1. 2ADALAH JIKA GESEKAN... KATROL DIABAIKAN DAN TEGANGAN TALI T = 10 DYNE, MAKA BERAT BENDA W 1 DAN W
1. 2Jika gesekan adalah... katrol diabaikan dan tegangan tali T = 10 dyne, maka berat benda W 1 dan W A. W 1 = W 2 = 10 dyne B. W 1 = W 2 = 10 dyne C. W 1 = W 2 = 5 dyne Kunci : D Penyelesaian : D. W 1 = 10 dyne W 2 = 10 dyne E. W 1 = 10 dyne W 2 = 5 dyne 1 2. Suatu partikel dengan masa 1 kg didorong dari permukaan meja hingga kecepatan pada saat lepas dari bibir meja = 2 m/s seperti pada gambar di bawah. Energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya dari tanah = 1 m, adalah : (g = 10 m/s²) A. 2J B. 10 J C. 12 J Kunci : C Penyelesaian : D. 22 J E. 24 J 2 3. Sebuah balok yang massanya 1,5 kg terletak diam di atas bidang horisontal. Koefisien gesekan balok dengan bidang horisontal 0,2. Peluru yang massanya 10 gram ditembakkan horisontal mengenai balok tersebut dan diam di dalam balok. Balok bergeser sejauh 1 m. Jika g =10 m/s², kecepatan peluru menumbuk balok adalah... A. 152 m/s D. 250 m/s B. 200 m/s E. 302 m/s C. 212 m/s Kunci : E Penyelesaian : Penjelasan sebelum tumbukan Penjelasan setelah tumbukan V C = kecepatan peluru dan balok sesaat sesudah tumbukan Energi kinetik sesaat sesudah tumbukan digunakan seluruhnya untuk mengatasi gesekan. 3 Hukum kekekalan momentum : "Jumlah momentum sebelum tumbukan = jumlah momentum sesudah tumbukan" 4. Dalam sebuah bejana yang massanya diabaikan terdapat a gram air 42 C dicampur dengan b gram es - 4 C. Setelah diaduk ternyata 50% es melebur. Jika titik lebur es = 0 C, kalor jenis es,= 0,5 kal/g C, kalor lebur es = 80 kal/g, maka perbandingan a dan b adalah : A. 1:4 B. 1:2 C. 1:1 Kunci : C
Penyelesaian : D. 2:1 E. 4:1 Kalor yang dilepaskan air = Q 3 = m air. C air. t air Kalor yang diterima es = Q 1 + Q 2 = m es. C es. tes + 0,5. m es. KL es Azas Black : Kalor yang dilepaskan air = Kalor yang diterima es 4 Q 3= Q 1+ Q 2 m air. C air. t air = m es. C es. tes + 0,5. m es. KL es a. 1. (42-0) = b. 0,5. [0 - (-4) + 0,5. b. 80] 42. a = 2b + 40b a =b Jadi perbandingan a : b = 1 : 1 5. Sebuah logam C merupakan campuran dari logam A dan logam B, massanya 200 gram jika ditimbang di udara, sedangkan jika ditimbang di dalam air massa yang tampak 185 gram. Jika kerapatan logam A 20 gram/cm³ dan kerapatan logam B 10 gram/cm³ dan kerapatan air 1 gram/cm³, maka massa logam A : A. 15 gram D. 100 gram B. 30 gram E. 133,33 gram C. 66,67 gram Kunci : D Penyelesaian : Ditimbang di udara : m A = 200 gram Logam C = logam A + logam B m C= m A+ m B 200 = A. V A + (15 - V A ) Catatan = V B - V A = (15 - V A ) cm³ 200 = 20 V A + 10(15 - V A ) 200 = 20 V A + 150-10 V A 50 = 10 V A V A = 5 cm³ Jadi massa logam A : m A = A. V A = (20. 5) gram = 100 gram 5 6. Sebuah pegas yang panjangnya 20 cm digantungkan vertikal. Kemudian ujung bawahnya di beri beban 200 gram sehingga panjangnya bertambah 10 cm. Beban ditarik 5 cm ke bawah kemudian dilepas hingga beban bergetar harmonik. Jika g = 10 m/s², maka frekuensi getaran adalah : A. 0,5 Hz B. 1,6 Hz C. 5,0 Hz Kunci : B Penyelesaian : D. 18 8 Hz E. 62,8 hz 7. Garpu tala X dan Y, bila dibunyikan bersama akan menghasilkan 300 layangan per menit. Garpu X memiliki frekuensi 300 Hz. Apabila garpu Y di tempeli setetes lilin, akan menghasilkan 180 layangan per menit dengan garpu X. Frekuensi asli dari garpu Y adalah... A. 295 Hz D. 305 Hz B. 297 Hz E. 308 Hz C. 303 Hz Kunci : D Penyelesaian : Rumus pelayangan: fx - fy fp, (1) 6 maka persamaan (1) menjadi : 300 - fy = 5 Hz Kemungkinan I : fy = 295 Hz Kemungkinan II : fy = 305 Hz Setelah garpu tala y ditempeli lilin fy' akan lebih kecil dibanding fy karena adanya beban.
Dari data tersebut : fp' < fp Hal ini berarti nilai fp' turun karena fy' mengecil sehingga kemungkinan yang ada adalah : fy > fx Oleh karena itu nilai fy yang mungkin adalah : fy = 305 Hz (kemungkinan II) Catatan : Bila kita ambil fx > fy, maka setelah ditempeli lilin fp' akan membesar (fp' > fp). 8. Sebuah susunan lensa akhromatik untuk warna merah dan ungu terdiri atas sebuah lensa plankonveks kaca krona dan sebuah lensa krona kaca flinta yang direkatkan satu permukaan lengkungannya. Untuk kaca krona nr = 1,51 dan nv = 1,53 sedangkan indeks bias untuk kaca flinta n r = 1,60 dan n v = 1,64. Jika jari-jari permukaan lengkungan lensa krona 3 cm maka jarak fokus (titik api) susunan ini... A. 14 cm D. 4,3 cm B. 57 cm E. 29 cm C. 23 cm Kunci : A Penyelesaian : Lensa akhromatik adalah gabungan lensa yang tersusun oleh lensa-lensa dengan karakteristik dispersi yang berbeda, sedemikian rupa sehingga lensa gabungan yang didapat mempunyai jarak fokus yang sama untuk semua panjang gelombang, sehingga dapat menghilangkan aberasi kromatik 7 9. Sebuah kisi yang mempunyai 3000 garis tiap cm kita gunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya. Sudut antara garis pusat dan garis pada orde I adalah 8 (sin8 = 0,140). Dari hasil di atas, panjang gelombang itu ialah... A. 2,70 x 10-8 m D. 4,63 x 10-9 m B. 3,70 x 10-7 m E. 4,67 x 10-7 m -6 C. 3,70 x 10 m Kunci : E Penyelesaian : 8 10. Volmeter V memiliki hambatan 1 kilo ohm. Amperemeter A memiliki hambatan 1 ohm. Kedua alat itu digunakan untuk mengukur hambatan X dengan menggunakan rangkaian seperti pada gambar di bawah ini. Pada V 5 volt, pada A terbaca 25 ma besarnya hambatan X... A. 200 ohm B. 250 ohm C. 0,2 ohm Kunci : B Penyelesaian : D. 0,25 ohm E. 100 ohm 9 11. Sebuah lampu listrik dibuat 220 V / 50 W, yang mana pernyataan-pernyataan berikut yang benar? A. dayanya selalu 50 watt. B. tegangan minimum diperlukan untuk menyalakannya adalah 220 Volt. C. tahanannya adalah 484 ohm D. diperlukan aliran arus sebesar 5/22 amper, bila menyalakannya. E. menghabiskan energi sebesar 50 joule dalam 1 detik bila dihubungkan dengan sumber tegangan 220 Volt. Kunci : E Penyelesaian : P = 50 W hanya akan dipenuhi bila V = 220 V. Jadi bila pada keadaan ini lampu dinyalakan selama 1 detik, maka energi yang dihabiskannya adalah : W = P. t = (50 watt) (1 detik) = 50 Joule 12. Jika di dalam rangkaian listrik ini, jarum galvanometer tidak menyimpang maka tegangan antara P dan Q adalah :
A. 5,5 V B. 4,0 V C. 2,0 V Kunci : D Penyelesaian : D. 1,5 V E. 0, 75 V 10 13. Suatu isotop 82 Pb 210 yang memiliki waktu paruh 22 tahun dibeli 44 tahun yang lalu. Isotop ini akan berubah menjadi 82 Bi 210, Sisa 82 Pb 210 pada saat ini adalah... A. 85% B. 65% C. 50% Kunci : D Penyelesaian : D. 25% E. 15% 14. Logam berbentuk kubus dengan massa 1 kg ditaruh di atas kubus logam lain yang lebih besar, dengan massa 3 kg dan sisi-sisinya 1 meter. Apabila gaya 10 N dikerjakan pada kubus yang besar, sedangkan gesekan maksimum antara permukaan kubus = 2 N, maka suatu saat kubus kecil akan terjatuh ke lantai. Waktu yang diperlukan sampai kubus kecil jatuh di lantai sejak gaya diberikan adalah : (g =10 m/s²) A. 1,0 s B. 1.5 s C. 1,7 s D. 2,2 s E. 2,5 s 11 Kunci : D Penyelesaian : 12 15. Dua alat pemanas; apabila dipergunakan secara sendiri-sendiri akan membutuhkan waktu masing-masing 29 menit dan 30 menit untuk mendidihkan air satu panci. Apabila keduanya dihubungkan secara seri, maka air satu panci akan mendidih dalam waktu : A. 10 menit B. 12 menit C. 15 menit Kunci : E Penyelesaian : D. 25 menit E. 50 menit 13