F A. Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.2014/2015

Transkripsi

1 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05 SOAL PILIHAN GANDA Pada soal bertema fluida, fluida bersifat ideal, yaitu : tidak kompribel, tidak mengalami gekan, alirannya stasioner dan tidak berrotasi pada saat bergerak. Percepatan gravitasi yang digunakan, g = 0 m/s Statika Fluida. Tekanan ban sebuah sepeda sebar 404 kpa. Nilai ini tidak setara dengan. A pascal B. 4,04 bar C. 04 cmhg D. 4,04 atm E..040 mmhg 404 kpa = Pa = 4,04 bar = 4 atm = 04 cmhg =.040 mmhg Oleh karena atm =,0 bar, maka 4,04 bar = 4 atm atm = 76 cmhg = 760 mmhg, sehingga 4 atm = 04 cmhg =.040 mmhg. Pada jembatan timbang, pipa di titik A memiliki luas permukaan 5 cm dan di titik B memiliki luas permukaan sebar 600 cm. Gaya tekan di titik A agar dapat mengimbangi beban mobil sebar N adalah... N. A. 5 B. 50 C. 500 D. 600 E. 000 Anggap titik A sebagai titik dan titik B sebagai titik. Berdasar hukum Pascal, A 5, maka F F N A 600 F A F A Page

2 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05 (Ilustrasi soal nomor dan 4) Seorang penyelam dari BASARNAS mengevakuasi korban tenggelam pawat pada kedalaman 0 meter di bawah permukaan air laut. Jika densitas air laut adalah.00 kg/m, percepatan gravitasi di kedalaman tersebut 0 m/s.. Tekanan hidrostatis yang diterima tubuh penyelam adalah. A N/m B atm C..00 N/m D..00 Pa E. 0 atm P hidrostatik N gh (.00)(0)(0) m 4. Tekanan mutlak yang diterima tubuh penyelam adalah. A. 4,6 bar B. 4,6 atm C.,6 N/m D.,6 atm E. 76 cmhg N Pmutlak Phidrostati k Patmosfer , 6bar m 5. Dua buah jenis fluida dicampur dalam pipa U seperti pada gambar di samping. Tinggi h = 8 cm, h = 0 cm. Jika rapat massa fluida yang memiliki h adalah 000 kg/m, maka rapat massa fluida yang memiliki tinggi h adalah kg/m. A. 800 B C. 8 D. 0 E. 80 Di titik perbatasan fluida, bar tekanan hidrostatik adalah sama, sehingga : gh gh gh gh (000)(0)(8) 800kg / m (0)(0) Page

3 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05 6. Balok kayu terapung dengan ¾ bagian volumenya berada di atas permukaan air laut. Jika rapat massa air laut.00 kg/m, maka rapat massa balok kayu tersebut adalah kg/m. A. 00 B. 50 C. 00 D. 400 E..00 Terdapat dua hubungan persamaan Gaya Apung: a. Gaya apung setara dengan berat fluida yang dipindahkan b. Gaya apung setara dengan berat Dari a dan b dapat disimpulkan bahwa berat fluida yang dipindahkan setara dengan berat, maka : w m. Maka : w m fluida. fluida. (.00)( ( 4 )(0) )(0) 00kg / m Ingat bahwa volume fluida yang dipindahkan sama dengan volume yang tercelup. Dinamika Fluida 7. Minyak Pertalite mengalir dengan laju 6 m/s di dalam pipa berdiameter 4 cm menuju ke pipa berdiameter 8 cm. Laju Minyak Pertalite pada pipa bar adalah m/s. A. 4/6 B. 4/8 C. 8/4 D. 4 E. / Berdasarkan persamaan kontinuitas, A d 4 6 v 6m/ s, maka : v v v 6 m/ s A d 8 4 Q A. v konstan, maka A. v A. v. Jika Page

4 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05 (ilustrasi soal 8 dan 9) Kolam renang yang dianggap luas permukaan airnya sangat luas, berisi air setinggi 4 meter. Ternyata terdapat lubang kebocoran di titik A yang luas penampangnya 0,5 m, berada sedalam 80 cm dari permukaan air. 8. Kecepatan pancaran air yang keluar dari titik bocor A adalah m/s. A. 4 B. 6 C. 0,5 D. 0,8 E. 80 Berdasar teori Torricelli, v. g. h ()(0)(0,8) 4m/ s 9. Debit air yang keluar dari titik bocor A adalah m /s. A. 80 B. 6 C. 4 D. E. 0,8 Persamaan kontinuitas, Q Av. (0,5)(4) m / s Temperatur dan Kalor 0. Hubungan antara tekanan (P), kecepatan aliran (v) dan massa jenis fluida (ρ) menurut Bernoulli dinyatakan dengan persamaan. A. P gh v konstan B. P gh v konstan C. P v gh konstan D. P gh v konstan E. P gh v konstan Page4

5 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05 Asas Bernoulli : P gh v konstan. Suatu diukur temperaturnya dengan termometer skala Fahrenheit menunjukkan 68ºF. Jika temperatur tersebut diukur menggunakan termometer skala Reamur, maka akan menunjukkan ºR. A. 0 B. 4 C. 0 D. 6 E R 0 (68 ) R (80) 6R 80 0 ( ). Jika kalor jenis 0,5 kal/g.ºc, kalor lebur (L = 80 kal/g), kalor jenis air, cair = kal/g.ºc, maka untuk menaikkan temperatur 5 kg dari 0ºC ke 5ºC dibutuhkan kalor sebanyak kalori. A B C D E Persamaan kalor, Q total Q Q Q m. c. T m. L m. c. T air air air Qtotal ( 5.000)(0,5)(0) ((5.000)(80) (5.000)()(5) kalori Dengan, Q kalor untuk menaikkan temperatur air dari -0 ºC menjadi 0 ºC Q kalor untuk meleburkan Q kalor untuk menaikkan temperatur air ( yang mencair) dari 0 ºC menjadi 5 ºC Page5

6 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05. Pompa sepeda ditekan pelan-pelan sehingga tidak terjadi perubahan temperatur pada pompa. Jika mula-mula = 750 cm, P = atm, T = 0ºC, maka tekanan pompa pada saat volumenya menjadi 50 cm adalah atm. A. / B. C. 0,75 D. 0,5 E. 0 Tidak terjadi perubahan temperatur atau isotherm. Maka persamaan pemuan gas menjadi: (750) P P P P () atm Sebuah konduktor sepanjang 0 cm bertemperatur 0ºC dipanasi ujung yang satu. Jika koefisien muai panjang konduktor tersebut 0,000 /ºC, maka panjang akhir konduktor jika telah mencapai temperatur 80ºC menjadi cm. A. 0, B. 0,0 C. 0, D. 0,0 E. Persamaan Perubahan Panjang, L. L 0. T (0,000)(0)(50) 0, cm Maka panjang akhir konduktor = 0, cm 5. Batang baja dan tembaga memiliki luas penampang yang sama disambung seperti pada gambar. Jika ujung bebas Baja 0ºC dan ujung bebas Tembaga 50ºC, 0,5x0 watt / m. C dan k tembaga k baja 4x0 watt / m. C, panjang tembaga dua kali panjang baja, maka temperatur pada sambungan kedua konduktor tersebut adalah ºC. A. 0 B. 40 C. 50 D. 75 E. 0 Page6

7 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05 k baja. T baja A. L baja tembaga k tembaga. T A (0,5x0 )( T 0) (0,5x0 L Maka, T 0C tembaga At. L embaga tembaga A )(50 T) L SOAL ISIAN. Balok kayu terapung di atas air dengan ¾ bagian volumenya berada di atas permukaan air. Jika massa jenis air 000 kg/m, tentukan massa jenis balok kayu tersebut! Seperti soal nomor 6 pilihan ganda, w w m. Maka : m fluida. fluida. (.000)( ( 4. Sebuah tandon air diletakkan pada tanah seperti pada gambar di samping. Luas pemukaan air sangat bar, sedangkan luas penampang titik bocor sangat kecil. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut, g = 0 m/s. Tentukan : a. Kecepatan air pada titik kebocoran v b. Jarak horizontal x c. Debit air, Q )(0) 50kg / m )(0) a. Berdasar teorema Torricelli yang diturunkan dari Asas Bernoulli : v. g.( h h) ()(0)(,5 0,8) 9 m / s b. x ( H h) h (0,45)(0,8), meter c. Dari persamaan kontinuitas, Q Av m s Am A m. ( / )( ) s Page7

8 Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.04/05. Jelaskan arti fisis dari kalor jenis air, c = 4.00 J/kg.ºC! Untuk menaikkan temperatur sebar ºC atau K dari air yang bermassa kg, air membutuhkan kalor sebanyak 4.00 joule, begitu sebaliknya, untuk menurunkan temperatur sebar ºC atau K dari air yang bermassa kg, air harus melepaskan kalor sebanyak 4.00 joule 4. Tentukan nilai konversi 0ºC ke bentuk ºF, ºR, K! Gunakan persamaan universal : 0 0 F (0) a. ºC menjadi ºF :, F F (80), F 50F ) 0 0 R 0 (0) b. ºC menjadi ºR :, R (80), R 8R ) 0 0 K 7 (0) c. ºC menjadi K :, K 7K (00), F 8K ) Page8