 m/s d. 16 m/s e. 20 m/s 17. Astronot menjatuhkan sebongkah batu dari ujung kawah pegunungan di bulan. Ketika menyentuh dasar kawah, batu memiliki kelajuan v. Ketika setengah perjalanan menuju ke dalam kawah, berapakah kelajuan batu? a. ¼ 2 b. ¼ c. ½ 2 d. ½ e. 1/ Sebuah gaya 200 N dibutuhkan untuk membuat benda bergerak dengan kelajuan konstan 2 m/s di atas lantai kasar. Berapakah daya yang dikeluarhkan untuk menjaga pergerakan? a. 50 W b. 100 W c. 200 W d. 400 W e. Tidak dapat ditentukan dari informasi di atas 27

28 GERAK MELINGKAR DAN ROTASI Pertanyaan 1-2 A 1. Sebuah bola yang diikat pada ujung tali diputar di lingkaran horisontal dengan arah searah dengan jarum jam seperti pada gambar di atas. Ketika bola berada pada titik A, arah dari kecepatan, gaya sentripetal, dan percepatan sentripetal, secara berturut-turut adalah... a. b. c. d. e. 2. Jika benang tiba-tiba dipotong ketika bola berada pada titik A, pergerakan dari bola selanjutnya adalah... a. bergerak ke kanan b. bergerak ke kiri c. bergerak ke atas halaman d. bergerak ke bawah halaman e. bergerak ke atas kemudian ke kiri 28

29 Pertanyaan 3-5 Seorang anak bermassa 30 kg duduk di pojok suatu permainan di pasar malam yang memiliki jari-jari 2 meter. Permainan tersebut melakukan dua putaran penuh dalam waktu 4 detik. r 3. Periode dari gerak melingkar permainan tersebut adalah... a. ½ rev/s b. ½ s c. 2 rev/s d. 2 s e. 4 s 4. Kelajuan anak tersebut mendekati... a. 4 m/s b. 6 m/s c. 24 m/s d. 120 m/s e. 360 m/s 5. Gaya yang menahan anak tersebut tetap berada pada permainan mendekati... a. 30 N b. 180 N c. 300 N d. 540 N e N 6. Torsi... a. merupakan sebuah hasil perkalian vektor dari gaya dan perpindahan tuas b. merupakan satuan skalar dan tidak memiliki arah c. selalu sama dengan gaya d. selalu lebih besar untuk panjang tuas yang lebih pendek. e. harus selalu bernilai nol. 29

30 7. Dua kotak dengan massa 3 kg dan 4 kg digantung pada ujung tongkat yang massanya diabaikan dan ditandai pada setiap sepertujuh bagiannya. A B C D E 4 3 Di titik mana sebuah tali dengan massa yang diabaikan harus dipasang untuk menggantung tongkat sehingga tongkat tetap berada pada posisi horisontal? a. A b. B c. C d. D e. E 8. Sebuah bola diikatkan pada sebuah tali. Tali tersebut dilewatkan melalui tabung kaca dan pada ujung lainnya digantungkan sebuah benda bermassa. r Tabung tersebut dipegang pada posisi vertikal ketika bola diayunkan melingkar horisontal dengan jari-jari r dan kelajuan v. Jika tali ditarik melalui tabung dengan meletakkan benda dengan massa yang lebih besar sehingga jari-jari gerak melingkar menjadi ½ r, kelajuan bola akan menjadi... a. ½ v b. 2 v c. ¼ v d. 4 v e. v (tidak berubah) 30

31 9. Sebuah benda bermassa 0,5 kg dan bergerak pada lintasan melingkar dengan jari-jari 0,25 m, mengalami percepatan sentripetal dengan besar 9 m/s 2. Berapakah kelajuan angular benda tersebut? a. 2,3 rad/s b. 4,5 rad/s c. 6 rad/s d. 12 rad/s e. Tidak dapat ditentukan dari informasi di atas 10. Sebuah benda, yang pada awalnya berada keadaan diam, mulai berputar dengan percepatan angular konstan. Dalam waktu 10 detik, benda mengalami perpindahan angular sejauh 60 rad. Berapakah nilai percepatan angularnya? a. 0,3 rad/s 2 b. 0,6 rad/s 2 c. 1,2 rad/s 2 d. 2,4 rad/s 2 e. 3,6 rad/s F Untuk mengencangkan baut, sebuah gaya diberikan seperti pada gambar di atas. Jika jarak ujung kunci pas dan pusat baut adalah 20 cm dan F=20 N, berapakah besar torsi yang dihasilkan oleh F? a. 0 N.m b. 1 N.m c. 2 N.m d. 4 N.m e. 10 N.m 31

32 L m Pada gambar di atas, berapakah torsi dari ujung pendulum yang dihasilkan oleh gaya berat bandul dengan panjang pendulum L=80 cm dam massa bandul m=0,5 kg? a. 0,49 N.m b. 0,98 N.m c. 1,7 N.m d. 2,0 N.m e. 3,4 N.m 32

33 GETARAN 1. Menurut Hukum Hooke untuk getaran suatu benda bermassa pada pegas ideal, panjang peregangan yang dijadikan dua kalinya akan... a. meningkatkan kecepatan dari benda menjadi dua kalinya b. meningkatkan gaya yang pegas berikan kepada benda menjadi dua kalinya c. meningkatkan gaya yang pegas berikan kepada benda menjadi empat kalinya d. menaikkan periode menjadi dua kalinya e. menaikkan frekuensi menjadi dua kalinya 2. Untuk pegas ideal, kemiringan dari grafik gaya terhadap perpindahan sama dengan.. a. usaha yang dilakukan pegas b. amplituda c. periode d. frekuensi e. konstanta pegas 3. Perhatikan grafik gaya terhadap perpindahan untuk pegas ideal di bawah F(N) X(m) Usaha yang dilakukan meregangkan pegas dari 0,2 m menjadi 0,3 m adalah... a. 1 J b. 10 J c. 0,15 J d. 1,5 J e. 15 J 33

34 4. Sebuah pendulum mengayun dengan amplituda seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jika amplituda diperbesar dan pendulum dilepaskan dari sudut yang lebih besar maka... a. periode akan menurun b. periode akan meningkat c. periode tidak akan berubah d. frekuensi meningkat e. frekuensi menurun 5. Sebuah benda bermassa digantungkan pada sebuah pegas ideal berayun antara A dan E seperti pada gambar di bawah. A B C D E Equilibrium Di titik mana, percepatan memiliki nilai maksimum? a. A b. B c. C d. D e. Percepatan sama di setiap titik 34

35 6. Sebuah benda bermassa dikaitkan dengan pegas ideal seperti pada gambar di bawah. Equilibrium A B C 9. Sebuah kotak diikatkan pada pegas ideal yang mengalami gerak harmonik sederhana dengan posisi setimbang (x=0) dan amplituda A. Berapa bagian dari energi total, nilai energi kinetik ketika kotak berada pada posisi x = ½ A? a. 1/3 b. 3/8 c. 1/2 d. 2/3 e. 3/4 Total energi dari pegas tersebut adalah 100 J. Berapakah besar energi kinetik dari benda tersebut pada titik B? a. 25 J b. 50 J c. 75 J d. 100 J e. 200 J 7. Manakah pernyataan berikut yang merupakan karakteristik pergerakan harmonik sederhana? I. Percepatan tetap II. Gaya pemulih sebanding dengan perpindahan III. Frekuensi tidak bergantung pada amplituda a. Hanya II b. I dan II c. I dan III d. II dan III e. I, II, dan III 8. Sebuah kotak diikatkan pada pegas ideal yang mengalami gerak harmonik sederhana. Percepatan balok memiliki nilai maksimum pada saat... a. kelajuan bernilai maksimum b. energi potensial bernilai minimum c. kelajuan bernilai minimum d. gaya pemulih bernilai minimum e. energi kinetik bernilai maksimum 35

36 10. Seorang siswa mengukur kelajuan maksimum balok yang dihubungkan pada pegas ideal yang mengalami osilasi harmonik sederhana dengan amplituda A. Jika balok diganti dengan balok yang memiliki massa dua kali lebih besar dari balok pertama, dan amplitudo tetap, maka kecepatan maksimum dari balok akan... a. berkurang dengan faktor pembagi 4 b. berkurang dengan faktor pembagi 2 c. berkurang dengan faktor pembagi 2 d. tetap e. bertambah dengan faktor pengali Osilator harmonik sederhana yang terdiri dari pegas dan balok mengalami osilasi dalam arah vertikal. Periode dari pergerakan ini adalah T. Jika osilator ini dibawa ke permukaan bulan, yang memiliki percepatan gravitasi 1/6 dari percepatan gravitasi di bumi, maka osilasi vertikal tersebut akan memiliki periode... a. T/6 b. T/3 c. T/ 6 d. T e Sebuah pegas dengan konstanta pegas k digunakan pada suatu eksperimen. Balok dengan massa m dipasang pada pegas dan frekuensi f dari osilasi harmonik sederhana diukur. Balok-balok dengan massa yang berbeda-beda digunakan dalam percobaan yang berbeda-beda, dan pada setiap percobaan frekuensi osilasi diukur dan dicatat. Jika f 2 diplot dengan 1/m, grafik akan berbentuk garis lurus dengan kemiringan... a. 2 /k 2 b. 2 /k c. 2 k d. k/(4 2 ) e. k 2 /(4 2 ) 36

37 13. Sebuah balok dengan massa m=4 kg yang diletakkan di atas meja dengan permukaan licin dihubungkan dengan pegas yang memiliki konstanta pegas k=400 N/m. Balok tersebut mengalami osilasi harmonik sederhana dengan posisi setimbang x=0 dan amplituda A=6 cm. Jika balok berada pada x=6 cm saat t = 0, maka manakah persamaan (x dalam cm dan t dalam detik) yang menyatakan posisi dari balok sebagai fungsi dari waktu? a. x = 6 sin(10t + ½ ) b. x = 6 sin(10 t + ½ ) c. x = 6 sin(10 t - ½ ) d. x = 6 sin(10t) e. x = 6 sin(10t - ½ ) 16. Sebuah bandul sederhana dengan panjang L dan massa m berayun dengan posisi setimbang =0 dan sudut simpangan maksimum max. Berapakah tegangan tali ketika sudut simpangan bandul adalah = max? a. mg sin max b. mg cos max c. mgl sin max d. mgl cos max e. mgl(1 - cos max ) 14. Sebuah siswa sedang melakukan eksperimen pada pergerakan harmonik sederhana. Dia memiliki dua pegas yang berbeda (konstanta pegas k 1 dan k 2 ) dan dua balok yang berbeda (massa m 1 dan m 2 ). Jika k 1 =2k 2 dan m 1 =2m 2, manakah pasangan balok-pegas yang akan mengalami osilasi harmonik sederhana dengan periode terpendek? a. Pegas k 1 dan balok m 1 b. Pegas k 1 dan balok m 2 c. Pegas k 2 dan balok m 1 d. Pegas k 2 dan balok m 2 e. Semua kombinasi di atas memiliki periode yang sama 15. Sebuah bandul sederhana berayun dengan sudut simpangan maksimum 5 o dan periode T. Jika bantul yang sama diberikan sudut simpangan maksimum 10 o, maka berapakah periodenya? a. T/2 b. T/ 2 c. T d. 2 e. 2T 37

38 GAYA GRAVITASI 1. Manakah diagram dari dua planet di bawah ini yang mewakili gaya gravitasi yang paling besar diantara dua benda bermassa? a. m m b. m 2m c. 2m 2m d. m 2m e. m m 2. Sebuah satelit berada pada orbit mengelilingi bumi. Perhatikan parameter-parameter di bawah : I. Jarak dari pusat bumi II. Massa bumi III. Massa satelit Percepatan gravitasi g bergantung pada... a. hanya I b. hanya I dan II c. hanya III d. hanya I dan III e. I, II, III 38

39 3. Ketika satelit mengitari bumi, satelit melalui titik A dan B. Satelit bergerak lebih cepat ketika berada pada titik B dibandingkan pada titik A. Perhatikan pernyataan berikut : I. Gaya gravitasi lebih besar di B dibandingkan di A II. Kelajuan lebih besar di B dibandingkan di A III. Energi kinetik di B lebih besar dibandingkan di A IV. Momentum angular lebih besar di B dibandingkan di A Manakah pertanyaan di atas yang benar? a. Hanya I dan II b. Hanya I c. Hanya II d. Hanya I, II, dan III e. I, II, III, IV 4. Ketika planet mengelilingi matahari, manakah yang bernilai tetap? a. kecepatan b. gaya gravitasi c. jari-jari orbit d. momentum angular e. hasil perkalian massa dan kecepatan 5. Jika jarak antara dua partikel dijadikan dua kali lipatnya, maka gaya gravitasi di antara kedua benda tersebut... a. berkurang dengan faktor pembagi 4 b. berkurang dengan faktor pembagi 2 c. bertambah dengan faktor pengali 2 d. bertambah dengan faktor pengali 4 e. Tidak dapat ditentukan tanpa mengetahui massa 6. Di atas permukaan bumi, sebuah benda bermassa m memiliki berat w. Jika benda dipindahkan ke tempat yang memiliki ketinggian 2 kali jari-jari bumi. Di tempat baru tersebut, a. massa benda m/2 dan berat benda w/2 b. massa benda m dan berat benda w/2 c. massa benda m/2 dan berat benda w/4 d. massa benda m dan berat benda w/4 e. massa benda m dan berat benda w/9 39

40 7. Bulan bermassa m mengitari planet dengan massa 100m. Gaya gravitasi planet yang bekerja pada bulan dinotasikan F 1 dan gaya gravitasi bulan yang bekerja pada planet dinotasikan F 2. Manakah pernyataan yang benar? a. F 1 = 100F 2 b. F 1 = 10F 2 c. F 1 = F 2 d. F 2 = 10F 1 e. F 2 = 100F 1 8. Pluto memiliki massa 1/500 massa bumi dan jari-jari 1/15 jari-jari bumi. Berapakah besar g di permukaan Pluto? a. 0,3 m/s 2 b. 1,6 m/s 2 c. 2,4 m/s 2 d. 4,5 m/s 2 e. 7,1 m/s 2 9. Sebuah satelit mengelilingi bumi pada lintasan lingkaran dengan jari-jari R dan energi kinetik K 1. Bila satelit dipindahkan ke lintasan lingkaran dengan jari-jari 2R, berapakah energi kinetiknya? a. K 1 /4 b. K 1 /2 c. K 1 d. 2K 1 e. 4K Bulan dari Jupiter memiliki lintasan orbit lingkaran dengan jari-jari R dan perputarannya memiliki periode T. Massa Jupiter dapat dinyatakan dalam... a. R/T b. 2 R/T 2 c. R 3 /(GT 2 ) d. 2 R 2 /(GT 2 ) e. 2 R 3 /(GT 2 ) 11. Dua tubuh, tubuh A dengan massa m dan tubuh B dengan massa 4m, dipisahkan dengan jarak R. Pada jarak berapakah dari tubuh A, benda akan mengalami gaya gravitasi yang sama dengan nol? a. R/16 b. R/8 c. R/5 d. R/4 e. R/3 40

41 12. Rata-rata jarak dari Saturnus hingga ke matahari adalah 9 kali lebih besar daripada rata-rata jarak bumi ke matahari. Berapakah tahun bumikah satu tahun saturnus? a. 18 tahun bumi b. 27 tahun bumi c. 81 tahun bumi d. 243 tahun bumi e. 729 tahun bumi 13. Bulan memiliki massa M dan jari-jari R. Sebuah benda kecil dijatuhkan dari jarak 3R dari pusat bulan. Kelajuan benda ketika menyentuh permukaan bulan sama dengan kgm / R untuk k a. 1/3 b. 2/3 c. 3/4 d. 4/3 e. 3/2 14. Dua satelit mengitari bumi pada lintasan melingkar dan masing-masing memiliki kelajuan yang konstan. Jari-jari dari satelit A adalah R, dan jari-jari dari satelit B adalah 3R. Kedua satelit tersebut memiliki massa yang sama. Bagaimana hubungan antara F A, gaya sentripetal satelit A, dengan F B, gaya sentripetal satelit B? a. F A = 9F B b. F A = 3F B c. F A = F B d. F B = 3F A e. F B = 9F A 41

42 MEDAN LISTRIK, GAYA LISTRIK, DAN POTENSIAL LISTRIK 1. Ketika dikatakan muatan dipindahkan dari satu tempat ke tempat lainnya, apakah yang sebenarnya dipindahkan? a. elektron b. proton c. neutron d. quark e. foton 2. Dua buah bola dengan ukuran yang sama besar memiliki muatan di dalamnya -3 C dan + 1 C secara berurutan. Sebuah kabel menghubungkan kedua bola tersebut. Berapakah besar muatan pada setiap bola setelah dihubungkan kabel? a. 4 C b. + 4 C c. 1 C d. + 1 C e. Nol 3. Bila di antara dua muatan terjadi gaya tarik menarik, manakah pernyataan berikut yang benar? a. Satu bermuatan positif dan lainnya adalah negatif b. Kedua muatan positif c. Kedua muatan negatif d. Besar dari kedua muatan sama besar. e. Gaya berarah ke muatan yang lebih besar 4. Dua muatan q 1 dan q 2 dipisahkan dengan jarak r dan memberikan gaya F satu sama lain. Ketika besar masing-masing muatan dinaikkan dua kalinya, dan jarak keduanya dijadikan setengah kalinya, gaya F menjadi... a. ½ F b. ¼ F c. 4 F d. 8 F e. 16 F 42

43 5. Dua bola tak bermuatan A dan B saling berdekatan satu sama lain. Sebuah tongkat bermuatan negatif didekatkan dengan salah satu bola. A B Sisi yang paling jauh dengan tongkat dari bola B... a. tidak bermuatan b. netral c. bermuatan positif d. bermuatan negatif e. bermuatan sama antara positif dan negatif 6. Dua muatan A dan B yang saling berdekatan satu sama lain, menghasilkan garis medan listrik seperti pada gambar. A B Apakah muatan dari A dan B, secara berurutan? a. positif, positif b. negatif, negatif c. positif, negatif d. negatif, positif e. netral, netral 7. Sebuah gaya 40 N bekerja pada muatan 0,25 C di suatu bidang ruang. Medan listik di titik muatan adalah... a. 10 N/C b. 100 N/C c. 160 N/C d. 40 N/C e. 0,00625 N/C 43

44 8. Potensial listrik... a. merupakan sebuah nilai vektor b. sebanding dengan usaha yang dilakukan di medan listrik c. selalu sama dengan medan listrik d. bernilai nol ketika muatan berada di dalam medan listrik e. diukur dalam satuan N/C 9. Dua lempeng konduktor dipisahkan dengan jarak 0,001 m. Kedua lempeng tersebut dihubungkan dengan sebuah baterai 9 V. Medan listrik antara kedua lempengan adalah... a V/m b. 900 V/m c. 90 V/m d. 0,009 V/m e. 0,00011 V/m Pertanyaan Dua lempengan paralel bermuatan disusun seperti gambar di bawah Partikel di bawah diletakkan di antara kedua lempengan tidak secara bersamaan, melainkan bergantian. I. elektron II. proton III. neutron 10. Manakah partikel yang akan bergerak ke arah kanan? a. Hanya I dan II b. Hanya I dan III c. Hanya II dan III d. Hanya II e. Hanya I 11. Manakah partikel yang tidak mendapatkan gaya selama berada di antara lempengan? a. Hanya I dan II b. Hanya II dan III c. Hanya I d. Hanya III e. I, II, III 44

45 12. Jika jarak antara kedua titik muatan positif dijadikan tiga kalinya, maka kekuatan tolakan elektrostatik antara keduanya akan berkurang dengan faktor pembagi... a. 3 b. 6 c. 8 d. 9 e Dua bola bermassa 1 kg, masing-masing membawa muatan 1 C. Bagaimana F E, gaya listrik di antara keduanya, dibandingkan dengan F G, gaya gravitasi keduanya? a. F E < F G b. F E = F G c. F E > F G d. Jika muatan pada bola memiliki tanda yang sama, maka F E > F G ; tapi jika tanda muatan pada kedua bola berbeda, maka F E < F G e. Tidak dapat ditentukan tanpa mengetahui jarak antara keduanya. 14. Gambar di bawah menunjukkan tiga titik muatan positif.jika resultan gaya elektrik di titik tengah bernilai nol, berapakah nilai y/x? 15. +Q P -Q Gambar di atas menunjukkan dua titik muatan, +Q dan Q. Jika muatan negatif tidak ada, maka medan listrik di titik P akibat +Q bernilai E. Jika Q ada pada tempatnya, berapakah besar medan listrik di titik P? a. 0 b. E/4 c. E/2 d. E e. 2E x y +2q a. 4/9 b. (2/3) c. (3/2) d. 3/2 e. 9/4 +q +3q 45

46 16. Sebuah bola dengan muatan +Q berada posisi tertentu. Sebuah bola yang lebih kecil dengan muatan +q diletakkan di sekitar bola yang lebih besar dan dilepaskan dari keadaan diam. Bola yang lebih kecil akan bergerak menjauh dari bola yang lebih besar dengan... a. kecepatan yang berkurang dan percepatan yang berkurang b. kecepatan yang berkurang dan percepatan yang bertambah c. kecepatan yang berkurang dan percepatan yang konstan d. kecepatan yang bertambah dan percepatan yang berkurang e. kecepatan yang bertambah dan percepatan yang bertambah 17. Sebuah benda dengan muatan +q mendapatkan gaya elektrik F E ketika diletakkan di daerah medan listrik, E. Jika benda yang diletakkan pada lokasi yang sama bermuatan -2q, maka gaya yang akan dirasakan adalah... a. - F E /2 b. -2 F E c. -2q F E d. -2 F E /q e. - F E /(2q) 18. Sebuah muatan -3Q dipindahkan ke bola padat dengan jari-jari r. Bagaimanakah penyebaran muatan pada bola padat tersebut? a. Q pada pusat bola, dan -2Q pada permukaan luar bola b. -2Q pada pusat bola dan Q pada permukaan luar bola c. -3Q pada pusat bola d. -3Q pada permukaan luar bola e. Q pada pusat bola, -Q di cincin bola pada jarak ½ r, dan Q pada permukaan luar bola 46

47 19. Manakah pernyataan yang benar? a. Vektor medan listrik mengarah ke muatan positif, dan gaya listrik yang dihasilkan akan mengarah ke arah yang sama dengan medan listrik. b. Vektor medan listrik mengarah ke muatan positif, dan gaya listrik yang dihasilkan akan mengarah ke arah yang berbeda dengan medan listrik. c. Vektor medan listrik mengarah ke muatan negatif, dan gaya listrik yang dihasilkan akan mengarah ke arah yang sama dengan medan listrik. d. Vektor medan listrik mengarah ke muatan negatif, dan gaya listrik yang dihasilkan akan mengarah ke arah yang berbeda dengan medan listrik. e. Tidak ada yang benar 20. +Q P +Q Pada gambar di atas menunjukkan dua muatan titik, +Q dan Q. Jika muatan yang berada di sebelah kanan tidak ada, maka kuat medan listrik pada pada titik P akibat muatan yang di sebelah kiri adalah E. Jika muatan yang berada di sebelah kanan ada, berapakah kuat medan di titik P? a. 0 b. E/4 c. E/2 d. 2E e. 4E 47

48 21. +Q Q -2Q - Gambar di atas menunjukkan empat muatan yang diletakkan pada posisi tetap. Berapakah muatan yang harus diletakkan pada kanan bawah supaya kuat medan di titik tengah bujur sangkat di atas bernilai nol? a. +Q b. +Q 2 c. +2Q d. +3Q e. +4Q 22. Manakah pernyataan yang benar? I. Jika kuat medan listrik pada titik tertentu bernilai nol, maka potensial listrik pada titik tersebut juga bernilai nol. II. Jika potensial listrik pada titik tertentu bernilai nol, maka kuat medan listrik pada titik tersebut juga bernilai nol III. Potensial listrik berbanding terbalik dengan kuat medan listik. a. Hanya I b. Hanya II c. I dan II d. I dan III e. Tidak ada yang benar 23. Jika kuat medan melakukan usaha negatif pada muatan negatif ketika muatan mengalami perpindahan dari posisi A ke posisi B diantara medan listri, maka energi potensial elektrik adalah... a. negatif b. positif c. meningkat d. berkurang e. Tidak dapat ditentukan dari informasi di atas 48

49 24. +q s +q s s - +q s +q Usaha yang dibutuhkan untuk menjaga sistem di atas, yang membawa masingmasing muatan dari jarak yang tidak terhingga, sama dengan q a. k s 2 ( 4 2) q b. k s 2 6q c. k s 2 ( 4 2 2) q d. k s 2 ( 8 2 2) q e. k s 25. Muatan negatif dipercepat dengan kuat medan listrik mengarah ke... a. potensial listrik yang lebih rendah b. potensial listrik yang lebih tinggi c. lokasi dengan kuat medan nol d. lokasi dengan kuat medan lebih lemah e. lokasi dengan kuat medan lebih kuat 26. Muatan q mengalami perpindahan di medan listrik dari posisi A ke posisi B. Perubahan energi potensial adalah U E, dan usaha yang dilakukan oleh medan listrik selama perpindahan adalah W E. Maka... a. V B V A = W E / q b. V A V B = W E / q c. V B V A = W E / q d. V B V A = W E / q e. V B V A = W E / q 49

50 27. +q q 3 Titik manakah pada medan listrik yang seragam (diantara 2 plat kapasitor), seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, berada pada potensial yang sama? a. Hanya 1 dan 2 b. Hanya 1 dan 3 c. Hanya 2 dan 4 d. Hanya 3 dan 4 e. 1, 2, 3, dan 4 berada pada potensial yang sama karena berada pada medan listrik yang seragam 28. Potensial pada titik A pada suatu medan listrik adalah 10 V lebih besar dibandingan dengan potensial pada titik B. Jika muatan negatif, q= -2 C, dipindahkan dari titik A ke titik B, maka energi potensial dari muatan... a. berkurang 20 J b. berkurang 5 J c. bertambah 5 J d. bertambah 20 J e. bertambah 100 J 29. Kapasitor diisi muatan hingga diantara kedua platnya memiliki beda potensial V; hal ini menghasilkan plat yang satu bermuatan +Q dan plat yang lain bermuatan Q. Kapasitor diputuskan dari sumber muatan, dan dielektrik dimasukkan. Apa yang terjadi pada beda potensial dan energi potensial yang tersimpan? a. Beda potensial berkurang dan energi potensial yang tersimpan berkurang b. Beda potensial berkurang dan energi potensial yang tersimpan bertambah c. Beda potensial bertambah dan energi potensial yang tersimpan berkurang d. Beda potensial bertambah dan energi potensial yang tersimpan bertambah e. Beda potensial berkurang dan energi potensial yang tersimpan tetap 50

51 30. B q Q A Berapa banyak usaha yang medan listrik (diciptakan oleh muatan Q yang seimbang) lakukan ketika muatan q dipindahkan dari titik A ke titik B melalui jalur seperti yang tergambar di atas? V A = 200 V, V B =100 V, q = -0,05 C, panjang AB = 10 cm, panjang jalur = 20 cm. a. -10 J b. -5 J c. +5 J d. +10 J e. +20 J 51

52 SIRKUIT Pertanyaan 1-3 : Dua resistor, 2 ohm dan 4 ohm, diletakkan di rangkaian yang menggunakan baterei 12V seperti yang terlihat pada gambar. 2 12V 4 1. Manakah pernyataan berikut yang benar? a. Karena memliki resistansi yang lebih kecil, resistor 2 ohm akan dialiri arus lebih besar dibandingkan resistor 4 ohm b. Karena memliki resistansi yang lebih besar, resistor 4 ohm akan dialiri arus lebih besar dibandingkan resistor 2 ohm c. Resistor 2 ohm dan 4 ohm memiliki beda potensial yang sama besar d. Beda potensial resistor 2 ohm lebih besar dibandingkan 4 ohm e. Beda potensial resistor 4 ohm lebih besar dibandingkan 2 ohm 2. Besar arus yang melalui resistor 2 ohm adalah... a. 6 A b. 4 A c. 3 A d. 2 A e. 1 A 3. Beda potensial pada ujung-ujung resistor 4 ohm adalah... a. 2 V b. 4 V c. 6 V d. 8 V e. 12 V 52

53 Pertanyaan 4-6 : Dua resistor, 3 ohm dan 6 ohm, dilektakkan secara paralel dengan baterei 6 V. Tiga amperemeter dan dua voltmeter diletakkan pada rangkaian seperti pada gambar di bawah. A1 A2 6V 3 6 A3 V1 V2 4. Manakah pernyataan yang benar mengenai voltmeter? a. Voltmeter 1 dan voltmeter 2 menunjukkan besar beda potensial yang sama. b. Voltmeter 1 menunjukkan 6 V. c. Voltmeter 2 menunjukkan 6 V. d. Voltmeter 2 menunjukkan nilai beda potensial pada resistor 3 ohm. e. Kedua voltmeter menunjukkan nilai beda potensial pada resistor 6ohm. 5. Amperemeter yang mana yang akan menunjukkan arus paling tinggi? a. Amperemeter 1 b. Amperemeter 2 c. Amperemeter 3 d. Tiga-tiganya akan menunjukkan arus yang sama e. Tiga-tiganya akan menunjukkan angka nol. 6. Berapakah angka yang ditujukkan amperemeter 2? a. 0 b. 1 A c. 2 A d. 3 A e. 6 A 53

54 7. Perhatikan rangkaian RC di bawah. 10 v 2 8 C Setelah beberapa saat, arus yang melalui resistor 2 ohm adalah... a. 0 b. 10 A c. 8 A d. 2 A e. 1 A 8. Sebuah kabel yang terbuat dari kuningan dan sebuah kabel yang terbuat dari perak memiliki panjang yang sama, tapi diameter dari kabel kuningan empat kali lebih besar dari diameter kabel perak. Resistansi dari kuningan lima kali besar daripada resistansi perak. Jika R K merupakan resistansi dari kabel kuningan dan R P merupakan resistansi dari kabel perak, manakah pernyataan yang benar? a. R K = (5/16) R P b. R K = (4/5) R P c. R K = (5/4) R P d. R K = (5/2) R P e. R K = (16/5) R P 9. Pada suatu hambatan, menaikkan tegangan menjadi dua kalinya, tanpa mengubah nilai resistansi hambatan tersebut, akan menyebabkan arus... a. berkurang dengan faktor pembagi 4 b. berkurang dengan faktor pembagi 2 c. tetap d. bertambah dengan faktor pengali 2 e. bertambah dengan faktor pengali Jika lampu 60-watt bekerja pada tegangan 120 V, berapakah resistansi lampu tersebut? a. 2 b. 30 c. 240 d. 720 e