ukur dalam kehidupan sehari-hari

Transkripsi

1 INDIKATOR I Menentukan besaran pokok, besaran turunan dan satuannya atau penggunaan alat A. BESARAN ukur dalam kehidupan sehari-hari Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur, memiliki satuan, dan dapat dinyatakan dengan angka. Ada dua jenis besaran, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya ditetapkan secara internasional. Jumlahnya ada 7, yakni sebagai berikut : No Besaran Satuan Internasional Alat Ukur (SI) 1 Panjang Meter (m) Mistar (penggaris), Jangka Sorong, Mikrometer Sekrup 2 Massa Kilogram (kg) Neraca 3 Waktu Sekon (s) Stopwatch, Arloji 4 Suhu Kelvin (K) Termometer 5 Kuat Arus Listrik Ampere (A) Amperemeter 6 Jumlah zat Mol - 7 Intensitas Cahaya Kandela (Cd) Lightmeter, Fotometer Tips : Untuk menghafalkan ingat saja huruf awalnya P M W S K J I Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok, contohnya sebagai berikut : No Besaran SI Alat Ukur 1 Massa Jenis Kg/m 3 Hidrometer 2 Volume M 3 Gelas Ukur 3 Berat Newton (N) Dinamometer 4 Gaya Newton Dinamometer/ Neraca Pegas 5 Kecepatan m/s Velocymeter 6 Percepatan m/s 2 - Tips : Selain besaran pokok yang diatas adalah besaran turunan B. ALAT UKUR 1. Pengukuran Panjang a) Penggaris Contoh : Panjang pensil disamping adalah 2,8 cm. Tips : Menghitung panjang dengan mistar selalu dimulai dari 0. b) Jangka sorong Contoh : Pembacaan jangka sorong di samping adalah 2,25 cm

2 c) Mikrometer sekrup Contoh : Pembacaan micrometer sekrup disamping adalah 7,33 mm. 2. Pengukuran massa Massa benda A adalah : = 1 kg g g + 50 g = 1000 g g g + 50 g = 1650 g = 1,65 kg 3. Pengukuran Volume Volume batu yang terukur adalah = 30 cm 3 20 cm 3 = 10 cm 3 1. Perhatikan gambar neraca berikut! Agar neraca dapat seimbang, maka di sebelah kanan perlu ditambahkan anak timbangan sebesar A. 200 gram UAN 2014 B. 700 gram C. 800 gram D gram LATIHAN SOAL 2. Untuk sampai ke Bandung, Didi memerlukan waktu 3 jam 45 menit. Waktu tersebut jika dikonversi ke dalam SI adalah.. A. 765 s C s B s D s 3. Besaran gaya diturunkan dari besaran pokok A. Massa dan panjang C. massa, panjang dan waktu B. Massa dan percepatan gravitasi D. Jarak dan percepatan gravitasi Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 2

3 1. Perhatikan besaran berikut! No Besaran Satuan (1) Waktu Sekon (2) Volume m 3 (3) Massa Gram (4) Kecepatan m/s (5) Massa Jenis Kg/m 3 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL Berdasarkan tabel di samping, besaran turunan dengan satuannya dalam Sistem Internasional yang benar adalah. A. (1), (2), dan (3) B. (2), (3), dan (4) UAN 2013 C. (2), (4), dan (5) D. (3), (4), dan (5) 2. Perhatikan tabel berikut. No Besaran Satuan Alat Ukur 1 Massa Kg Neraca 2 Waktu Sekon Stopwatch 3 Suhu 0 C Termometer 4 Panjang Meter Jangka Sorong 3. Perhatikan tabel berikut. No Besaran Satuan Alat Ukur 1 Berat Kg Neraca 2 Panjang Meter Meteran Kelos 3 Waktu Jam Arloji 4 Suhu Kelvin Termometer 4. Perhatikan tabel berikut! No Besaran Satuan Alat Ukur 1 Kelajuan m/s Spidometer 2 Massa Jenis Kg/m 3 Hidrometer 3 Volume m 3 Arloji 4 Berat Newton Dinamometer No Besaran Satuan dalam SI Alat Ukur (1) Panjang Kilometer Mistar (2) Berat Kilogram Neraca (3) Waktu Sekon stopwatch (4) Suhu Kelvin Termometer Pasangan besaran pokok, satuan SI, dan alat ukur yang benar adalah. A. 1, 2 dan 3 C. 1, 2 dan 4 B. 1, 3 dan 4 D. 2, 3 dan 4 Pasangan besaran pokok, satuan SI dan alat ukur yang sesuai adalah A. 1 dan 2 C. 2 dan 4 B. 1 dan 3 D. 3 dan 4 Besaran turunan, satuan dalam SI dengan alat ukur yang benar ditunjukkan oleh. A. (1), (2), dan (3) B. (2), (3), dan (4) C. (1), (3), dan (4) D. (1), (2), dan (4) 5. Perhatikan tabel berikut! Berdasarkan tabel di atas, besaran pokok dengan satuan Sistem Internasional dan alat ukur yang sesuai adalah. A. (1) dan (3) C. (2) dan (3) B. (1) dan (4) D. (3) dan (4) UAN Sebuah bejana diukur massanya, kemudian diisi zat cair P dan Q secara bergantian. Hasil pengukurannya seperti pada gambar. Berdasarkan data yang tampak tersebut, disimpulkan Massa Zat Cair P Zat Cair Q A. 200 gr 240 gr B. 280 gr 160 gr C. 200 gr 160 gr D. 280 gr 240 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 3

4 7. Perhatikan gambar di bawah ini! Volume batu sebesar. ml A. 20 C. 40 B. 30 D Hasil pengukuran jangka sorong berikut adalah. cm A. 5,4 C. 4,35 B. 5,1 D. 4,33 9. Perhatikan gambar! Massa benda tampak pada gambar sesuai dengan pengukuran adalah A. 75 gram C. 100 gram B. 80 gram D. 125 gram 10. Perhatikan gambar alat ukur berikut! Waktu yang ditunjukkan pada stopwatch tersebut adalah A. 12 sekon C. 22 sekon B. 18 sekon D. 58 sekon 11. Perhatikan gambar! Supaya neraca menjadi seimbang, piringan di sebelah kanan ditambahkan anak timbangan yang massanya A. 300 gram C. 500 gram B. 450 gram D. 550 gram 12. Perhatikan hasil pengukuran massa yang dilakukan seorang siswa seperti pada gambar di samping! Besar massa benda P adalah A. 0,115 kg B. 1,15 kg C. 11,5 kg D. 115,0 kg UAN 2010 UAN 2014 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 4

5 Zat Gas Zat cair Zat padat INDIKATOR 2 Menentukan sifat-sifat zat berdasarkan wujudnya atau penerapan dalam kehidupan C. SIFAT ZAT sehari-hari Sifat Gambar Partikel Bentuk dan volumenya tetap Letak molekul berdekatan dan teratur Gerak partikelnya sangat terbatas (bergetar di tempat) Gaya tarik-menarik antar partikelnya sangat kuat Bentuk berubah, volumenya tetap Letak molekulnya agak berjauhan Gerak partikel dapat berpindah tempat, tetapi tidak mudah meninggalkan kelompoknya Gaya tarik-menarik antar partikelnya tidak begitu kuat Bentuk dan volumenya berubah Letak molekulnya berjauhan (renggang) Gerak partikel sangat bebas Gaya tarik-menarik antar partikelnya lemah D. PERUBAHAN WUJUD ZAT 1. Perubahan Fisika Perubahan Fisika adalah perubahan zat yang tidak menyebabkan terjadinya zat jenis baru. Contoh es mencair, air menjadi uap. Memerlukan kalor Padat menjadi cair Cair menjadi gas Padat menjadi gas Melepaskan kalor Cair menjadi padat Gas menjadi cair Gas menjadi padat 2. Perubahan Kimia Perubahan kimia adalah perubahan zat yang menyebabkan terjadinya zat baru. Contoh : kayu terbakar menghasilkan api, arang dan debu. Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 5

6 E. GAYA ANTAR PARTIKEL 1. Kohesi adalah gaya tarik menarik antara dua partikel yang sejenis 2. Adhesi adalah gaya tarik-menarik antara dua partikel yang tidak sejenis 3. Meniscus cekung adalah bentuk penampang permukaan zat cair yang seperti bulan akhir. Contoh : bentuk penampang permukaan air dalam tabung reaksi 4. Miniskus cembung adalah bentuk penampang permukaan zat cair yang seperti bulan sabit. Contoh bentuk penampang permukaan raksa dalam tabung 5. Kapilaritas adalah naiknya zat cair melalui lubang yang sempit (pipa kapiler) contoh merembesnya air yang tergenang pada suatu kain atau naiknya minyak tanah pada sumbu kompor. F. MASSA JENIS Massa jenis suatu zat adalah massa per satuan volume zat tersebut. Massa jenis biasa juga disebut dengan kerapatan. Makin besar massa jenisnya itu menunjukkan bahwa kerapatan benda tersebut besar. Massa jenis merupakan salah satu ciri khas dari suatu zat. Bila benda dicelupkan dalam zat cair, maka benda yang massa jenisnya lebih besar akan lebih dalam posisinya dibanding dengan benda yang massa jenisnya lebih kecil. Rumus : ρ = m V Ket : ρ = massa jenis (kg/m 3 ) m = massa benda (kg) V = Volume benda (m 3 ) Tips : 1) 1 g/cm 3 = 1000 kg/m 3 2) 1 L = 1 dm 3 3) 1 ml = 1 cm 3 1. Perhatikan gambar! LATIHAN SOAL Apabila massa benda 316 gram dimasukkan ke bak yang berisi air seperti pada gambar, maka massa jenis benda tersebut adalah A. 7,9 kg/m 3 B. 15,8 kg/m 3 C kg/m 3 UAN 2010 D kg/m 3 2. Seorang anak menemukan suatu benda logam M di jalan. Kemudian ia menimbang massa dan mengukur volume benda tersebut seperti pada gambar berikut. Benda Massa jenis (kg/m 3 ) Aluminium Seng Besi Kuningan UAN 2012 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 6

7 Berdasarkan hasil pengukuran dari tabel massa jenis benda, maka massa jenis logam M tersebut adalah A. Kuningan C. Seng B. Besi D. Aluminium 3. Perhatikan gambar wujud zat berikut! UAN 2014 Sifat zat yang benar dari benda-benda pada gambar adalah Pilihan Benda 1 Benda 2 Benda 3 Volume Bentuk Volume Bentuk Volume Bentuk A Tetap Tetap Berubah Tetap Berubah Berubah B Tetap Tetap Berubah Berubah Berubah Berubah C Tetap Berubah Tetap Berubah Berubah Tetap D Tetap Tetap Tetap Berubah Berubah Berubah 4. Perhatikan gambar! Ditinjau dari teori partikel zat, seorang siswa memperlihatkan gambar suatu wujud zat sebagai berikut : Dari data yang tampak pada gambar, kedua zat memiliki sifat Zat A Zat B Pilih Gerakan Gaya tarik Letak Gerakan Gaya tarik an Letak Partikel patikel partikel Partikel patikel partikel A Tidak teratur bebas Sangat lemah teratur Agak bebas Kurang kuat B teratur Agak bebas Kurang kuat teratur bebas Sangat kuat C teratur Agak Tidak Sangat Kurang kuat bebas bebas teratur lemah D teratur Tidak Tidak Sangat Sangat kuat bebas bebas teratur lemah Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 7

8 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Perhatikan pernyataan berikut! (a) Terserapnya air oleh kain (b) Naiknya air pada pohon melalui akar (c) Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor (d) Sama tingginya permukaan air adalam bejana berhubungan Peristiwa-peristiwa yang berhubungan dengan kapilaritas sehari-hari yang benar adalah A. (a), (b) dan (c) C. (a), (c) dan (d) B. (b), (c) dan (d) D. (a), (b) dan (d) 2. Perhatikan massa jenis dan gambar percobaan berikut! Benda Massa Jenis (g/cm 3 ) Emas 19,3 Perak 10,5 Besi 7,9 Aluminium 2,7 Benda P ditimbang seperti gambar (1) kemudian dimasukkan gelas berpancuran seperti gambar (2). Air yang tumpah di tampung pada bejana. Berdasarkan hasil pengukuran dan kesesuaian massa jenis benda yang diukur tersebut adalah A. Emas C. Besi UAN 2012 B. Perak D. Aluminium 3. Perhatikan tabel zat berikut! No Nama Zat Massa Jenis (g/cm 3 ) 1 Kayu 0,8 2 Es 0,92 3 Seng 7,14 4 Air 1,00 Benda padat dimasukkan ke dalam air, maka gambar yang menunjukkan kedudukan bendabenda yang paling tepat adalah. A. C. UAN 2013 B. D. 4. Perhatikan tabel massa jenis beberapa zat yang wujudnya berbeda berikut ini! Nama Massa jenis (kg/m 3 ) Wujud Zat Cair Cair Padat Padat Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 8

9 Berdasarkan data tersebut, jika keempat zat dimasukkan ke dalam bejana, maka gambar yang benar adalah. A. C. UAN 2013 B. D. 5. Zat yang susunan molekulnya teratur dan memiliki gaya tarik antar molekul yang kuat disebut A. Zat padat C. Gas B. Zat cair D. Zat Arang 6. Perhatikan gambar! Disediakan sebuah gelas ukur kosong, kemudian dituangkan segelas air ke dalam gelas ukur itu. Selanjutnya, sebuah batu dimasukkan ke dalamnya sehingga tampak seperti pada gambar. Dalam rangkaian peristiwa tersebut dapat disimpulkan zat P, zat Q, dan zat R masing-masing. Pilihan Zat (P) Zat (Q) Zat (R) Bentuk Volume Bentuk Volume Bentuk Volume A Tetap Tetap Berubah Tetap Berubah Berubah B Berubah Berubah Tetap Berubah Tetap Tetap C Berubah Berubah Berubah Tetap Tetap Tetap D Tetap Tetap Tetap Berubah Berubah Berubah 7. Perhatikan gambar wujud zat berikut! UAN 2014 Sifat zat yang benar dari benda-benda pada gambar adalah Pilihan Benda 1 Benda 2 Benda 3 Volume Bentuk Volume Bentuk Volume Bentuk A Tetap Tetap Berubah Tetap Berubah Berubah B Tetap Tetap Berubah Berubah Berubah Berubah C Tetap Berubah Tetap Berubah Berubah Tetap D Tetap Tetap Tetap Berubah Berubah Berubah Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 9

10 INDIKATOR 3 Menentukan Konversi Suhu pada Termometer Suhu adalah derajat panas suatu benda atau ukuran tinggi rendahnya panas suatu benda. Thermometer sebagai alat pengukuran suhu memanfaatkan sifat pemuaian zat ketika suhu zat tersebut naik. Thermometer yang umum digunakan terbuat dari tabung kaca berbentuk batang dengan lubang sempit yang diisi dengan zat cair sebagai pengukur suhu. Zat yang cair digunakan sebagai pengisi thermometer adalah raksa dan alcohol. No Kelebihan dan kelemahan raksa : Kelebihan Raksa Kelemahan 1 Tidak dapat mengukur suhu yang Tidak membasahi dinding tabung rendah 2 Mudah dilihat karena warnanya seperti Bersifat racun perak 3 Pemuaiannya teratur Mudah menguap 4 Mudah menyesuaikan suhu dengan suhu benda yang diukurnya 5 Daerah ukurnya luas karena titik didihnya tinggi (± C) Harganya mahal Kelebihan dan kelemahan alcohol : No Kelebihan Alkohol Kelemahan 1 Harganya murah dan mudah didapat Pemuaiannya tidak teratur 2 Dapat mengukur suhu yang sangat rendah karena titik beku alcohol sangat rendah Membasahi dinding kaca 3 Tidak berwarna 4 Titik didihnya rendah Konversi satuan suhu : 0 C 0 R 0 F K Dengan perbandingan : 0 C : 0 R : 0 F : K = 100 : 80 : 180 : 100 = 5 : 4 : 9 : 5 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 10

11 Rumus : Latihan : C = 0 R C =. 0 F K = 0 C 4. Jika Celcius menunjukkan pada angka 55 0 C, maka reamur menunjuk pada angka. 5. Suhu suatu benda adalah 77 0 F. Jika suhu benda tersebut diukur dengan thermometer Celcius, maka akan menunjukkan suhu. A C C C UAN 2013 B C D C 6. Perhatikan gambar thermometer di samping! Besar suhu Y pada skala thermometer Celsius adalah A C B C UAN 2014 C C D C 7. Perhatikan gambar berikut! Apabila kedua thermometer tersebut digunakan untuk mengukur suhu za cair yang sama kemudian disetarakan dengan thermometer Kelvin, maka besarnya suhu zat cair tersebut adalah A. 201,6 0 F dan 353 K B. 201,6 0 F dan 453 K C F dan 353 K D F dan 453 K 8. Dalam percobaan Anto memanaskan air, setelah diukur suhunya menunjukkan suhu 50 0 C. Berapakah suhu air tersebut jika diukur dalam skala Reamur, Fahrenheit dan Kelvin? A. R = 20 0 R, F = 45 0 F, K = 298 K B. R = 20 0 R, F = F, K = 298 K C. R = 40 0 R, F = F, K = 323 K D. R = 40 0 R, F = F, K = 323 K Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 11

12 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 13. Suhu sebuah benda di ukur dengan thermometer Celcius menunjukkan angka 80 0 C. jika benda tersebut diukur dengan terrmometer Fahrenheit, maka hasil pengukuran suhu benda tersebut adalah. a F C F UAN 2013 b F D F 14. Suhu air yang sedang dipanaskan diukur dengan thermometer skala Celcius dan thermometer skala Fahrenheit. Jika thermometer skala Fahrenheit menunjukkan skala 176 0, thermometer Celcius menunjukkan skala. A C C C B C D C 15. Perhatikan tabel berikut! Apabila thermometer X menunjukkan 30 0 X, maka jika diukur dengan thermometer Y menunjukkan. A Y C Y B Y D Y 16. Perhatikan gambar pengukuran suhu zat menggunakan thermometer skala Fahrenheit berikut! Jika suhu zat cair tersebut kita ukur dengan menggunakan thermometer beskala Celcius, maka akan menunjkkan suhu. A C C C UAN 2013 B C D C 17. Dalam pengukuran suhu dengan thermometer Fahrenheit diperoleh hasil pada skala Fahrenheit. Suhu tersebut setara dengan A. 413 K C. 333 K B. 381 K D. 313 K 18. Perhatikan gambar pengukuran suhu berikut! Thermometer Fahrenheit menunjukkan suhu A F UAN 2014 B F C F D F 19. Perhatikan gambar berikut! Skala yang ditunjukkan thermometer Fahrenheit adalah A F B. 59,75 0 F C F D F Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 12

13 INDIKATOR 4 Menentukan besaran kalor dalam proses perubahan suhu atau penerapan wujud zat dalam kehidupan sehari-hari G. KALOR (Energi Panas) Kalor adalah energy yang diterima atau dilepaskan oleh sebuah benda. Kalor berpindah secara alamiah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Satuan kalor adalah kalori atau joule, dengan konversi berikut : 1 kalori = 4,2 Joule 1 joule = 0,24 kalori Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg zat itu sebesar 1 0 C. Rumus : Asas Black Ket : Q = banyaknya kalor yang diperlukan (kal atau J) m = massa benda (kg) c = kalor jenis (kal/gr. 0 C atau J/kg. 0 C) T = = Perubahan suhu ( 0 C) Banyaknya kalor yang dilepaskan benda bersuhu tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima benda yang bersuhu lebih rendah. Secara matematis : Q = m. c. T Q = m. c. (T T ) Q lepas = Q terima (m. c. T) lepas = (m. c. T) terima Kalor Lebur dan Kalor Uap m ( X T ) = m ( T X) Ket : T 1 = Suhu rendah T 2 = Suhu tinggi X = Suhu campuran Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk mengubah satu satuan massa zat padat menjadi zat cair pada titik leburnya. Kalor lebur menyebabkan perubahan wujud dari es menjadi air pada suhu 0 0 C. Rumus : Ket : L = kalor lebur es Q = m. L Kalor uap adalah banyaknya kalor yang digunakan untuk menguapkan satu satuan zat pada titik didihnya. Rumus : Ket : U = kalor lebur uap Q = m. U Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 13

14 Dalam bentuk grafik : Q AB = m. c es. T Q BC = m. L Q CD = m. c air. T Q DE = m. U Q EF = m. c uap. T Q TOTAL = Q AB + Q BC + Q CD + Q DE + Q EF Atau dapat melihat secara lengkap dalam grafik berikut! LATIHAN SOAL 1. Besi yang memiliki massa g dipanaskan dari suhu 25 0 C hingga suhu 75 0 C. Jika kalor jenis besi 460 J/Kg 0 C, kalor yang diserap besi adalah A J C J B J D J 2. Perhatikan grafik pemanasan 500 gram air menjadi uap berikut. Jika kalor jenis air J/Kg 0 C, kalor uap air J/kg, maka berapa kalor yang dibutuhkan dalam proses dari A-B-C? A kj B. 718 kj UAN 2013 C. 592 kj D. 298 kj 3. Sebuah teko listrik diisi air sebanyak 1,5 kg dengan suhu 25 0 C. Jika kalor yang diserap J dan kalor jenis air = J/Kg 0 C, suhu akhir air tersebut adalah A C C C B C D UAN 2012 C 4. Sebanyak 5 kg air bersuhu 90 0 C dicampur dengan 20 kg air bersuhu 20 0 C. suhu akhir campuran adalah A C C C B C D C 5. Panci tembaga massanya 800 g bersuhu 20 0 C, dipanaskan hingga suhu mencapai C. Jika kalor yang diterima 25,6 kj, kalor jenis tembaga tersebut adalah A. 138,9 J/Kg 0 C C. 400 J/Kg 0 C B. 320 J/Kg 0 C D J/Kg 0 C Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 14

15 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Banyaknya kalor yang diperlukan 2 kg es yang bersuhu -5 0 C jika dipanaskan hingga seluruhnya melebur adalah.. ( = J/Kg 0 C; = J/Kg 0 C; L = J/Kg) A J C J B J D J 2. Berdasarkan grafik disamping banyaknya kalor yang dibutuhkan 3 kg es dalam proses dari A-B-C adalah. (kalor jenis es = J/Kg 0 C; kalor lebur es = J/kg) A. 630 kj C kj B. 819 kj D kj UAN Perhatikan grafik pemanasan 500 gram es suhu C berikut! Jika kalor jenis es J/Kg 0 C, kalor jenis air J/Kg 0 C, dan kalor lebur es J/Kg. Berapakah kalor yang dibutuhkan dalam proses dari B-C-D? A J C J B J D J UAN Perhatikan grafik pemanasan 1 kg es berikut ini! Jika kalor jenis es J/Kg 0 C, kalor lebur es J/kg dan kalor jenis air adalah J/Kg 0 C, maka kalor yang dibutuhkan dalam proses dari P-Q-R adalah. A J C J UAN 2013 B J D J 5. Ibu mencampur 2 kg air yang suhunya C dengan 5 kg air yang suhunya 30 0 C. Berapa suhu akhir campuran? A C C C B C D C 6. Sebuah percobaan untuk mengetahui sejumlah kalor (Q) yang diserap 0,5 kg minyak goring. Hasil percobaan kalor jenis minyak goreng ditunjukkan pada grafik berikut! Kalor jenis minyak goreng tersebut adalah A J/Kg 0 C C J/Kg 0 C B J/Kg 0 C D J/Kg 0 C 7. Aluminium yang massanya 1 kg dengan suhu 30 0 C dan kalor jenisnya = 900 J/Kg 0 C dipanaskan dengan kalor sebanyak 45 kj. Suhu akhir campuran tersebut adalah Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 15

16 A C C C UAN 2012 B C D C 8. Suhu air sebanyak 0,2 kg bersuhu 25 0 C dipanaskan dengan kalor sebesar Joule. Bila kalor jenis air = J/Kg 0 C, maka besar suhu akhir air adalah A C C C B C D C 9. Kalor sebesar J diterima oleh g air bersuhu 35 0 C. Jika kalor jenis air J/Kg 0 C, suhu air akan berubah menjadi A C C C B C D C 10. Perhatikan grafik berikut! Es yang massanya 50 gram dipanaskan dari -5 0 C gram menjadi air bersuhu 60 0 C air. Jika kalor lebur es = 80 kal/gram, kalor jenis es = 0,5 kal/gram 0 C, kalor jenis air = 1 kal/gram 0 C, maka banyaknya kalor yang diperlukan pada saat proses dari C ke D adalah A. 125 kalori C kalori UAN 2014 B kalori D kalori 11. Besi yang massanya 4 kg suhunya 20 0 C dipanaskan dengan kalor 92 kilo Joule. Apabila kalor jenis 460 J/kg 0 C, maka suhu besi setelah dipanaskan adalah A C C C B C D C 12. Ibu hendak membuat secangkir kopi untuk ayah. Untuk itu ibu memanaskan air sebanyak 250 gram yang suhunya 20 0 C hingga mendidih. Jika kalor jenis air adalah 4200 J/kg 0 C, maka banyak kalor yang diperlukan untuk mendidih air tersebut adalah A J C J B J D J Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 16

17 INDIKATOR 5 Menentukan jenis gerak Lurus atau Penerapan Hukum newton dalam kehidupan H. GERAK 1. Gerak lurus sehari-hari Benda dikatakan bergerak jika mengalami perubahan kedudukan terhadap titik acuan. Benda yang bergerak mempunyai kelajuan dan kecepatan. Kelajuan adalah perubahan jarak terhadap posisi awalnya dalam suatu selang waktu tertentu tanpa memerhatikan arahnya, sedangkan kecepatan adalah kelajuan dengan memerhatikan arahnya. v = s t Ket : v = Kelajuan (m/s) s = jarak (m) t = selang waktu (s) a. Gerak lurus beraturan (GLB) Ciri : -. Lintasannya lurus -. Kecepatannya tetap (pd selang waktu yang sama, jarak yang ditempuh sama) -. Bentuk ketikan pada ticker timer -. Gravik v-t b. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) Ciri : -. Lintasannya lurus -. Percepatannya tetap (perubahan kecepatan tiap sekon) -. Bentuk ketikan pada ticker timer -. Gravik v t V t = V 0 + a. t -. Contoh GLBB dipercepat -. Contoh GLBB diperlambat 1. Benda yang dijatuhkan 1. Benda yang dilempar ke atas 2. Benda yang menuruni bidang miring 2. Benda yang naik pada bdang mrg 3. Mobil bergerak dan ditekan pedal gas 3. Mobil bergerak yang direm Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 17

18 I. GAYA Gaya adalah tarikan atau dorongsn. Alat untuk mengukur gaya disebut neraca pegas atau dynamometer. Ket : F = Gaya (Newton) F = m x a m = massa (Kg) a = percepatan (m/s 2 ) Resultan Gaya Gaya yang arahnya sama dapat diganti dengan sebuah gaya yang nilainya sama dengan jumlah kedua gaya. Gaya pengganti itu disebut Resultan Gaya yang dilambangkan dengan R. 1. Gaya Sejajar dan Searah Resultan gaya : R = F + F 2. Gaya Sejajar dan berlawanan arah Resultan gaya R = F F J. HUKUM NEWTON 1. Hukum I Newton Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol maka benda yang mulamula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak luus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan. Σ F = 0 Contohnya : Mobil tiba-tiba direm, penumpang terdorong ke depan Mobil tiba-tiba di gas, penumpang terdorong ke belakang 2. Hukum II Newton Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massa benda. F = m x a Contoh : Ketika benda diberi gaya maka akan mengalami percepatan Ketika massa benda ditambahkan, maka percepatan akan berkurang 3. Hukum III Newton Jika benda pertama memberikan gaya pada bend kedua maka benda kedua akan memberikan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. F aksi = F reaksi Contoh : Saat balon ditiup kemudian dilepaskan, angina keluar dari balon dan balon terdorong Timbulnya gaya gesek pada ban saat mobil berjalan Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 18

19 LATIHAN SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Jika massa benda sama, maka benda yang mempunyai percepatan yang terbesar adalah. A. C. UAN 2013 B. D. 2. Nilai 18 km/jam dinyatakan dalam satuan m/s adalah. A. 5 m/s C. 15 m/s B. 10 m/s D. 20 m/s 3. Sebuah kereta bergerak lurus beraturan dan menempuh jarak 100 cm dalam 2 sekon. Maka kecepatannya adalah A. 15 cm/s C. 30 cm/s B. 20 cm/s D. 50 cm/s 4. Benda dikatakan bergerak jika A. Mengalami perpindahan C. Mengalami perubahan Volume B. Mengalami perubahan massa D. Mengalami perubahan waktu 5. Grafik di samping menunjukkan gerak sebuah benda dengan A. Kecepatannya tetap C. Jaraknya tetap B. Percepatannya tetap D. Waktunya tetap 6. Pertambahan kecepatan dalam selang waktu tertentu di sebut A. Kecepatan C. Jarak B. Percepatan D. Perpindahan 7. Sebuah mobil mula-mula kecepatannya 25 m/s, kemudian dalam waktu 30 sekon, berubah menjadi 55 m/s. berapakah percepatan mobil tersebut? A. 3 m/s 2 C. 1 m/s 2 B. 2,5 m/s 2 D. 0,5 m/s 2 8. Pernyataan yang benar mengenai perlambatan ialah A. Percepatan yang tidak mempunyai nilai B. Percepatan yang bernilai postif C. Percepatan yang bernilai negative D. Percepatan yang nilainya sama dengan nol 9. Beberapa gaya bekerja pada benda yang massanya 5 kg seperti gambar. jika gaya gesekan antara benda dengan papan nol, maka percepatan yang dialami benda adalah.. A. 1 m/s 2 C. 5 m/s 2 B. 4 m/s 2 D. 9 m/s 2 UAN 2014 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 19

20 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Perhatikan grafik dan pernyataan berikut! Pernyataan : 1. Gerak lurus dipercepat beraturan 2. Gerak lurus diperlambat beraturan 3. Gerak lurus dengn kecepatan tetap 4. Jarak/perpindahan 150 m Grafik tersebut di atas merupakan diagram sebuah benda yang bergerak, pernyataan yang sesuai untuk menjelaskan diagram tersebut ditunjukkan pada nomor. A. 1, 2 dan 3 C. 3 dan 4 B. 2, 3 dan 4 D. 4 dan 1 saja 2. Seorang anak meluncur maju di jalan seperti pada gambar berikut tanpa mengayuh pedal sepedanya. Jenis gerak lurus berubah beraturan (GLBB) yang terjadi pada sepeda ketika melalui lintasan. A B C D A. GLBB dipercepat GLBB dipercepat UAN 2012 B. GLBB diperlambat GLBB dipercepat C. GLBB diperlambat GLBB diperlambat D. GLBB dipercepat GLBB diperlambat 3. Grafik hubungan antara kecepatan (sumbu y) terhadap waktu (sumbu x) pada gerak lurus berubah beraturan diperlambat adalah. A. C. B. D. 4. Perhatikan beberapa peristiwa berikut. (1) Air terjun (2) Peluru ditembakkan ke atas (3) Kelereng menggelinding di papan datar (4) Sepeda bergerak pada jalan menurun tanpa pengereman Peristiwa yang menunjukkan terjadinya gerak dipercepat beraturan adalah A. (1) dan (2) C. (2) dan (3) B. (1) dan (4) D. (3) dan (4) 5. Gerak lurus berubah beraturan diperlambat terdapat pada peristiwa A. Bola menggelinding pada bidang miring licin B. Buah kelapa jatuh bebas C. Bola dilempar ke atas D. Mobil mainan bergerak di lantai datar Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 20

21 6. Tetesan oli yang bocor jatuh dari mobil yang bergerak lurus dilukiskan seperti pada gambar! Yang menunjukkan gerak lurus dipercepat beraturan adalah A. (1) C. (3) B. (2) D. (4) 7. Tiga gaya segaris bekerja pada sebuah benda seperti pada gambar di bawah. Benda manakah yang mengalami percepatan terbesar? A. C. B. D. UAN Empat benda bermassa sama dikenai beberapa gaya sekaligus seperti pada gambar berikut. Benda manakah yang memperoleh percepatan paling kecil? A. C. UAN 2013 B. D. 9. Perhatikan pernyataan berikut : 1. Para penumpang yang sedang berdiri jatuh ke depan ketika bus direm mendadak 2. Ketika kamu membonceng motor, sesaat motor akan berjalan seolah-olah kamu terdorong ke belakang 3. Tendangan bola pemuda berusia 17 tahun lebih kencang dari tendangan bola anak berumur 5 tahun 4. Kamu akan jatuh jika berdiri dengan satu kaki dengan posisi badan miring Penerapan konsep Hukum I Newton ditunjukkan pernyataan nomor A. 1 dan 2 C. 2 dan 3 B. 1 dan 3 D. 2 dan Perhatikan gambar berikut! (1) (2) (3) (4) Peristiwa sehari-hari yang terjadi berdasarkan konsep hukum III Newton ditunjukkan oleh gambar. A. 1 dan 2 C. 2 dan 3 B. 1 dan 3 D. 3 dan Budi mengendarai sepeda motor dengan kecepatan tetap 36 km/jam. Jika jarak yang ditempuh budi 250 m, berapa lama waktu perjalanan Budi? A. 25 s C. 35 s B. 30 s D. 20 s Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 21

22 12. Beberapa gaya bekerja pada benda B seperti gambar. UAN 2014 Bila massa benda B = 4 kg, percepatan yang dialami benda B adalah A. 2,5 m/s 2 C. 5,0 m/s 2 B. 4,0 m/s 2 D. 9,0 m/s Perhatikan gambar berikut! Gerakan yang dilakukan oleh buah apel tersebut adalah A. Gerak lurus beraturan B. Gerak lurus diperlambat beraturan C. Gerak lurus tidak beraturan D. Gerak lurus dipercepat beraturann 14. Perhatikan gambar dan pernyataab berikut! 1. Ketika kertas ditarik perlahan-lahan, dikatakan hamper tidak ada gaya yang bekerja pada kertas tersebut 2. Ketika kertas ditarik perlahan-lahan, dikatakan ada gaya yang bekerja pada kertas tersebut 3. Ketika kertas dihentakkan atau ditarik dengan cepat, dikatakan ada gaya yang bekerja pada kertas tersebut 4. Ketika kertas dihentakkan atau ditrik dengan cepat, dikatakan hamper tidak ada gaya yang bekerja pada kertas tersebut Pernyataan yang menjelaskan tidak jatuhnya gelas kaca yang diletakkan di atas kertas, dimana ujung kertas dihentakkan ditunjukkan pada pernyataan nomor A. 1 dan 3 C. 2 dan 3 B. 1 dan 4 D. 2 dan perhatikan gambar berikut! Peristiwa sehari-hari yang terjadi berdasarkan konsep Hukum I newton ditunjukkan oleh gambar A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 22

23 INDIKATOR 6 Menentukan besaran fisis pada usaha atau energi K. ENERGI Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja. Dalam satuan SI, energi dinyatakan dalam Joule (J) atau kalori (kal). 1. Bentuk-bentuk Energi Energi kimia, energi kinetik, energi listrik, energi kalor, energi cahaya, energi otot, energi bunyi, energi nuklir dan energi potensial. 2. Perubahan Bentuk Energi a. Energi listrik menjadi energi kalor Contoh : seterika, kompor listrik b. Energi listrik menjai energi cahaya Contoh : lampu c. Energi listrik menjadi energi bunyi Contoh : radio dan bel listrik d. Energi listrik menjadi energi kinetik Contoh : kipas angin 3. Energi Kinetik, Energi potensial dan energi mekanik Energi kinetik adalah energi yang dinmiliki oleh benda yang bergerak E k = 1 m v 2 Ket : = energi kinetik (J) m = massa benda (kg) v = kecepatan benda (m/s) 1 kalori = 4,2 Joule 1 joule = 0,24 kalori Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena letak atau kedudukannya. Ket : = Energi Potensial (J) E p = m. g. h g = percepatan gravitasi (m/s 2 ) h = ketinggian (m) Energi mekanik adalah ganungan antara energi kinetik dan energi potensial. E m = E p + E k L. USAHA Usaha adalah suatu proses yang dilakukan untuk memindahkan kedudukan suatu benda. W = F. s Ket : W = Usaha (J) s = perpindahan (m) F = Gaya (N) Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 23

24 LATIHAN SOAL UJIAN NASIONAL 1. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 4 m/s. apabila massa benda 20 gram, besar energi kinetik benda adalah. A. 1,6 Joule C. 0,4 Joule UAN 2012 B. 0,8 Joule D. 0,16 Joule 2. Sebuah mobil melaju kencang di jalan raya dan mendahului mobil lain yang ada di sebelahnya. Jika kecepatan mobil tersebut 144 km/jam dan massanya kg. energi kinetik yang dimiliki mobil tersebut adalah. A. 30 kj C kj B. 60 kj D kj 3. Perhatikan gambar! Benda I dan II mempunyai massa dan ketinggian berbeda. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2, perbandingan energi potensial benda 1 dan 2 adalah. A. 1 : 2 C. 3 : 1 UAN 2013 B. 2 : 1 D. 4 : 1 4. Mobil A dan mobil B memiliki massa yang sama. Kedua mobil bergerak dengan energi kinetik berbeda. Jika energi kinetik mobil A disbanding energi kinetik B, 4 : 9, maka kecepatan mobil A disbanding kecepatan mobil B adalah A. 2 : 3 C. 4 : 9 B. 3 : 2 D. 9 : 4 5. Seorang anak memindahkan sebuah buku yang jatuh di lantai ke atas meja. Apabila massa buku itu 500 gram, tinggi meja 80 cm dan percepatan gravitasi 10 m/s 2, usaha yang dilakukan oleh anak tersebut adalah A Joule C. 400 Joule B Joule ` D. 4 Joule 6. Perhatikan gambar! UAN 2014 Mala memindahkan benda dari lantai paling bawah menuju lantai paling atas, jika percepatan gravitasi bumi di tempat tersebut 10 m/s 2, maka usaha yang dilakukan oleh Mala adalah sebesar A. 150 Joule C Joule B. 450 Joule D Joule SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 24

25 1. Perhatikan gambar! Massa buah kelapa A = 2 kg, massa B = 1 kg, dan percepatan gravitasi di tempat tersebu 10 m/s 2. Perbandingan energi potensial buah A dan B adalah A. 1 : 2 C. 3 : 4 B. 1 : 4 D. 4 : 1 UAN Perhatikan gambar berikut! UAN 2013 Kedua mobil melaju di atas jalan raya dengan kecepatan mobil 1 = 20 m/s dan mobil 2 = 30 m/s. massa mobil 1 = 300 kg, massa mobil 2 = 200 kg. perbandingan energi kinetik mobil 1 dan mobil 2 adalah. A. 1 : 2 C. 3 : 2 UAN 2013 B. 2 : 3 D. 4 : 3 3. Sebutir peluru dengan bermassa 10 gram bergerak dengan kecepatan 100 m/s. energi kinetik peluru tersebut adalah A. 50 Joule C Joule UAN 2012 B joule D Joule 4. Sebuah kereta kuda bermassa 200 kg bergerak dengan kecepatan 7 m/s. energi kinetik yang dimiliki karena kuda tersebut adalah A. 700 J C J B J D J 5. Perhatikan gambar berikut! Apabila percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s 2, maka energi potensial yang dialami buah yang massanya 2 kg tersebut jatuh ke tanah adalah A. 16,0 Joule C. 78,4 joule B. 19,8 Joule D. 156,8 Joule 6. Sebuah kompor HOCK sedang digunakan untuk memasak. Perubahan energi yang terjadi adalah. UAN 2012 A. Energi kimia energi cahaya energi panas B. Energi panas energi cahaya energi panas C. Energi panas energi kimia + energi cahaya D. Energi kimia energi panas + energi cahaya 7. Seseorang memanjat pohon kelapa yang tingginya 5 m dengan usaha J. jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2, maka massa orang tersebut adalah. A. 25 kg C. 62 kg B. 36 kg D. 70 kg 8. Perhatikan gambar rangkaian listrik terbuka berikut! Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 25

26 9. Perhatikan gambar berikut! Setelah sakelar (S) ditutup dan arus listrik mengalir sesuai arah I seperti pada gambar, urutan perubahan energi yang terjadi hingga lampu menyala adalah A. Energi listrik energi kimia energi cahaya+energi kalor B. Energi gerak energi listrik energi kalor energi cahaya C. Energi listrik energi kimia energi kalor+energi cahaya D. Energi kimia energi listrik energi cahaya+energi kalor Besar usaha yang dilakukan oleh F 1 dan F 2 adalah A Joule C. 400 joule B. 600 joule D. 200 joule 10. Seseorang akan melompat dari papan loncat ke kolam renang seperti pada gambar. Pada saat siswa berada di ujung papan locat, energi potensialnya 6000 Joule. Berapakah energi potensial yang dimiliki siswa tersebut ketika berada pada posisi A? A Joule C Joule B Joule D Joule 11. Mobil A dan mobil B identik, energi kinetik mobil A adalah 4 kali energi kinetik mobil B. perbandingan kecepatan mobil A dengan kecepatan mobil b adalah A. 1 : 2 C. 2 : 1 UAN 2014 B. 1 : 4 D. 4 : Perhatikan gambar bus dan mobil yang sedang melaju berikut ini! Massa bus kg dan massa mobil 500 kg, maka perbandingan energy kinetik bus dan energy kinetik mobil adalah A. 2 : 1 C. 5 : 1 UAN 2013 B. 4 : 1 D. 20 : 1 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 26

27 INDIKATOR 7 Menentukan penerapan pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari Pesawat Sederhana adalah suatu alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. a. Tuas (pengungkit) W x l b = F x l k KM = W F = l k l b F berbanding lurus dengan dan berbanding terbalik dengan, artinya, makin besar maka F yang dibutuhkan untuk mengangkat benda juga harus besar. Begitupun apabila berniai kecil, maka F gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat benda tersebut kecil. Sedangkan apabila nilai besar, maka F yang dibutuhkan kecil, sebaliknya apabila bernilai kecil, maka dibtuhkan F (gaya) yang besar untuk memngangkat benda tersebut. Macam-macam Tuas : a) Tuas jenis pertama : Titik tumpu (T) terletak di antara titik kuasa (K) dan titik beban (B). contoh : gunting, palu, tang, dan lain-lain. b) Tuas jenis kedua : Titik beban (B) terletak di antara titik tumpu (T) dan titik kuasa (K). Contoh : gerobak dorong, pemecah biji, pembuka botol, dll c) Tuas jenis ketiga: Titik kuasa (K) terletk di antara titik tumpu (T) dan titik beban (B). Contoh : lengan bawah, jepitan, sekop. b. Katrol (kerekan) Katrol tetap Katrol bebas Katrol majemuk Keuntungan mekanis = = 1 = = 2 = = n = jumlah katrol Gambar c. Bidang Miring W F = l h Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 27

28 Beberapa pesawat sederhana yang prinsip kerjanya sama dengan bidang miring yaitu baut, baji, sekrup, papan seluncur, tangga dan lain-lain. LATIHAN SOAL UJIAN NASIONAL 7. Perhatikan gambar! (a) (c) (b) (d) Kelompok pesawat sederhana yang sejenis dari alat-alat seperti tampak pada gambar tersebut. Ditunjukkan pada gambar nomor A. (a) dan (b) C. (a) dan (c) B. (b) dan (c) D. (a) dan (d) 8. Perhatikan gambar di bawah ini! Titik tumpu dapat dipindah-pindahkan posisinya di batang tuas. Gaya F (kuasa) akan mempunyai nilai terbesar jika titik tumpu diletakkan pada posisi A. 1 C. 3 UAN 2012 B. 2 D Sebuah batu beratnya 3000 N akan dipindahkan ke suatu tempat yang memiliki ketinggian seperti pada gambar. Berapa gaya yang diperlukan untuk menaikkan benda tersebut sampai ke puncak? A. 500 N UAN 2013 B N C N D N 10. Perhatikan gambar dibawah! UAN 2014 Dari keempat bidang miring di atas yang memiliki keuntungan mekanis sama ditunjukkan oleh gambar nomor. A. (1) dan (2) C. (2) dan (4) B. (1) dan (3) D. (3) dan (4) Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 28

29 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 13. Sebuah peti terletak pada bidang miring licin seperti pada gambar. Jika massa balok 30 kg dan g = 10 m/s 2, berapa besar gaya yang diperlukan untuk memindahkan peti tersebut sampai ke B? A. 40 N C. 240 N UAN 2013 B. 120 N D. 300 N 14. Suatu peralatan berat akan dinaikkan dengan menggunakan papan sebagai bidang miring seperti pada gambar berikut. Agar gaya dorong setengah dari berat peti sesungguhnya, harus disediakan papan dengan panjang. A. 5,0 m C. 10,0 m B. 7,5 m D. 12,5 m 15. Perhatikan gambar tuas di bawah ini! UAN 2013 Gaya F (kuasa) mempunyai nilai paling kecil jika beban digantung pada posisi A. 1 C. 3 B. 2 UAN 2012 D Perhatikan permainan jungkat-jungkit seperti gambar berikut! Massa anak A lebih besar dari anak B. agar terjadi keseimbangan pada jungkat-jungkit, maka posisi yang benar adalah A. Titik tumpu T di geser ke titik P B. Anak B bergeser ke titik R UAN 2012 C. Anak A bergeser ke titik P D. Anak B bergeser ke titik Q 17. Perhatikan gambar! Ik Untuk mengangkat beban ke atas, agar lebih mudah maka menggunakan papan miring. Hal ini disebabkan karena. A. Usaha yang dilakukan menjadi lebih kecil B. Gaya yang dilakukan lebih kecil C. Jarak perpindahan lebih kecil D. Gravitasi bumi menjadi kecil Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 29

30 18. Perhatikan gambar pesawat sederhana berikut! Pesawat sederhana yang mempunyai keuntungan mekanis sama adalah A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) UAN 2014 C. (2) dan (3) D. (3) dan (4) 19. Perhatikan gambar berikut! 20. Perhatikan gambar! 21. Perhatikan gambar berikut! Urutan letak titik tumpu, beban dan kuasa yang benar adalah A. 1, 2 dan 3 B. 1, 3 dan 2 C. 2, 1 dan 3 D. 2, 3 dan 1 Urutan letak titik tumpu, beban dan kuasa yang benar adalah A. 1, 2 dan 3 B. 1, 3 dan 2 C. 2, 1 dan 3 D. 2, 3 dan 1 Kelompok pesawat sederhana yang sejenis dengan bidang miring, ditunjukkan pada gambar nomor A. 1 dan 2 C. 3 dan 4 B. 2 dan 3 D. 4 dan Seorang kuli ingin memindahkan kotak ke atas truk dengan berat 500 N dengan menggunakan bidang miring seperti gambar di bawah. Bila tinggi truk 1,5 m, berapa besar gaya yang diperlukan untuk memindahkan kotak tersebut? A. 125 N B. 250 N C. 500 N D N Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 30

31 INDIKATOR 8 Menentukan besaran fisis yang terkait dengan tekanan pada suatu zat A. KONSEP TEKANAN Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda tiap satuan luas. P = F A Ket : P = tekanan (N/m 2 atau pascall) F = gaya (N) A = Luas bidang tekanan (m 2 ) Hubungan ketiga besaran tersebut adalah : 1) Hubungan antara P dan F adalah berbanding lurus, artinya semakin besar tekanan maka gaya yang dihasilkan pun akan besar, begitupun sebaliknya; 2) Hubungan antara F dan A adalah berbanding lurus, artinya semakin besar luas permukaan benda maka gaya yang dihasikan pun akan besar, begitu pula sebaliknya; 3) Hubungan antara P dan A adalah berbanding terbalik, artinya semakin besar luas permukaan benda, maka tekanan yang dihasilkannya akan kecil, begitu pula sebaliknya, makin kecil luas permukaan benda maka tekanan yang dihasilkannya akan semakin besar. B. TEKANAN HIDROSTATIS Tekanan Hidrostatis adalah tekanan dalam zat cair yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. P = ρ. g. h Ket : = Tekanan Hidrostatis (N/m 2 atau Pascall) ρ = massa jenis benda (kg/m 3 ) g = percepatan gravitasi (m/s 2 ) h = kedalaman (m) Ingat : kedalaman berbeda dengan ketinggian, kedalaman diukur dari permukaan (atas) ke bawah sedangkan ketinggian diukur dari bawah ke atas. C. HUKUM PASCALL Gaya yang bekerja pada suatu zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar. Secara matmeatis hukum Pascall dapat dituliskan: F A = F A Contoh alat yang bekerja berdasarkan hukum Pascall antara lain: dongkrak, jembatan angkat, kempa hidrolik, rem hidrolik dan pengangkat hidrolik. D. HUKUM ARCHIMEDES Benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair, mengalami gaya ke atas yang besarnya sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan. Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 31

32 F A = ρ f. g. V f 1) Benda terapung Ket : = Gaya apung atau gaya ke atas (N) = massa jenis zat cair (kg/m 3 ) = percepatan gravitasi (m/s 2 ) = volume benda yang tercelup (m 3 ) Massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair tersebut ( ) Volume zat cair yang dipindahkan lebih kecil daripada volume benda ( ) Berat benda sama dengan gaya apung ( = ) 2) Benda melayang Massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair tersebut ( = ) Volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda ( = ) Berat benda sama dengan gaya apung ( = ) 3) Benda tenggelam Massa jenis benda lebih besar massa jenis zat cair tersebut ( ) Volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda ( = ) Berat benda sama lebih besar daripada gaya apung ( ) LATIHAN SOAL UJIAN NASIONAL KONSEP TEKANAN 1. Jika balok-balok pada gambar mempunyai massa yang sama, maka balok yang memberikan tekanan paling besar terhadap lantai adalah. A. B. C. D. UAN Sebuah balok beton bermassa 300 kg terletak di atas tanah dengan ukuran balok seperti pada gambar (g= 10 m/s 2 ). Besar tekanan balok beton terhadap tanah adalah A N/m 2 B N/m 2 UAN 2012 C N/m 2 D. 600 N/m 2 TEKANAN HIDROSTATIS 3. Perhatikan gambar berikut ini. Jika massa jenis air adalah 1000 kg/m 3, berapakah tekanan hidrostatis yang di alami oleh ikan pada gambar disamping (percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2 ). A. 400 N/m 2 B. 800 N/m 2 C N/m 2 D N/m 2 UAN 2010 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 32

33 4. Perhatikan gambar alat Hidrolik berbentuk U berikut ini! Berat balok X pada tabung kecil agar alat hidrolik tetap seimbang adalah A. 5 N B. 25 N UAN 2014 C N D N 5. Empat ekor ikan dengan ukuran yang sama berada di dalam air seperti gambar Tekanan hidrostatis terkecil dialami oleh ikan nomor A. 4, karena berada pada dasar B. 3, karena berada pada pinggir C. 2, karena menyentuh dinding D. 1, karena berada paling dekat dengan permukaan SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Perhatikan gambar berikut! Keempat benda terbuat dari bahan yang sama dan massa yang sama. Tekanan terbesar benda terhadap bidang tekan adalah. UAN 2013 A. B. C. D. 2. Keempat balok pada gambar berikut mempunyai massa sama, maka balok yang memberikan tekanan terkecil pada bidang tekannya adalah A. C. UAN 2013 B. D. 3. Balok bermassa 50 kg terletak di atas lantai dengan ukuran seperti pada gambar. Berapa besar tekanan balok terhadap lantai? (g = 10 m/s 2 ) A N/m 2 C N/m 2 UAN 2012 B N/m 2 D N/m 2 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 33

34 6. Sebuah kardus yang berisi mangga mempunyai massa 24 kg terletak di atas lantai dan ukurannya seperti pada gambar (g = 10 m/s 2 ). Besar tekanan kardus terhadap lantai adalah A. 600 N/m 2 B N/m 2 UAN 2012 C N/m 2 D N/m 2 4. Perhatikan gambar! Agar kedua pengisap seimbang, maka besar adalah A. 20 N C. 60 N B. 40 N D. 100 N 5. Seekor ikan berada pada akuarium seperti pada gambar. Jika massa jenis air = kg/m 3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s 2, tekanan hidrostatis yang diterima ikan di titik Q adalah. A N/m 2 C N/m 2 B N/m 2 D N/m 6. Perhatikan gambar! Apabila ikan-ikan pada dua bejana tersebut berada pada dasar wadah, maka tekanan air yang dialami ikan pada. A. Wadah I sama besar daripada ikan pada wadah II B. Wadah I lebih besar daripada ikan pada wadah II C. Wadah I lebih kecil daripada ikan pada wadah II D. Bergantung pada massa ikannya 7. Perhatikan gambar! Apabila ρ = 1 gr/cm 3, g = 10 m/s 2, = 60 cm 3 dan volume benda tercelup 1/3 bagian, berapa gaya ke atas yang dialami oleh balok? A. 1,0 N C. 0,2 N B. 0,6 N D. 0,02 N Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 34

35 8. Sebuah benda melayang dalam air. Jika massa jenis air adalah 1 gr/cm 3, berapakah massa benda tersebut? (g = 9,8 m/s 2 ) A. 500 gr C. 100 gr B gr D. 250 gr 9. Perhatikan gambar balok besi berikut! Bila berat balok 3 newton, maka besar tekanan yang diberikan oleh balok pada lantai adalah A. 20 N/m 2 C. 100 N/m 2 B. 30 N/m 2 D. 150 N/m Perhatikan gambar posisi empat ekor ikan dalam bejana kaca berikut! Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s 2, maka tekanan hidrostatis paling besar di alami oleh A. Ikan W, karena paling dekat dengan permukaan air B. Ikan X karena bentuk badannya paling kecil C. Ikan Z karena paling dekat dengan dasar bejana D. Ikan Y karena bentuk badannya paling besar 11. Gambar berikut menunjukkan skema alat hidrolik. Jika gaya F 1 = 200 N, agar terjadi keseimbangan maka harus diberikan F 2 sebesar A. 160 N C. 625 N UAN 2014 B. 500 N D N 12. Perhatikan gambar sebuah bejana berhubungan berisi air dan minyak berikut! Apabila massa jenis air 1 gr/cm 3 dan massa jenis minyak 0,9 gr/cm 3, tentukan besarnya ketinggian (nilai) x! A. 9 cm C. 18 cm B. 10 cm D. 20 cm 13. Seekor ikan berada pada bak air seperti pada gambar. Jika massa jenis air = 1000 kg/m 3 dan percepatan gravitasi 10 m/s 2, tekanan hidrostatis yang diterima ikan di titik Q adalah A N/m 2 B N/m 2 UAN 2011 C N/m 2 D N/m 2 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 35

36 INDIKATOR 9 Menentukan besaran fisis pada getaran atau gelombang E. GETARAN Getaran adalah gerakan suatu benda di sekitar titik keseimbangan pada lintasan tetap. Suatu benda dikatakan bergetar bila benda itu bergerak bolak-balik secara berkala melalui titik keseimbangan. Beberapa contoh getaran antara lain : a. Senar gitar yang dipetik; b. Bandul jam dinding yang bergoyang c. Ayunan anak-anak yan sedang dimainkan. Berikut contoh getaran pada ayunan bandul. Besaran-besaran dalam getaran : 1) Frekuensi (f) b = titik seimbang ab = bc = amplitudo (simpangan terbesar) abcba = 1 kali getaran jadi yang dikatakan 1 kali getaran adalah dari a kembali ke a pula melalui lintasan yang sama atau dari c kembali ke c memalui lintasan yang sama. Frekuensi getaran adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam satu sekon. f = n t Ket : f = frekuensi (Hz) n = jumlah getaran t = waktu (s) 2) Periode (T) Periode getaran adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali getaran. Ket : T = periode (s) T = t n t = waktu (s) n = jumlah getaran Hubungan antara periode dan frekuensi adalah T = 1 f f = 1 T 3) Cepat rambat gelombang v = λ. f = λ T Ket : v = cepat rambat gelombang (m/s) λ = panjang gelombang (m) F. GELOMBANG Gelombang adalah getaran yang merambat. Gelombang dapat dibedakan berdasarkan ada tidak medium penghantarnya saat merambat. Yakni gelombang mekanik dan gelombang electromagnet. Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium saat Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 36

37 merambat, contohnya gelobang pada tali, gelobang air laut, bunyi dll. Sedangkan gelombang electromagnet adalah gelombang yang tidak memerlukan medium saat merambat, contohnya gel. Cahaya dll. Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal. a. Gelombang Transversal Gelombang yang arah rambatnya Tegak lurus dengan arah getarnya. (cara Ingat : Transversal = Tegak lurus). 1 λ = 1 bukit dan 1 lembah b. Gelombang longitudinal 1 λ = 1 rapatan dan 1 renggangan LATIHAN SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL GETARAN 1. Perhatikan gambar disamping! Bandul bergerak dari A ke C memerlukan waktu 0,2 sekon dan jarak A-B-C 10 cm. Frekuensi dan Amplitudo bandul adalah A. 5 Hz dan 10 cm UAN 2012 B. 2,5 Hz dan 10 cm C. 2,5 Hz dan 5 cm D. 0,4 Hz dan 5 cm 2. Seutas tali digetarkan sehingga membentuk gelombang seperti gambar berikut! Berapakah cepat rambat gelombang tersebut? A. 0,5 m/s C. 2 m/s B. 1 m/s D. 4 m/s UAN 2013 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 37

38 3. Perhatikan gambar gelombang tali berikut! Besar cepat rambat gelombang tersebut adalah A. 1,0 m/s B. 2,0 m/s UAN 2013 C. 3,0 m/s D. 4,0 m/s 4. Sebuah tali digetarkan sehingga membentuk seperti pada gambar. Jika cepat rambat gelombang 2 m/s, berapa periode gelombang tersebut? A. 3 s C. 10 s B. 5 s D. 15 s UAN Perhatikan gelombang transversal yang terjadi pada tali seperti pada gambar di bawah! Jika gelombang merambat dengan kecepatan 2 m/s, periode gelombang tersebut adalah A. 0,4 s C. 0,8 s B. 0,6 s D. 1,2 s UAN Gambar berikut ini menunjukkan grafik simpangan terhadap waktu suatu gelombang pada tali. Dari data pada grafik diatas, disimpulkan bahwa Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Panjang Gelombang A. 2 cm 0,2 s 36 cm B. 4 cm 0,4 s 32 cm C. 8 cm 0,6 s 28 cm D. 12 cm 0,8 s 24 cm 7. Perhatikan gambar! Bandul berayun dengan pola P Q R S T, jumlah getaran adalah A. ½ getaran B. ¾ getaran C. 1 getaran D. 2 getaran UAN 2014 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 38

39 1. Perhatikan gambar! Dalam waktu 5 detik bandul berayun 100 kali, maka frekuensi dan amplitude bandul adalah A. 0,05 Hz dan 10 cm C. 20 Hz dan 10 cm B. 0,05 Hz dan 5 cm D. 20 Hz dan 5 cm UAN Sebuah bola berayun dari A B C selama 0,5 sekon dan jarak A C = 12 cm. Frekuensi dan amplitude ayunan adalah A. 0,5 Hz dan 6 cm UAN 2012 B. 0,5 Hz dan 12 cm C. 1 Hz dan 6 cm D. 1 Hz dan 12 cm 3. Suatu beban digantungkan pada pegas seperti pada gambar, kemudian digetarkan. Jika dalam 3 detik terjadi 9 kali getaran pegas dari A B C B A, berarti frekuensi getarannya adalah A. 3 Hz C. 9 Hz B. 6 Hz D. 12 Hz 4. Seorang anak menggerakkan tali sehingga terbentuk gelombang seperti gambar. Jika waktu yang digunakan untuk menempuh dari P sampai X lamanya 10 sekon, maka cepat rambat gelombang adalah. A. 3,0 m/s C. 0,5 m/s UAN 2013 B. 1,5 m/s D. 0,3 m/s 5. Seorang siswa sedang mengamati gelombang transversal yang terjadi pada tali seperti pada gambar dibawah ini. Jika waktu yang diperlukan dari A ke B adalah 2 sekon, maka cepat rambat gelombang tali tersebut adalah A. 1 m/s C. 6 m/s UAN 2013 B. 3 m/s D. 12 m/s Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 39

40 6. Perhatikan gelombang transversal yang terjadi pada tali seperti pada gambar disamping!. Jika gelombang merambat dengan kecepatan 30 m/s, frekuensi gelombang tersebut adalah A. 150 Hz C. 25 Hz B. 90 Hz D. 10 Hz 7. Perhatikan gambar berikut. UAN 2013 Jika waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak dari a ke d adalah 3 detik, panjang gelombang dan cepat rambat gelombang di atas adalah A. 3 m dan 4 m/s C. 1,5 m dan 4 m/s B. 3 m dan 0,75 m/s D. 1,5 m dan 0,75 m/s 8. Sebuah bandul dilepaskan dari kedudukan di A dan bergerak menurut pola A-B-C-B-A-B-C- B-A-B. Bandul tersebut berayun sebanyak A. 1 getaran B. 1 getaran UAN 2014 C. 2 getaran D. 2 getaran 9. Perhatikan gambar berikut! Apabila rambatan gelombang dari titik A ke titik B memmerlukan waktu 0,5 s. maka besarnya frekuensi dan cepat rambat gelombang berturut-turut adalah A. 5 Hz dan 800 m/s C. 4 Hz dan 800 m/s B. 5 Hz dan 0,8 m/s D. 4 Hz dan 8 m/s Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 40

41 INDIKATOR 10 Menjelaskan Sifat Bunyi atau penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 1) Ciri-Ciri Bunyi Bunyi dihasilkan oleh suatu getaran; Bunyi merupakan gelombang mekanik; Medium perambatan bunyi bias berupa zat padat, zat cair, dan gas Bunyi merambat lebih cepat pada medium zat padat dibandingkan pada medium zat cair dan gas; Bunyi tidak terdengar pada ruang hampa. Syarat terjadinya bunyi : adanya sumber bunyi, adanya zat antara atau medium, adannya penerima disekitar bunyi. Kuat bunyi dipengaruhi oleh amplitudo dan jarak sumber bunyi dari penerima. Semakin besar amplitudonya, semakin kuat bunyi yang terdengar; begitupula sebaliknya; Semakin dekat pendengar dari sumber bunyi, semakin kuat bunyi itu terdengar, begitu juga sebaliknya. Frekuensi bunyi terbagi menjadi 3 macam :: 1. Infrasonik ( < 20 Hz) Hanya dapat didengar oleh beberapa binatang seperti : lumba-lumba, anjing 2. Audiosonik ( Hz); Dapat didengar oleh manusia 3. Ultrasonik ( > Hz); dapat didengar oleh kelelawar. 2) Bunyi pantul Bunyi dapat dimanfaatkan oleh benda padat yang pejal seperti batu, tembok, kayu, dan lain-lain. Bunyi pantul dapat dibedakan menjadi : a) Bunyi pantul yang menguatkan bunyi asli; b) Gaung (kerdam), yaitu bunyi pantul yang mengganggu bunyi asli karena datang sebelum bunyi asli selesai; c) Gema, yaitu bunyi pantul yang datang sesudah bunyi asli. 3) Manfaat Bunyi Dalam kehidupan sehari-hari, bunyi dapat dimanfaatkan untuk : a) Mengukur kedalaman laut atau kedalaman gua dengan memanfaatkan bunyi pantul; b) Mengukur cepat rambat bunyi di udara atau cepat rambat bunyi di dalam air; c) Melakukan USG (Ultrasonografi) dengan memanfaatkan ultrasonic; d) Menentukan kecepatan aliran darah; e) Memantau detak jantung; f) Mengetahui tingkat keropos atau kerusakan logam dengan ultrasonic; g) Memecah batu ginjal dan tumor dengan tembakan ultrasonic; h) Mendeteksi jaringan yang tidak normal dalam tubuh; Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 41

42 i) Mendeteksi kumpulan ikan; j) Mencari kandungan mineral dan minyak di dalam bumi; k) Pembersihan plak gigi. Rumus : h = v. t 2 LATIHAN SOAL 1. Seekor kelelawar mengeluarkan gelombang ultrasonic yang kecepatannya 340 m/s. kelelawar dapat menangkap sinyal suara pantulan dari pohon di depannya setelah 0,04 sekon. Jarak kelelawar terhadap pohon adalah A. 3,4 m C. 13,6 m B. 6,8 m D. 170 m 2. Yogi meniup peluit di depan tebing yang jaraknya 85 meter. Jika bunyi pantul terdengar 0,5 sekon setelah bunyi asli, maka cepat rambat bunyi di udara saat itu adalah A. 170 m/s C. 360 m/s B. 340 m/s D. 400 m/s SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 10. Di suatu lembah yang dalam di Bumi teriakan seseorang akan terdengar bergema karena bunyi dipantulkan kembali dari gunung-gunung yang mengelilinya. Di lembah yang sama di bulan tidak akan terdengar gema karena A. Gaya tarik gravitasi di bulan lebih kecil daripada di Bumi B. Suhu di Bulan lebih rendah daripada di Bumi C. Di Bulan tidak ada udara sebagai perantara bunyi untuk merambat D. Gunung-gunung di Bulan tidak dapat memantulkan bunyi 11. Bunyi mesin pesawat Apollo di Bulan tidak dapat di dengar oleh para astronot karena di bulan A. Suhunya terlalu tinggi C. Tekanan sangat rendah B. Gaya gravitasi besar D. Hampa Udara 12. Bunyi tidak dapat didengar jika antara sumber bunyi dengan pendengar terdapat ruang hampa karena bunyi A. Merambat memerlukan ruangan B. Merupakan gelombang transversal UAN 2012 C. Merupakan gelombang electromagnet D. Merambat memerlukan medium 13. Jika astronot memukul gendang di Bulan, ia tidak dapat mendengar suara tersebut karena A. Gravitasi di Bulan sangat kecil B. Di Bulan tidak ada udara sebagai perantara bunyi C. Angkasa luar terlalu luas, tidak ada pemantul bunyi D. Suhu sangat dingin, gelombang bunyi membeku UAN 2014 UAN 2013 UAN 2012 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 42

43 14. Perhatikan data berikut 1. Memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz 2. Dapat merambat dalam ruang hampa 3. Dapat didengar oleh kelelawar 4. Dapat didengar oleh jangkrik 5. Memiliki frekuensi lebih dari 20 khz Berdasarkan data di atas, yang termasuk ciri-ciri bunyi infrasonic adalah A. 1 dan 3 C. 1 dan 4 B. 2 dan 5 D. 3 dan Perhatikan pernyataab berikut! 1. Ketika telinga ditempelkan di rel kereta api, suara sudah terdengar meskipun kereta api belum terlihat 2. Bunyi merambat lebih cepat di udara daripada di zat padat 3. Di bulan tidak terdengar bunyi 4. Suara di gedung pertemuan terjadi gaung, jika tidak dilengkapi peredam bunyi Sebagai bukti jika bunyi merambat memerlukan zat perantara ditunjukkan pada pernyataan nomor A. 1, 2 dan 3 C. 3 dan 4 B. 2 dan 4 D. 3 saja 16. Bunyi diarahkan dari permukaan laut menuju ke dasar laut. Bunyi pantul dari dasar laut diterima kembali oleh echosounder 1,8 sekon setelah bunyi asli dihasilkan. Jika cepat rambat bunyi dalam air laut m/s, kedalaman laut tersebut adalah A m C. 675 m B m D. 600 m 17. Perhatikan gambar berikut! Bel listrik dibunyikan terus-menerus di dalam ruang sungkup. Kemudian udara di dalam sungkup dikeluarkan sampai habis, ternyata bunyi bel tidak terdengar lagi. Hal ini disebabkan bunyi A. Tidak merambat dalam ruang tertutup B. Terbawa oleh udara keluar sungkup C. Tidak merambat dalam ruang hampa D. Tidak merambat melalui zat padat 18. Sebuah kapal memancarkan bunyi ke dasar laut. Dua sekon kemudian terdengar bunyi pantul dari dasar laut. Jika cepat rambat bunyi dalam air laut 1400 m/s, kedallaman laut di tempat tersebut adalah A. 700 m C m UAN 2014 B m D m Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 43

44 INDIKATOR 11 Menentukan sifat cahaya, besaran-besaran yang berhubungan dengan cermin/lensa atau penerapan alat optic dalam kehidupan sehari-hari G. SIFAT-SIFAT CAHAYA Cahaya merupakan salah satu gelombang elektromagnetik, yang berarti cahaya dapat merambat dalam ruang hampa udara. Kecepatan cahaya merambat dalam ruang hampa udara adalah 3 x 10 8 m/s. Sifat-sifat cahaya antara lain : Merambat lurus Dapat dipantulkan Dapat dibelokkan Dapat dilenturkan Dapat digabungkan Dapat merambat dalam ruang hampa udara H. CERMIN DAN LENSA 1) Cermin Datar Hukum Pemantulan Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar Sudut datang sama dengan sudut pantul Hal-hal penting pada cermin datar : Jarak benda ke cermin dama dengan jarak bayangan ke cermin; Tinggi benda sama dengan tinggi bayangan; Bayangan bersifat maya (semu); 2) Cermin dan Lensa 1 f = 1 s + 1 s M = s s = h h atau s x s f = s + s Keterangan : s = jarak benda = jarak bayangan f = jarak focus M = perbesaran h = tinggi benda h = tinggi bayangan s bernilai negatif bayangan bersifat maya= di depan lensa= di belakang cermin M = 1 bayangan sama besar M > 1 bayangan diperbesar M<1 bayangan diperkecil f = ½ R (r = kelengkungan cermin/lensa) f = (negatif) = cermin cembung= lensa cekung f = + (positif) = cermin cekung = lensa cembung Sifat bayangan : Cermin datar (maya, tegak, sama besar) cermin cembung (maya, tegak, diperkecil) Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 44

45 I. ALAT OPTIK 1) Mata Mata adalah alat optic yang dimiliki oleh makhluk hidup. Bagian-bagian mata adalah a. Kornea atau selaput tanduk sebagai pelindung lensa mata dan pembias cahaya yang masuk ke dalam mata; b. Iris. Bagian ini berfungsi mengatur besar kecilnya pupil c. Pupil. Pupil berfungsi mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata. Jika cahaya terang, lingkaran pupil mengecil dan ditempat gelap, lingkaran pupil melebar. d. Lensa mata. Lensa mata berbentuk lensa cembung, berfungsi membiaskan cahaya dari benda yang masuk ke dalam mata dan membentuk bayangan. Bayangan bersifat nyata, diperkecil, dan terbalik. e. Retina atau selaput jala. Retina berfungsi, menangkap bayangan setiap benda yang dilihat oleh mata. Daya akomodasi mata adalah kemampuan lensa mata untuk menebal (daya akomodasi maksimum) dan memipih (daya akomodasi minimum). Daya akomodasi maksimum dilakukan ketika mata melihat benda dekat dan daya akomodasi minimum dilakukan ketika mata melihat benda jauh. Mata normal : Titik jauh tak terhingga Titik dekat 25 cm Bayangan jatuh di retina Kelainan pada mata : Rabun jauh (miopi) : tidak jelas melihat jauh Titik jauh kurang dari tak terhingga Bayangan jatuh di depan retina Ditolong dengan kaca mata berlensa cekung (-) Rabun dekat (hipermetropi): tidak jelas melihat benda dekat Titik dekat lebih dari 25 cm Bayangan jatuh di belakang retina Ditolong dengan kaca mata berlensa cembung (+) Presbiopi (mata tua) Daya akomodasi mata berkurang karena usia lanjut Ditolong dengan kaca mata berlensa rangkap Astigmatisma Bentuk lensa mata tidak normal Dibantu dengan lensa silindris Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 45

46 2) Lup Disebut juga kaca pembesar yatu berupa lensa cembung (+) yang digunakan untuk memperbesar bayangan benda-benda kecil. Bayangan benda yang dihasilkan maya dan diperbesar. Pengamatan dengan lup dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu : Mata berakomodasi maksimum, letak benda diantara O (lup) dan F (titik focus). = Mata tak berakomodasi maksimum, letak benda tetap di F. 3) Kamera Kamera adalah alat optic yang digunakan untuk merekam bayangan yang kemudian di simpan pada film atau data digital. Alat optic utama pada kamera adalah lensa cembung yang disebut lensa obyektif. Bayangan yang dihasilkan nyata, diperkecil, dan terbalik. 4) Mikroskop Mikroskop adalah alat optic yang digunakan untuk mengamati (memperbesar bayangan) benda-benda renik seperti bakteri, kuman, dan lainnya. Mikroskop tersusun dari dua lensa cembung, yaitu : Lensa objektif : lensa yang berhadapan dengan benda Lensa okuler : lensa yang berhadapan dengan mata pengamat Bayangan akhir yang dibentuk oleh mikroskop bersifat maya, terbalik dan diperbesar. 5) Teropong Teropong atau teleskop adalah alat untuk mengamati benda-benda berjarak sangat jauh seperti bintang dan planet. Seperti pada mikroskop, teropong juga tersusun dari dua lensa sembung, yakni lensa objektif dan lensa okuler. Bayangan akhir yang dibentuk teropong bersifat maya, terbalik dan diperbesar. = 2 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 46

47 LATIHAN SOAL 1. Yang bukan merupakan sifat cahaya adalah A. Merambat menurut garis lurus B. Dipancarkan dalam bentuk radiasi C. Tidak dapat merambat melalui ruang hampa udara D. Dapat dipantulkan dan dibiaskan 2. Benda-benda berikut yang bukan termasuk sumber cahaya adalah A. Bulan C. Matahari B. Bintang D. Kunang-Kunang 3. Benda diletakkan di depan cermin yang jarak fokusnya 15 cm seperti gambar. perbesaran bayangan dan sifatnya adalah. A. 2 kali, maya terbalik B. 2 kali, nyata terbalik C. 3 kali, nyata terbalik D. 3 kali maya tegak 4. Benda terletak di depan lensa dan bayangannya tampak seperti gambar! jarak fokus lensa berdasarkan data pada gambar tersebut adalah A. 80 cm C. 30 cm B. 40 cm D. 15 cm 5. Perhatikan gambar! Ketika benda diletakkan di depan cermin cekung seperti pada gambar, jarak bayangan yang terbentuk adalah 24 cm. Jika jarak benda di geser 2 cm menjauhi cermin, maka jarak bayangan yang terbentuk adalah A. 6 cm C. 24 cm UN 2012 B. 15 cm D. 34 cm 6. Gambar berikut menunjukkan pembentukan bayangan jika benda diletakkan 6 cm di depan cermin cekung. Jika benda kemudian digeser dari posisi semula 1 cm menjauh dari cermin, maka jarak bayangan dari cermin adalah A. 2,5 cm UN 2012 C. 7,0 cm B. 4,0 cm D. 9,3 cm 7. Benda terletak I depan cermin cekung sejauh 30 cm. Jika jarak focus cermin 20 cm, perbesaran bayangan yang dihasilkan cermin adalah A. 3/2 kali C. 3 kali B. 2 kali D. 4 kali Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 47

48 8. Benda terletak di depan cermin cekung sejauh 60 cm. diperoleh bayangan nyata dengan perbesaran ¼ kali dari benda. Jarak focus cermin adalah A. 10 cm C. 15 cm B. 12 cm D. 20 cm 9. Bayangan pada cermin datar mempunyai sifat A. Maya, tegak dan sama besar C. Maya, tegak dan diperkecil B. Nyata, tegak dan sama besar D. Nyata, tegak dan diperkecil 10. Sebuah benda diletakkan pada jarak 15 cm di depan lensa cekung yang jarak fokusnya 10 cm, bayangan terletak pada jarak A. 6 cm dibelakang lensa C. 30 cm di depan lensa B. 15 cm di belakang lensa D. 6 cm di depan lensa 11. Sebuah benda ditempatkan 5 cm dari lensa cembung, tinggi benda 4 cm, bila jarak focus 10 cm, tinggi bayangan adalah A. 8 cm C. 15 cm B. 14 cm D. 20 cm 12. Sebuah benda diletakkan di depan cermin cembung, sifat bayangan yang terbentuk adalah A. Maya, tegak, diperkecil C. Nyata, tegak, diperbesar B. Maya, terbalik, diperbesar D. Nyata, terbalik, diperkecil 13. Perhatikan gambar jalannya sinar pada mata sebelum dan sesudah pakai kacamata berikut! Berdasarkan data yang tampak pada gambar I dan II, dapat dipastikan Cacat mata yang di derita Penyebab A. Hipermetropi Titik dekat mata bergeser menjauhi mata B. Hipermetropi Titik dekat mata bergeser mendekati mata C. Miopi Titik jauh mata bergeser menjauhi mata D. Miopi Titik jauh mata bergeser mendekati mata 14. Seseorang dapat membaca dengan jelas pada jarak paling dekat 50 cm. agar ia dapat membaca dengan jelas pada jarak 30 cm, kekuatan lensa kacamata yang diperlukan adalah A. 1/3 dioptri C. ¾ dioptri UN 2014 B. 2/3 dioptri D. 4/3 dioptri Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 48

49 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Sebuah benda diletakkan di depan cermin cekung seperti pada gambar, ternyata terbentuk bayangan pada jarak = 30 cm. Apabila letak benda bergeser mendekati cermin cekung sejauh 3 cm dari posisi semula, maka jarak bayangan dari cermin sekung sekarang adalah A. 40 cm B. 45 cm UN 2012 C. 50 cm D. 60 cm 2. Apabila kita mengamati obyek dengan menggunakan lup dengan mata berakomodasi maksimum, maka posisi obyek yang benar adalah A. UN 2013 B. C. D. 3. Benda diletakkan di depan cermin sejauh 60 cm. jarak focus cermin tersebut adalah 20 cm. Perbesaran bayangan yang terbentuk adalah A. 3 kali C. 1 kali B. 2 kali D. ½ kali 4. Perhatikan gambar sebuah benda (B) di depan cermin berikut! Jarak bayangan yang terbentuk adalah A. 4 cm, didepan cermin B. 4 cm, di belakang cermin C. 10 cm, di depan cermin D. 10 cm, dibelakang cermin Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 49

50 5. Cacat mata dimana bayangan benda yang jaraknya jauh jatuh di depan retina dapat ditolong dengan A. Presbiopi dengan lensa lensa positif B. Miopi dengan lensa negatif C. Hipermetropi dengan lensa cembung D. Hipermetropi dengan lensa cekung 6. Seorang tukang arloji mengamati bagian-bagian arloji dengan lup. Agar pengamatan yang dilakukan tidak cepat melelahkan mata, maka obyek yang di amati harus diletakkan A. Di antara titik fokus dengan lup B. Di luar titik fokus lup C. Di antara titik fokus dengan pusat kelengkungan lup D. Di titik focus lup 7. Sebuah benda berjarak 10 cm di depan cermin cekung memiliki jarak focus 15 cm, perbesaran bayangan yang dihasilkan adalah A. 0,5 kali C. 1,5 kali B. 0,6 kali D. 3 kali 8. Sebuah benda diletakkan 6 cm di depan cermin cekung sehingga terbentuk bayangan berjarak 30 cm dari cermin, jarak focus cermin adalah. A. 36 cm C. 6,2 cm B. 24 cm D. 5 cm 9. Sebuah benda berada 15 cm di depan lensa cembung, jika jarak focus lensa 5 cm, maka bayangan yang terbentuk bersifat A. Nyata, lebih kecil dan terbalik C. Nyata, sama besar dan terbalik B. Maya, lebih besar dan terbalik D. Nyata, lebih besar dan terbalik 10. Perhatikan arah berkas cahaya yang masuk ke mata berikut Berdasarkan gambar dapat disimpulkan bahwa mata tersebut mengalami cacat A. Miopi dan harus ditolong dengan lensa negative B. Hipermetropi dan harus ditolong dengan lensa cekung C. Hipermetropi dan harus ditolong dengan lensa positif D. Presbiopi dan harus ditolong dengan lensa silindris 11. Seorang penderita hipermetropi dapat membaca buku pada jarak 50 cm. agar dapat membaca pada jarak normal 25 cm, orang tersebut harus memakai kacamata dengan kuat lensa A. 2 dioptri C. 3 dioptri B. 2,5 dioptri D. 3,5 dioptri UN 2014 Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 50

51 INDIKATOR 12 Menjelaskan gejala listrik statis dalam penerapan kehidupan sehari-hari J. Gejala Listrik Statis 1. Model atom Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat dari unsur itu. Berikut gambar dari model suatu atom : Proton = positif (partikel bermuatan positif) Elektron = negatif (partikel bermuatan negatif) Neutron = netral (partikel tidak bermuatan) o Atom netral adalah atom yang jumlah eletronnya sama dengan jumlah protonnya; o Benda (atom) yang bermuatan positif adalah atom yang jumlah protonnya lebih besar dengan jumlah elektronnya o Benda (atom) yang bermuatan negatif adalah atom yang jumlah elektronnya lebih banyak dibanding protonnya. 2. Cara memberi muatan o Sisir (penggaris, lastik/ebonite) digosok dengan wol (rambut kering). Maka elektron dari wol (rambut kering) akan berpindah menuju ke Sisir (penggaris, lastik/ebonite), sehingga menyebabkan sisir bermuatan negatif dan wol bermuatan positif. o Kaca digosok dengan kain sutera, maka kaca bermuatan positif karena elektron kaca berpindah ke kain sutera. Muatan yang bisa pindah dari benda satu ke benda yang lainnya adalah elektron. 3. Sifat benda bermuatan listrik o Benda yang bermuatan sejenis akan tolak-menolak; o Benda yang bermuatan tidak sejenis akan tarik menarik. 4. Cara kerja elektroskop elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi muatan suatu benda. 5. Hukum Coulomb F = k q x q r Ket : F = gaya Coulomb (N) = muatan benda 1 ( C ) = muatan benda 2 ( C ) r = jarak antar benda (m) Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 51

52 k = konstanta ( 9 x 10 9 Nm 2 /C 2 ) Hubungan antara gaya Coulomb dengan jarak antar benda : F ~ 1 r F F = r r Hubungan antara gaya coulom dengan muatan listrik : F ~ q x q F F = q B q B q A q A 6. Medan Listrik Medan listrik adalah ruangan disekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi gaya listrik. Medan lsitrik dapat digambarkan dengan garis-garis gaya sebagai berikut : Muatan A adalah positif ini terlihat dari arah panah yang keluar sedangan atom B bermuatan negatif terlihat dari arah panah yang masuk ke dalam. E = F q Ket : E = Kuat medan Listrik (N/C) q = muatan listrik (C) SOAL-SOAL LATIHAN 1. Kaca digosok dengan kain sutera. Setelah penggosokan berulang-ulang, kaca memperoleh muatan listrik. A. Negatif, karena kaca meerima elektron dari sutera B. Negatif, karena kaca melepaskan elektron ke sutera C. Positif, karena kaca melepaskan elektron ke sutera D. Positif, karena kaca menerima proton dari sutera 2. Perhatikan pernyataan di bawah ini 1) Muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak 2) Muatan listrik yang tidak sejenis akan tarik-menarik 3) Suatu benda akan bermuatan positif jika jumlah elektron lebih banyak dari jumlah proton 4) Suatu benda akan dikatakan netral jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Sifat-sifat muatan listrik yang benar adalah A. 1, 2 dan 3 C. 1, 3 dan 4 B. 1, 2 dan 4 D. 4 saja 3. Perhatikan sederetan benda-benda bermuatan lisrik berikut! Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 52

53 Diketahui benda Q bermuatan listrik positif, benda P ditolak oleh benda Q benda Q ditarik oleh benda R, benda R ditolak oleh benda S, dan benda S ditarik benda T. Manakah pernyataan muatan listrik berikut yang benar? A. P dan R negatif C. R dan S negatif B. P dan R positif D. S dan T positif 4. Dua benda bermuatan listrik sejenis berada di udara. Jika jaraknya dibuat 3 kali lebih besar, maka besarnya gaya tolak-menolak menjadi. A. 1/9 kali C. 3 kali B. 1/3 kali D. 9 kali 5. Dua benda masing-masing bermuatan listrik 6 µc dan berjarak 30 cm, maka gaya tolakmenolak yang dialami kedua partikel adalah. ( k= 9 x 10 9 Nm 2 /C 2 ) A. 3,6 N C. 360 N B. 36 N D. 0,36 N 6. Dua benda bermuatan listrik masing-masing +4q dan +3q tolak-menolak dengan gaya F. Jika muatan kedua benda menjadi +8q dan +1q pada jarak yang tetap, gaya tolak menolak kedua benda menjadi A. 1/3 F C. 2F B. 2/3 F D. 6F 7. Setelah kaca digosok-gosok dengan kain sutera, kaca bermuatan listrik. Proses terjadinya muatan lsitrik pada benda-benda tersebut ditunjukkan oleh Option Kaca Kain Sutera Muatan Kaca A Melepas proton Menerima proton Negatif B Menerima proton Melepas proton Positif C Menerima elektron Melepas elektron Negatif D Melepas elektron Menerima elektron Positif Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 53

54 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Perhatikan gambar penggaris plastic yang digosok dengan kain wol berikut! Setelah penggaris plastic digosokkan dengan kain wol, maka aliran elektron dan muatan yang terjadi pada penggaris plastic adalah. Aliran Elektron Penggaris plastik bermuatan A. Dari penggaris plastic ke wol (-) B. Dari penggaris plastic ke wol (+) C. Dari wol ke penggaris plastic (-) D. Dari wol ke penggaris plastic (+) 2. Setelah digosok berulang kali dengan kain, penggaris plastic dapat menarik serpihan kertas kecil. Hal ini membuktikan bahwa penggaris tersebut bermuatan listrik A. Positif, karena telah elepaskan sebagian dari elektronnya B. Positif, karena jumlah proton pada penggaris bertambah C. Negatif, karena elah menerima beberapa elektron dari kain D. Negatif, karena elektron dari penggaris pindah ke kain 3. Perhatikan lima buah benda bermuatan listrik berikut! Benda q 1 dan q 5 bermuatan listrik negatif, sedangkan tiga benda lainnya belum diketahui muatannya. Ketika q 1 didekatkan q 2 terjadi tarik menarik, q 5 didekatkan dengan q 3 tarik menarik, q 2 didekatkan q 4 tolak-menolak. Kesimpulan muatan listrik q 2, q 3, dan q 4 adalah.. A. Positif, positif, positif C. Negatif, negatif, negatif B. Positif, negatif, positif D. Negatif, positif, negatif 4. Perhatikan gambar berikut! Lima benda pada gambar di atas masing-masing bermuatan listrik. Benda A dan E bermuatan positif (+). Ketika saling didekatkan ternyata B menolak A, C menarik B, D menolak C, dan E menarik D. Pernyataan berikut yang benar adalah. A. B bermuatan positif (+), C dan D bermuatan negatif (-) B. B dan D bermuatan positif (+), C bermuatan negatif (-) C. B dan C bermuatan positif (+), D bermuatan negatif (-) D. B bermuatan negatif (-), C dan D bermuatan positif (+) 5. Perhatikan gambar benda bermuatan listrik berikut ini! Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 54

55 Benda P dan benda T masing-masing bermuatan listrik negatif dan positif. Jika benda Q menolak benda P dan menarik benda R, benda S menarik benda T, maka jenis muatan listrik benda Q, R dan S berturut-turut adalah. A. Negatif, negatif, positif C. Positif, negatif, positif B. Positif, positif, negatif D. Negatif, positif, negatif 6. Dua benda bermuatan listrik tarik-menarik dengan gaya 4F. Jika jarak kedua benda didekatkan hingga jaraknya menjadi ½ kali dari jarak semula. Maka gaya tarik-menarik kedua benda menjadi A. 1/8 F C. 8F B. ½ F D. 16 F 7. Dua buah muatan masing-masing Q 1 dan Q 2 berada di udara terpisah pada jarak 2r sehingga terjadi gaya tarik sebesar F seperti tampak pada gambar. Jarak kedua muatan dipindahkan sehingga berjarak 2 kali jarak mula-mula, maka gaya tarik antara kedua muatan menjadi A. 4F C. ¼ F B. 2F D. 1/16 F 8. Seorang siswa menggosok-gosokkan plastic pada rambut. Ternyata plastic bermuatan listrik. Proses pemuatan yang benar adalah Option Plastik Rambut Muatan Plastik A Melepas electron Menerima elektron Positif B Menerima elektron Melepas elektron Negatif C Melepas proton Menerima proton Negatif D Menerima proton Melepas proton Positif 9. Perhatikan deretan benda-benda bermuatan listrik yang digantung dengan benang berikut Jika benda B bermuatan listrik positif, maka benda A, C, D dan E berturut-turut bermuatan listrik A. Positif, negatif, positif, dan negatif B. Positif, positif, negatif, dan negatif C. Negatif, negatif, positif dan positif D. Negatif, positif, negatif dan positif Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 55

56 INDIKATOR 13 Menentukan besaran-besaran listrik dinamis dalam suatu rangkaian (seri/parallel, Hukum Ohm, Hukum Kirchoff) serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 1. Kuat arus Listrik 2. Hukum Ohm Ket : I = Kuat Arus Listrik (A) q = muatan listrik (C) t = waktu (s) Ket : I = Kuat Arus Listrik (A) V = I. R V = Beda potensial/tegangan (Volt) R = hambatan (Ω/Ohm) 3. Gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit I = I = q t V = ε ε R + r I. r Ket : I = Kuat Arus Listrik (A) ε = GGL (Volt) R = hambatan listrik (Ω/Ohm) R = hambatan dalam sumber tegangan (Ω/Ohm) V = tegangan jepit 4. Hambatan jenis penghantar R = ρ l A 5. Rangkaian hambatan listrik a. Rangkaian seri Ket : R = Hambatan penghantar (Ω/Ohm) ρ = hambatan jenis penghantar (Ω/Ohm) l = panjang penghantar (m) A = Luas penampang (m 2 ) R s = R + R + R b. Rangkaian Paralel 1 R p = 1 R + 1 R + 1 R 6. Hukum Kirchoff Jumlah kuat arus yang masuk ke suatu percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar percabangan tersebut. Σ I masuk = Σ I keluar Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 56

57 SOAL-SOAL LATIHAN 1. Perhatikan gambar dibawah ini. Besar hambatan pengganti pada rangkaian di atas adalah A. 11 Ω C. 16 Ω B. 15 Ω D. 18 Ω 2. Perhatikan gambar rangkaian tertutup di bawah ini! Besar kuat arus listrik total dalam rangkaian tersebut adalah A. 0,5 A C. 1,2 A B. 0,6 A D. 2,0 A 3. Perhatikan gambar berikut! Jika R 1 = 3 Ω, R 2 = 4 Ω, R 3 = 4 Ω dan kuat arus yang mengalir adalah 0,5 A. berapakah tegangan listriknya? A. 2,0 V B. 2,5 V C. 4,0 V D. 4,5 V 4. Perhatikan gambar rangkaian listrik tertutup berikut! Bila hambatan dalam sumber tegangan E diabaikan, maka voltmeter V menunjukkan tegangan terukur sebesar A. 2 volt B. 4 volt C. 6 volt D. 12 volt 5. Perhatikan rangkaian listrik berikut! Besar tegangan jika amperemeter menunjukkan angka 2 A adalah A. 4 volt B. 6 volt C. 7 volt D. 8 volt Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 57

58 6. Perhatikan gambar rangkaian tertutup berikut! Bila hambatan dalam sumber tegangan E diabaikan, maka besar tegangan adalah A. 4 volt B. 8 volt C. 10 volt D. 32 volt 7. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut! Nilai kuat arus total pada rangkaian tersebut adalah A. 1,2 A B. 1,6 A C. 2,0 A D. 4,0 A 8. Perhatikan rangkaian listrik berikut! Jika GGL baterai 12 V dan hambatan dalam baterai 1 Ω, beda tegangan pada ujung-ujung penghambat 2 Ω adalah. A. 10 V C. 4,8 V B. 4 V D. 2 V 9. Perhatikan rangkaian listrik berikut! Berdasarkan data pada gambar, kuat arus listrik I 1 adalah A. 9 A C. 5,5 A B. 7,5 A D. 4,5 A 10. Perhatikan gambar titik cabang rangkaian listrik berikut! Kuat arus I dalam rangkaian tersebut adalah A. 3 A B. 7 A C. 13 A D. 17 A Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 58

59 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Perhatikan rangkaian listrik disamping! Besar tegangan V adalah. A. 9,6 volt B. 6,4 volt C. 4,5 volt D. 3,2 volt 2. Perhatikan gambar rangkaian listrik tertutup berikut ini! Bila hambatan dalam sumber tegangan E diabaikan, maka voltmeter V menunjukkan tegangan terukur sebesar. A. 38 volt B. 24 volt C. 12 volt D. 6 volt 3. Perhatikan gambar rangkiaian tertutup di bawah ini! Besarnya kuat arus total dalam rangkian tersebut adalah A. 0,40 A C. 0,16 A B. 0,24 A D. 0,10 A 4. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut! Jika I = 6 A, I 1 = 1 A, I 3 = 2 A dan I 4 = 1 A kuat arus I 5 adalah A. 0,5 A C. 1,0 A B. 0,6 A D. 2,0 A 5. Perhatikan gambar titik percabangan arus listrik pada gammbar rangkaian berikut! Kuat arus I yang mengalir adalah A. 3 A B. 7 A C. 13 A D. 17 A Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 59

60 INDIKATOR 14 Menentukan besarnya energi atau daya listrik dalam kehidupan sehari-hari 1. Energi Listrik dan Daya Listrik W = V. I. t P = W t Ket : W = Energi Listrik (Joule) V = Potensial Listrik (Volt) I = Kuat Arus Listrik (A) t = waktu (s) P = Daya Listrik (Watt) 2. Menghitung Rekening listrik selama sebulan Biaya pemakaian = Energi (kwh)x 30 hari x Rp SOAL-SOAL LATIHAN 1. Sebuah kios tukang patri terdapat 2 lampu 20 watt, menyala 10 jam per hari, sebuah solder 220 watt digunakan rata-rata 5 jam per hari, dan sebuah TV 40 watt menyala selama 6 jam per hari. Berapa besar energi listrik yang digunakan selama satu bulan (30 hari)? A. 104,40 kwh C. 33,00 kwh B. 52,20 kwh D. 26,10 kwh 2. Pada sebuah rumah terdapat 4 lampu masing-masing 200 watt menyala selama 8 jam per hari, sebuah TV 50 watt menyala 6 jam per hari, dan sebuah setrika 250 watt digunakan selama 3 jam per hari. Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)? A. 32,40 kwh C. 182,00 kwh B. 69,12 kwh D. 223,50 kwh 3. Perhatikan gambar listrik berikut ini! Daya listrik alat tertulis pada gambar dan alat dipakai selama 30 menit, maka besar energi listrik yang digunakan adalah. A. 396 kilo joule C. 600 kilo joule B. 540 kilo joule D. 900 kilo joule 4. Label pada sebuah lampu pijar bertuliskan seperti pada gambar. Bila lampu pijar tersebut menyala selama 8 jam, maka besar energi yang digunakan lampu tersebut adalah A. 192 kilo joule C kilo joule B. 652 kilo joule D kilo joule 5. Dalam sebuah rumah terdapat 4 ampu 20 watt, 2 lampu 60 watt dan sebuah TV 60 watt. Setiap hari dinyalakan rata-rata 4 jam. Jika harga 1 kwh Rp Maka biaya yang harus dibayar selama 1 bulan (30 hari) adalah A. Rp C. Rp B. Rp D. Rp Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 60

61 6. Sebuah kios menggunakan peralatan listrik, antara lain 4 buah lampu masing-masing 20 Watt yang menyala rata-rata 10 jam per hari. Jika harga per kwh Rp. 500,00 dan biaya beban Rp maka besar biaya listrik yang harus dibayarkan tiap bulan (30 hari) adalah A. Rp C. Rp B. Rp D. Rp Sebuah rumah menggunakan peralatan lsitrik seperti tercantum pada tabel berikut. No Alat Listrik Jumlah Waktu Penggunaan 1 Lampu 10 W 4 10 jam/hari 2 TV 100 W 1 10 jam/hari 3 Seterika 300 W 1 2 jam/hari Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)? A. 120 kwh C. 40 kwh B. 60 kwh D. 20 kwh SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Di sebuah rumah terdapat 5 lampu 25 watt menyala 14 jam per hari, sebuah kulkas 200 watt menyala 24 jam per hari, dan pompa air 125 watt menyala 8 jam per hari. Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)? A. 226,5 kwh C. 52,5 kwh B. 144 kwh D. 30 kwh 2. Sebuah rumah tangga terdapat 5 lampu masing-masing 20 watt menyala selama 10 jam per hari, sebuah TV 60 watt menyala 8 jam per hari, dan kulkas 150 watt menyala 24 jam per hari. Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)? A. 548,64 kwh C. 188,00 kwh B. 388,80 kwh D. 152,40 kwh 3. Perhatikan peralatan listrik berikut! Bila besar daya alat listrik tertulis seperti pada gambar dan alat dipakai selama 20 menit, maka besar energi yang digunakan alat tersebut adalah A. 240 kilo joule C. 400 kilo joule B. 264 kilo joule D. 440 kilo joule 4. Sebuah rumah menggunakan alat-alat listrik sehari-hari sebagai berikut: Alat Listrik Jumlah Daya Lama Pemakaian Lampu pijar 5 buah 20 watt 12 jam/hari Lampu neon 6 buah 10 watt 10 jam/hari Televisi 1 buah 80 watt 10 jam/hari Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)? A. 146 kwh C. 52 kwh B. 78 kwh D. 26 kwh Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 61

62 5. Lampu depan kendaraan berhambatan 2 Ω dihubungkan pada sumber tegangan 12 V dan digunakan selama 30 menit. Energi panas yang dihasilkan adalah A kalori C kalori B kalori D kalori 6. Rumah Pak Surya menggunakan peralatan listrik yang terdiri dari 3 lampu masing-masing 40 W, yang semuanya digunakan selama 12 jam per hari. Satu pendingin ruangan (AC) 330 W yang digunakan 10 jam per hari. Satu pompa air 250 W digunakan 3 jam sehari dan setrika 300 W digunakan 3 jam per hari. Apabila tariff listrik Rp. 600,00/kWh, rekening listrik yang harus dibayar Pak Surya selama 1 bulan (30 hari) adalah A. Rp ,00 C. Rp ,00 B. Rp ,00 D. Rp ,00 7. Sebuah seterika listrik dihubungkan dengan sumber listrik PLN 220 volt, ternyata arus listrik yang mengalir 1,5 A. energy listrik yang digunakan oleh seterika selama 5 menit adalah A. 226,5 J C J B. 521,5 J D J 8. Keluarga pak Parjo menggunakan 4 buah lampu masing-masing 25 watt, TV 100 watt, dan kipas angina 50 watt. Setiap harinya peralatan tersebut digunakan selama 10 jam. Jika tariff listrik Rp. 300,-/kWh, maka biaya listrik yang harus dibayar pak Parjo setiap bulannya (30 hari) sebesar A. Rp C. Rp B. Rp D. Rp Dalam sebuah rumah terdapat 5 lampu masing-masing 20 watt menyala selama 10 jam perhari, sebuah TV 60 watt menyala 8 jam per hari, dan sebuah seterika 250 watt digunakan 4 jam per hari. Berapakah besar energy listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)? A. 5,04 kwh C. 50,4 kwh B. 7,44 kwh D. 74,4 kwh Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 62

63 INDIKATOR 15 Menjelaskan cara pembuatan magnet dan kutub-kutub yang dihasilkan K. PEMBUATAN MAGNET 1) Cara menggosok Contoh : Bahan magnet dapat dijadikan magnet dengan cara menggosokkan magnet permanen dengan arah yang senantiasa tidak berubah (searah). Yang digosokkan pertama kali kutubnya sama dengan kutub yang menggosoknya atau kutub yang terakhir digosok akan berlawanan dengan kutub magnet yang menggosoknya. Kutub P pada gambar disamping akan menjadi kutub U, dan kutub Q akan menjadi kutu S (selatan) setelah besi disamping digosokkan dengan magnet secara berulang-ulang. 2) Cara mendekatkan (induksi) Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi. Apabila kutub U (utara) pada magnet batang berdekatan dengan ujung A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan ujung B besi menjadi kutub utara. 3) Cara electromagnet Cara electromagnet, yaitu dengan melilitkan kawat logam ber- (berlapis isolator) pada sebatang logam ferromagnetic sebagai inti. Kutub magnet yang dihasilkan dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Jari-jari yang menggenggam menunjukkan arah arus, ibu jari menunjuk kutub utara magnet. Pada gambar di atas, K adalah kutub utara magnet dan L adalah kutub Selatan. Sifat Kemagnetan : Besi bersifat sementara dan baja bersifat permanen Interaksi 2 magnet : Sejenis tolak-menolak, berlawanan jenis tarik-menarik Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 63

64 1. Perhatikan cara membuat magnet berikut LATIHAN Batang baja AB dan batang CD digosok dengan menggunakan magnet batang berulang kali dan searah seperti pada gambar. Jenis kutub magnet yang terjadi adalah Baja AB Besi CD Ujung A Ujung B Ujung C Ujung D A. Selatan Utara Selatan Utara B. Utara Selatan Utara Selatan C. Selatan Utara Utara Selatan D. Utara Selatan Selatan Utara 2. Perhatikan pembuatan magnet seperti gambar berikut! Ujung B dan C menjadi kutub magnet A. U dan U C. U dan S B. S dan S D. S dan U 3. Balok besi KL dan M didekatkan pada batang magnet seperti gambar. Ujung K-L-M-N secara berurutan menjadi kutub magnet A. U-S-U-S B. S-U-S-U C. S-U-U-S 4. Gambar berikut menunjukkan salah satu cara pembuatan magnet. Setelah batang besi x y menjadi magnet, kemudian didekatkan dengan magnet batang AB, kutub x-y dan sifat magnetnya adalah A. x menjadi kutub selatan, dan tolak-menolak dengan B B. y menjadi kutub selatan, dan tarik-menarik dengan A C. x menjadi kutub utara, dan tarik-menarik dengan A D. y menjadi kutub utara, dan tarik menarik dengan B Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 64

65 5. batang besi PQ akan dijadikan magnet dengan cara seperti pada gambar Besi PQ yang sudah menjadi magnet kemudian didekatkan dengan megnet tetap E-F. kutub magnet yang terbentuk pada ujung PQ dan sifatnya adalah Ujung P Ujung Q Sifat A. Kutub Selatan Kutub Utara P menarik E B. Kutub Utara Kutub Selatan Q menolak F C. Kutub Selatan Kutub Utara Q menarik F D. Kutub Utara Kutub Selatan Q menarik E 6. Batang besi A-B ikut menjadi magnet dengan jenis kutub seperti pada gambar, karena didekatkan dengan batang baja P-Q yang merupakan magnet buatan. Gambar berikut menunjukkan cara pembuatan magnet batang P-Q yang benar adalah A. C. B. D. 7. Perhatikan gambar berikut! Saat batang besi A-B didekatkan dengan batang P-Q, timbul kutub-kutub magnet seperti pada gambar. Jika batang P-Q merupakan magnet buatan, gambar dibawah ini yang menunjukkan proses pembuatan magnet pada batang P-Q yang benar adalah A. C. B. D. Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 65

66 8. Perhatikan gambar pembuatan magnet berikut! Kutub-kutub magnet pada ujung besi adalah A. 1 = U, 4 = U, 6 = S B. 1 = U, 4 = S, 6 = U C. 1 = S, 4 = U, 6 = U D. 1 = S, 4 = U, 6 = S 9. Ada beberapa logam yang salah satunya digosok menggunakan magnet, seperti pada gambar! Jika logam-logam tersebut menjadi magnet, kutub-kutub yang terjadi pada ujung logam B, F dan G berturut-turut adalah A. Kutub Utara, kutub Selatan dan kutub Utara B. Kutub Selatan, kutub Utara dan kutub Selatan C. Kutub Utara, kutub Utara dan kutub Selatan D. Kutub Selatan, kutub Utara dan kutub Selatan Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 66

67 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Perhaikan gambar! Kutub-kutub magnet yang terbentuk pada ujung paku A-B dan C- D serta sifat magnetnya adalah A. A kutub selatan, B kutub Utara, C kutub selatan, D kutub utara, magnet bersifat tetap B. A kutub utara, B kutub selatan, C kutub utara, D kutub selatan, magnet bersifat sementara C. A kutub selatan, B kutub Utara, C kutub utara, D kutub selatan, magnet bersifat tetap D. A kutub utara, B kutub selatan, C kutub selatan, D kutub utara, magnet bersifat sementara 2. Perhatikan gambar berikut! Proses pembuatan magnet PQ di atas menghasilkan sifat dan kutub magnet adalah. A. Sementara, P kutub selatan dan Q kutub utara B. Sementara, P kutub utara dan Q kutub selatan C. Tetap, P kutub utara dan Q kutub selatan D. Tetap, P kutub selatan dan Q kutub utara 3. Perhatikan gambar berikut! Batang besi AB terbentuk menjadi magnet dengan kutub utara di A dan kutub selatan di B akibat disentuh batang baja PQ yang telah dijadikan magnet dengan cara gosokan. Gambar yang benar cara pembuatan magnet sehingga menghasilkan magnet PQ adalah A. C. B. D. Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 67

68 4. Perhatikan gambar berikut! Batang besi AB terbentuk menjadi magnet dengan kutub utara di titik B dan kutub selatan di titik A akibat disentuh batang baja PQ yang telah dijadikan magnet dengan gosokan. Gambar yang benar cara pembuatan magnet sehingga menghasilkan magnet PQ adalah A. C. B. D. 5. Perhatikan gambar di bawah! Saat batang A-B didekatkan dengan batang baja P-Q, batang besi A-B ikut menjadi magnet seperti pada gambar. Berikut ini, cara yang benar dalam pembuatan magnet batang P-Q adalah A. B. C. D. 6. Perhatikan gambar berikut! Batang besi menjadi magnet dengan kutub utara di A dan kutub selatan di B akibat disentuhkan batang baja PQ yang telah dijadikan magnet secara induksi. Gambar yang benar cara pembuatan magnet sehingga menghasilkan magnet PQ adalah A. C. B. D. Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 68

69 7. Perhatikan gambar berikut! Kutub-kutub yang terjadi pada X, Y dan Z berturut-turut adalah A. Kutub utara, kutub utara, kutub selatan B. Kutub utara, kutub selatan, kutub utara C. Kutub selatan, kutub selatan, kutub selatan D. Kutub selatan, kutub utara, kutub utara 8. Perhatikan gambar! Interaksi antara kutub B dengan C dan kutub F dengan kutub G, berturut-turut adalah A. Tarik menarik dan tarik menarik C. tolak menolak dan tolak menolak B. Tarik menarik dan tolak menolak D. tolak menolak dan tarik menarik 9. Perhatikan pembuatan magnet seperti pada gambar berikut! Apabila D kutub Utara. Jika AB menjadi magnet, maka pernyataan yang benar adalah A. A dan C tarik menarik C. B dan D tolak menolak B. B dan D tolak menolak D. B dan C tolak menolak Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 69

70 INDIKATOR 16 Menjelaskan peristiwa induksi elektromagnetik atau penerapannya pada transformator Induksi elektromagnetik adalah terjadinya perubahan jumlah garis gaya magnet atau perubahan kekuatan medan magnet dalam kumparan. Induksi elektromagnetik menghasilkan GGL induksi. GGL induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan bergantung pada tiga faktor sebagai berikut : 1. Jumlah lilitan kumparan Semakin banyak lilitan kumparan, semakin besar GGL induksi yang timbul; 2. Kecepatan gerak magnet (keluar-masuk) Semakin cepat magnet dimasukkan dan dikeluarkan dari kumparan, semakin besar GGL induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan 3. Kekuatan magnet yang digunakan Semakin kuat magnet batang yang digunakan, semakin besar GGL induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan. A. TRANSFORMATOR Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan arus bolak-balik menjadi lebih rendah atau lebih tinggi. Transformator terdiri dari : 1. Kumparan primer; 2. Kumparan sekunder; 3. Inti besi lunak. GGL magnet besar = perubahan medan magnet cepat (singkat)=perubahan jumlah garis gaya makin cepat =putaran dynamo makin cepat Transformator dibedakan mejadi 2 jenis : 1. Transformator step-up (penaik tegangan) Ciri-ciri : o Jumlah lilitan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (N s > N p ) o Tegangan sekunder lebih besar daripada tegangan primer (V s > V p ) o Kuat arus sekunder lebih kecil daripada kuat arus primer (I s < I p ) 2. Transfomator step-down (penurun tegangan) o Jumlah lilitan sekunder lebih sedikit daripada jumlah lilitan primer (Ns < Np) o Tegangan sekunder lebih kecil daripada tegangan primer (Vs < Vp) o Arus sekunder lebih besar daripada kuat arus primer (Is > Ip) Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 70

71 Hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder untuk transformator ideal : Vs Vp = I p I s = N s N p η = P s P p x 100 % Ket : η = efisiensi transformator Ps = daya sekunder (W) Vs x Is Pp = daya primer (W) Vp x Ip LATIHAN 1. Lampu sepeda yang dihidupkan dengan menggunakan dynamo, menyala makin terang ketika sepeda berjalan makin cepat karena A. Medan magnet yang timbul makin besar B. Perubahan jumlah garis gaya magnet dalam kumparan makin cepat C. Jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan makin besar D. Inti besi pada kumparan memperbesar medan magnet 2. GGL pada ujung-ujung kumparan terjadi jika pada kumparan A. Terdapat medan magnet yang kuat B. Terdapat sejumlah garis gaya magnet yang tetap C. Berada di sekitar medan magnet yang kuat D. Terjadi perubahan jumlah garis gaya magnet 3. Semakin cepat dynamo sepeda berputar, GGL yang dihasilkan semakin A. Besar, karena medan magnetnya makin besar B. Kecil, karena selang waktu perubahan medan magnet semakin lama C. Kecil, karena garis gaya magnet semakin banyak D. Besar, karena perubahan garis gaya magnet makin cepat 4. Perhatikan trafo berikut! Besar tegangan Vp adalah. A. 4 volt B. 55 volt C. 75 volt D. 880 volt 5. Perbandingan jumlah lilitan sekunder dan lilitan primer pada transformator di samping adalah 1 : 2, jika besar tegangan primer seperti pada gambar, maka besar tegangan sekundernya adalah. A. 400 volt C. 100 volt B. 200 volt D. 50 volt 6. Perhatikan data tabel dibawah ini! Transformator I Transformator II Np Ns Vp Vs Np Ns Vp Vs Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 71

72 Dari data tabel di atas dapat kita simpulkan karakteristik dari transformator I dan II yaitu Transformator I Transformator II A. Step up, karena Np > Ns Step down, karena Ns < Np B. Step up, karena Ns > Np Step down, karena Np > Ns C. Step down, karena Vp < Vs Step up, karena Vp > Vs D. Step down, karena Np < Ns Step up, karena Np > Ns 7. Perhatikan tabel data berikut! Transformator I Transformator II Primer sekunder Primer Sekunder Lilitan (N) Tegangan (V) Kuat Arus (I) Berdasarkan data di atas disimpulkan bahwa jenis transformator A. I = Step Down, karena Ip > Is B. II = Step Down, karena Np > Ns C. I = II = Step Down, karena arus sekundernya sama D. I = II = Step Down, karena dayanya sama. 8. Perhatikan gambar ilustrasi transformator berikut! Dari informasi gambar di atas, pernyataan yang benar mengenai gambar 1 dan gambar 2 berturut-turut adalah A. Gambar 1 trafo step up dan gambar 2 trafo step down B. Gambar 1 trafo step down dan gambar 2 trao step up C. Gambar 1 dan 2 merupakan trafo step down D. Gambar 1 dan 2 merupakan trafo step up 9. Perhatikan gambar! Transformator menghasilkan tegangan output 20 volt, maka tegangan input pada transformator sebesar A. 10 V C. 200 V B. 100 V D. 450 V 10. Sebuah trafo mempunyai daya masukan 500 Watt dan daya keluaran 200 Watt, maka efisiensi trafo tersebut adalah A. 80% C. 40% B. 60% D. 20% Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 72

73 SOAL-SOAL UJIAN NASIONAL 1. Perhatikan pernyataan berikut! (a) Jarak antar lilitan diperbesar (c) Gerak magnet dipercepat (b) Menggunakan magnet yang lebih kuat (d) Diameter kawat diperbesar Untuk memperbesar GGL induksi dapat dilakukan sesuai pernyataan A. (a) dan (b) C. (b) dan (c) B. (a) dan (c) D. (c) dan (d) 2. Perhatikan gambar transformator berikut! Perbandingan antara jumlah lilitan Np : Ns = 21 : 3, maka besar tegangan input trafo adalah A. 140 volt C. 650 volt B. 630 volt D. 720 volt 3. Perhatikan gambar ilustrasi transformator berikut! Dari gambar ilustrasi di atas, pernyataan yang benar adalah. A. Trafo I = trafo step down, karena Ns > Np B. Trafo I = trafo step up, karena Vs < Vp C. Trafo II = trafo step down, karena Vp < Vs D. Trafo II = trafo set up, karena Np < Ns 4. Perhatikan tabel data dari dua transformator berikut ini! Np Ns Vp Vs Transformator P lilitan lilitan 100 V 50 V Transformator Q 250 lilitan lilitan 50 V 150 V Berdasarkan data di atas dapat disimpulkan bahwa Transformator P Transformator Q A. Step up, karena Np > Ns Step down karena Vp < Vs B. Step up, karena Np > Ns Step up karena Vp < Vs C. Step down, karena Vp > Vs Step up karena Np < Ns D. Step down, karena Vp > Vs Step down karena Np < Ns 5. Kumparan primer trafo terdiri dari 1000 lilitan dan kumparan sekundernya terdiri dari 180 lilitan. Jika tegangan pada kumparan primer terukur 220 V, maka tegangan pada ujung-ujung kumpalan sekunder adalah A ,2 V C. 120 V B. 818,2 V D. 39,6 V Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 73

74 6. Perhatikan gambar! Jika daya primer = daya sekunder, jumlah lilitan primer dan sekunder serta kuat arus listrik primer tampak pada gambar, maka kuat arus listrik yang mengalir melalui kumparan sekunder sebesar A. 0,2 ampere C. 5,0 ampere B. 2,0 ampere D. 10,0 ampere 7. Perhatikan gambar berikut! Pada diagram transformator berikut, kuat arus primer adalah A. 0,1 A B. 0,2 A C. 0,8 A D. 1,6 A 8. Perhatikan gambar diagram transformator berikut : Jika transformator tersebut bersifat ideal, maka kuat arus pada kumparan primer adalah A. 0,5 A C. 2,5 A B. 1 A D. 4 A Ariono, S.Pd (52AA144A) Halaman 74