12/27/2013. Latihan Materi UAS FISIKA FTP FISIKA FLUIDA. Latihan Soal

Transkripsi

1 Latihan Materi UAS FISIKA FTP FISIKA FLUIDA Latihan Soal 1

2 Kohesi dan Adhesi Manakah yang termasuk gaya tarik kohesi? Manakah yang termasuk gaya tarik adhesi C A B D Tegangan Permukaan Jika gaya tarik kohesi fluida lebih besar dari pada gaya adhesi dengan pipa kapiler maka yang terjadi adalah: A B C D E 2

3 Viskositas Manakah yang lebih lambat jatuh? Kelereng yang dijatuhkan di: a. Oli b. Air c. Bensin d. Minyak gas e. Udara Debit Saluran pemanas berbentuk silinder yang digunakan untuk mengalirkan udara dengan laju 3,0 m/s dapat mengisi ruangan dengan volume 300 m 3 setiap 15 menit. Tentukan luas penampang saluran tersebut. Diketahui: v = 3,0 m/s Q = 300 m 3 /15 menit x 15 menit/900 s = 1/3 m 3 /s Ditanya: A? Jawab: Q = A.v A = Q/v A = Q/v A = (1/3)/3 = 1/9 m 2 3

4 Persamaan Kontinuitas Air mengalir pada pipa horizontal dengan kecepatan 3 m/s pada pipa dengan luas penampang berbentuk lingkaran. Pipa mengecil menjadi separo diameternya semula. Tentukan kelajuan aliran pada bagian yang sempit! Diketahui: v1 = 3 m/s r1 = 2 x r2 Ditanya: v2 A 1 v1 A2 v2 Jawab: A=πr 2 A1 : A2 = π(2r1) 2 : π(r1) 2 A1 : A2 = 4 : 1 A1 = 4A2 A1 v1 = A2 v2 4A2/A2=v2/v1 4 =v2/v1 v2=4v1 =4 x 3 m/s = 12 m/s Hukum Bernoulli Air mengalir ke atas setinggi 1,5 m melalui pipa dengan laju volume 14 L/s. Jika kecepatan pada ujung pipa yang rendah 3,0 m/s dan luas penampang pipa pada ujung atas 20 cm 2, tentukan perbedaan tekanan pada kedua ujung. p v g h konstan 4

5 FISIKA THERMAL Latihan Soal Thermal 1 Sifat zat yang tidak berubah dengan berubahnya temperatur adalah: a. Volume b. Dimensi c. Fase d. Tekanan e. Resistansi listrik 5

6 Konversi Skala Temperatur CFK Perubahan Fasa Perubahan dari gas menjadi cair disebut dengan? a. Sublimasi b. Kondensasi c. Mencair d. Menguap e. Membeku 6

7 Energi Kalor Hitung besarnya energi yang diperlukan untuk mengubah 500 gram es pada temperatur -10 o C menjadi uap air pada temperatur 110 o C. Ekspansi Thermal Zat berikut ini, yang memiliki ekspansi thermal paling tinggi adalah: a. Alumunium b. Emas c. Air Raksa d. Bensin e. Gas Amonia 7

8 DL/L = a DT DL = L adt DL = 500 x10-3 m x 1,2 x10-5 C -1 x 25 C DL = 1,5x10-4 m = 0,15 mm Ekspansi Thermal Linier Suatu penggaris besi dikalibrasi pada suhu 20 C. Hitung error dalam pengukuran jika penggaris tersebut digunakan untuk mengukur sepanjang 500 mm pada temperatur 45 C. a besi = 1,2x10-5 C -1 DL/L = a DT DL = L adt DL = 500 x10-3 m x 1,2 x10-5 C -1 x 25 C DL = 1,5x10-4 m = 0,15 mm 8

9 Ekspansi Thermal Volume Udara dengan volume 1 m 3 dipanaskan dari temperatur 30 o C sampai 50 o C. Berapakah volume udara akhir? DV/V = DT DV = V 3aDT Vakhir=DV +V Anomali Sifat Air Air mengalami perubahan temperatur dari 1 o C ke 3 o C, maka yang akan terjadi: a. Peningkatan volume b. Pengurangan massa jenis c. Peningkatan massa jenis d. Perubahan fasa e. Penurunan temperatur 9

10 Gas Ideal 1. Berapa banyaknya massa Cl 2 (gram) yang dapat disimpan dalam suatu wadah (kontainer) dengan volume 10 L pada suhu 30 C dan tekanan 1000 kpa? 2. Pada suhu 150 C dan tekanan 100 kpa, sebuah senyawa dengan massa 2,506 gram memiliki volume 1 L. Hitung massa molar senyawa tersebut. 3. Berapa v rms dari atom helium yang mengisi sebuah balon dengan diameter 30 cm pada suhu 20 C dan tekanan 1 atm? (diketahui jumlah atom helium dalam balon sebanyak 3,54 x dan massa atom helium 6,64 x g) FISIKA GELOMBANG Latihan Soal 10

11 Gelombang 1 Sebutkan contoh dan perbedaan: A. Gelombang Transversal B. Gelombang Longitudinal A. Gelombang Mekanik B. Gelombang Elektromagnetik Gelombang 1 Laju bunyi di udara sedikit lebih besar dari 300 m/s, dan laju cahaya di udara kira-kira 300,000,000 m/s. Misal kita membuat gelombang bunyi dan gelombang cahaya yang keduanya memiliki panjang gelombang 3 m. Berapa rasio frekuensi gelombang cahaya terhadap gelombang bunyi? Solusi l Diketahui v = l/ T = lf (karena f = 1 / T ) v Jadi f l Karena l sama untuk kedua gelombang, maka flight vlight 1,000,000 f v sound sound 11

12 Gelombang 1 Berapakah frekuensi tersebut? Untuk bunyi dengan l = 3m : f v 300 m s 100 Hz l 3m Untuk cahaya dengan l = 3m : 8 v 3 10 m s f 100 MHz l 3m (radio FM) 34 Spektrum Gelombang Elektromagnetik Gelombang berikut ini yang memiliki frekuensi paling tinggi adalah: a. Sinar UV b. Sinar inframerah c. Sinar Ungu d. Sinar Hijau e. Sinar X 12

13 Cermin Contoh: Sebuah benda yang tingginya 20 cm diletakkan 10 cm didepan sebuah cermin cembung yang memiliki fokus 15 cm. Hitunglah: a. letak bayangan b. perbesaran bayangan c. tinggi bayangan Dik. h = 20 cm f = -15 cm s = 10 cm Dit. a. s = b. M = c. h = Jawab: a. 1/f = 1/s + 1/s 1/-15 = 1/10 + 1/s 1/s = -1/15 1/10 = -2/30 3/30 = -5/30 s = -30/5 = -6 cm b. M = s /s = 6/10 = 0,6 c. M = h /h 0,6 = h /20 h =20 x 0,6 = 12 cm 13

14 Efek Doppler f : frekuensi yang didengar oleh Observer Efek Doppler Seekor kelelawar yang sedang terbang dengan kecepatan V k akan memancarkan gelombang akustik berfrekuensi tinggi (ultrasonik). Bila gelombang ultrasonik ini menemui seekor mangsanya yang juga sedang bergerak dengan kecepatan V m, maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali dan diterima oleh kelelawar. Frekuensi yang dipancarkan dapat diubah-ubah dan biasanya kelelawar akan memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu sedemikian rupa sehingga frekuensi yang diterimanya f kt adalah sebesar 83 khz, yaitu frekuensi yang telinganya mendengar paling baik (sensitif). Bila kelelawar dan mangsanya saling mendekat dengan kecepatan masing-masing adalah 9 m/s dan 8 m/s, (Kecepatan suara 343 m/s) a). Tentukan frekuensi yang didengar oleh mangsanya (f m ) b). Tentukan frekuensi yang dipancarkan oleh kelelawar (f kp ) 14

15 f Efek Doppler Jawab : Persoalan ini terdiri dari dua kasus, yang pertama gelombang ultrasonik dipancarkan oleh kelelawar (sebagai sumber) dan didengar oleh mangsanya (sebagai pendengar) sedangkan yang kedua gelombang dipantulkan oleh mangsanya (sebagai sumber) dan didengar oleh kelelawar (sebagai pendengar). a) Kasus kedua : kt f m c V c V k m 83 f m f m 79 khz b) Kasus pertama : f m f kp c c V V m k 79 f kp f kp 75 khz FISIKA LISTRIK DAN MAGNET Latihan Soal 15

16 Hukum Coulomb Tiga muatan titik terletak pada sumbu x; q 1 = 25 nc terletak pada titik asal, q 2 = -10 nc berada pada x=2m, dan q o = 20 nc berada pada x = 3,5 m. Tentukan gaya total pada q o akibat q 1 dan q 2. Rangkaian Seri dan Paralel 16

17 Rangkaian Seri dan Paralel Gaya Lorentz Manakah gambar kaidah tangan kanan yang benar? F I I F B B I B I B F F 17