FISIKA MODUL SMA
Tim Akademik - PT Rezeki Lancar Terus
1
UNDANG-UNDANG REPUBLIK INDONESIA NOMOR 19 TAHUN 2002 TENTANG HAK CIPTA
PASAL 72 KETENTUAN PIDANA SANKSI PELANGGARAN
1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak suatu Ciptaan atau memberikan izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp.1.000.000,00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah). 2. Barangsiapa dengan sengaja menyerahkan, menyiarkan, memamerkan, mengedarkan atau menjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud pada ayat (1), dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.500.000.000,00 (ima ratus juta rupiah).
2
Modul Fisika SMA 2013 Khusus untuk siswa PrimaTutor dan Primagama di 14 Area yang dikelola oleh PT Rezeki Lancar Terus. Hak Cipta 2013 - Tim Akademik PT Rezeki Lancar Terus
Dilarang keras mengutip, menjiplak, memfotokopi sebagian atau seluruh isi buku ini serta memperjual belikannya tanpa mendapat izin tertulis dari PT Rezeki Lancar Terus.
HAK CIPTA DILINDUNGI OLEH UNDANG-UNDANG.
3
1. Hasil pengukuran dari bacaan jangka sorong di bawah adalah .......
a. b. c. d. e.
2,40 cm 1,40 cm 1,24 cm 1,14 cm 0,24 cm
Jawaban : e Pembahasan : Skala utama : 0,2 cm Skala nonius yang berimpit 4 jadi bacaan hasil pengukurannya 0,24 cm 2. Flintstone berlari ke arah timur sejauh 800 m, kemudian berbelok ke arah selatan 300 m dan terakhir berbelok ke arah barat 400 m, perpindahan total yang dialami Flinstone adalah ....
a. b. c. d. e.
1500 m 700 m 500 m 400 m 300 m
Jawaban : c Pembahasan :
Jadi perpindahan total yang dialami Flintstone SR = 500 m
4
3. Sebuah mobil yang sedang bergerak mengalami perlambatan mempunyai grafik v – t seperti gambar. Perpindahan yang dialami mobil selama lima detik/sekon pertama adalah …. V(ms-1) 20
5
2
a. b. c. d. e.
5
6 t(s)
120 m 100 m 77,5 m 40 m 37,5 m
Jawaban : c Pembahasan : Perpindahan yang dialami mobil = luasan dibawah grafik v – t = luas persegi panjang + luas trapesium S = 77,5 m 4. Sebuah kereta beban bermassa 200 kg ditarik oleh mobil bermassa 400 kg dengan gaya 6000 N. Besarnya gaya tegangan tali pada penghubung mobil dan kereta adalah ….
T?
a. b. c. d. e.
6000 N 4000 N 2000 N 1000 N 200 N
Jawaban : c
5
Pembahasan : F=m.a a = 6000/(200+400) = 10 m/s2 Pada mobil : F = m . a 6000 – T = 400 . 10 T = 2000 N 5. Dua buah gaya bekerja pada sebuah batang AB. Panjang batang AB 5 m. Resultan momen gaya terhadap poros O adalah ….. F1= 10 N
A
2m
O
3m
B
F2 = 15 N
a. b. c. d. e.
65 Nm 45 Nm 25 Nm 20 Nm 12,5 Nm
Jawaban : a Pembahasan : =F.r = 10 . 2 + 15 . 3 = 65 N m 6. Sebuah mobil sedan bermassa 400 kg sedang melaju dengan kecepatan 20 m/s mengalami percepatan akibat gaya dorong mobil sebesar 250 N. Bila mobil mengalami perpindahan 400 m, maka kecepatan akhir mobil adalah ….
6
V1
V2
X = 400 m
a. b. c. d. e.
10 m/s 20 m/s 30 m/s 40 m/s 50 m/s
Jawaban : c Pembahasan: Teorema usaha-energi : W = Ek2 – Ek1 250 . 400 = ½ . 400 . v2 – ½ . 400 . 202 V2 = 30 m/s Jadi kecepatan akhir mobil setelah menempuh jarak 400 m adalah 30 m/s 7. Sebuah pegas digantungkan beban seperti gambar!
20 N
Sebuah beban tergantung pada pegas vertikal seperti gambar sehingga pegas bertambah panjang 4 cm. Apabila beban diganti menjadi 40 N, maka energi potensial yang tersimpan pegas sebesar ...... a. 0,2225 J b. 0,1125 J c. 0,0112 J d. 0,0010 J e. 0,0005 J
Jawaban : d Pembahasan : F=k.x X = 0,02 m Energi potensial pegas Ep = ½ . k . x2 = ½ . 10. (0,02)2 = 0,001 J
7
8. Sebuah bola bermassa 1 kg menggelinding dari tepi meja dengan kecepatan 2 m/s pada ketinggian 2 m. Kecepatan bola pada saat ketinggiannya 1 m dari tanah adalah..
2m 1m
a. b. c. d. e.
2 m/s 3 m/s 26 m/s 211 m/s 10 m/s
Jawaban : d Pembahasan : EM1 = EM2 Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2 1 . 10 . 2 + ½ . 1 . 22 = 1 . 10 . 12 + ½ . 1 . v2 v = 2√11 m/s 9. Sebuah bola bermassa m menumbuk lantai dengan kecepatan v secara lenting sempurna pada sudut α terhadap lantai. Bila tg α = ¾, maka perubahan momentum bola sebesar ....
a. b. c. d. e.
0,6 mv 0,8 mv mv 1,2 mv 1,6 mv
Jawaban : d Pembahasan : p = p2 – p1 = (m . vx2 – m . vx1) + (m . vy2 – m . vy1) = (m. v . 4/5 – m . v . 4/5) + (m . v . 3/5 – (-) m . v . 3/5) = 1,2 m . v
8
10. Penampang sayap pesawat terbang dirancang khusus agar pesawat mampu terbang di udara seperti gambar berikut.
Gaya angkat pada pesawat ketika hendak mengangkasa disebabkan oleh.... a. perubahan aliran udara ke atas dan ke bawah ketika melalui sayap pesawat b. resultan gaya dorong mesin dan gaya hambatan udara ketika pesawat bergerak c. pengurangan berat jenis pesawat akibat gerakan dengan kecepatan tinggi d. laju aliran udara di atas sayap lebih rendah dari laju aliran udara di bawah sayap e. tekanan udara di atas sayap lebih rendah dari tekanan udara di bawah sayap Jawaban : e Pembahasan : Konsep dasar pesawat terbang adalah asas Bernaulli. Pada aliran fluida ideal tekanan fluida berbanding terbalik dengan kecepatan aliran fluida penampang sayap pesawat dirancang aerodinamis, supaya aliran udara di atas sayap lebih besar daripada di bawah sayap sehingga tekanan udara di atas sayap lebih rendah daripada tekanan udara di bawah sayap. 11. Dua batang logam A dan B yang mempunyai ukuran sama disambungkan satu sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu logam A 210 oC dan suhu logam B 30 oC dan koefisien konduksi kalor logam A dua kali koefisien konduksi kalor logam B, maka suhu pada sambungan kedua logam adalah …. A
B
210 C
30C L
a. b. c. d. e.
150 oC 140 oC 100 oC 90 oC 45 oC
Jawab : a
t? L
9
Pembahasan : Hantaran kalor secara konduksi : =
T = 150°C 12. Suatu gas ideal dalam ruang tertutup volume V tekanan dan suhunya adalah P dan T. Gas tersebut mengembang secara isotermal sehingga vulumenya menjadi 2V, tekanan gas menjadi …. a. 0,25 P b. 0,5 P c. P d. 2 P e. 4 P Jawaban : b Pembahasan : Persamaan gas ideal :
13. Gas dalam ruang tertutup mengalami proses seperti ditunjukkan pada grafik P-V berikut ini. P (10
5
N/m2)
4
1
V (l ) 2
5
Usaha yang dilakukan gas dalam proses di atas adalah .... a. b. c. d. e.
300 Joule 600 Joule 800 Joule 900 Joule 1200 Joule
10
Jawaban : e Pembahasan : Usaha yang dilakukan gas dalam proses sama dengan luas daerah di bawah grafik P – V. Usaha = P . V = 4 . 105 . 3 . 10-3 = 1200 Joule 14. Diketahui persamaan gelombang berjalan dalam bentuk: y = 0,08 sin (120t – 2,5πx) (x dan y serta t dalam satuan dasar SI). Panjang gelombangnya adalah.... a. b. c. d. e.
0,6 m 0,8 m 0,9 m 1,2 m 1,5 m
Jawaban : b Pembahasan : Persamaan gelombang :
15. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar dari panjang gelombang besar ke kecil adalah…. a. cahaya biru, cahaya hijau, sinar infra merah, gelombang radar. b. cahaya hijau, cahaya biru, sinar X, sinar gamma c. Sinar infra merah, sinar ultraviolet, cahaya hijau, cahaya biru d. gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru, gelombang radio e. Sinar X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau. Jawaban : c Pembahasan : Pancaran radiasi gelombang elektromagnetik
11
16. Sebuah mikoskop tersusun dari lensa obyektif berjarak focus 2 cm dan lensa okuler berjarak focus 5 cm. Mikroskop digunakan untuk mengamati obyek yang diletakkan didepan lensa obyektif pada jarak 2,2 cm. Bila pengamat seorang emetrop (titik dekatnya 25 cm) tanpa akomodasi, maka perbesaran mikroskopnya adalah ….
5 cm
a. b. c. d. e.
5 kali 6 kali 16 kali 50 kali 60 kali
Jawaban : d Pembahasan : Lensa obyektif : = +
Perbesaran mikroskop tanpa akomodasi :
12
x x
17. Seorang siswa melakukan percobaan difraksi dengan kisi yang memiliki 200 goresan tiap mm. Bila garis terang orde ke 2 berjarak 4 cm dari terang pusat dan jarak layar ke kisi 20 cm, maka panjang gelombang yang digunakan adalah…. a. 500 nm b. 600 nm c. 700 nm d. 800 nm e. 900 nm Jawaban : a Pembahasan :
18. Dua buah mobil A dan B bergerak saling mendekati masing-masing dengan kecepatan 20 m.s-1 dan 10 m/s. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s-1 dan mobil A sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 6400 Hz , maka nilai frekuensi yang didengar oleh mobil B saat mendekati mobil A adalah…. a. 700 Hz b. 660 Hz c. 640 Hz d. 560 Hz e. 540 Hz Jawaban : a Pembahasan : Effek doppler ;
= 19. Di sebuah pabrik saat 100 mesin sedang bekerja taraf intensitas bunyi yang dihasilkan sebesar 95 dB. Taraf intensitas sebuah mesin tersebut adalah.... a. 45 dB b. 60 dB c. 75 dB d. 80 dB e. 85 dB
13
Jawaban : c Pembahasan :
20. Muatan bola A = + 25 µC dan muatan bola B = - 16 µC terpisah sejauh 10 cm seperti gambar di bawah ini . Agar resultan gaya yang bekerja pada bola C nol , maka bola C harus ditempatkan . . . . a. 50 cm kiri bola A 10 cm b. 40 cm kanan bola B A B c. 30 cm kanan bola A d. 20 cm kiri bola B e. 10 cm kanan bola A Jawaban: b Pembahasan: Supaya resultan gaya yang dialami nol , maka syaratnya : A
FCA
B
C
FCB
x 10 + x
X = 40 cm kanan bola B 21. Faktor-faktor yang berpengaruh pada kapasitas kapasitor keping sejajar adalah: 1. Muatan Listrik 2. Luas Keping 3. Jarak antar keping 4. Bahan di elektrik di antara keping 5. Tegangan listrik Pernyataan yang benar adalah.... a. 1, 2 dan 3 b. 2, 3 dan 4 c. 1, 3 dan 4 d. 2, 4 dan 5 e. 1, 4 dan 5
14
Jawaban: b Pembahasan: Besarnya kapasitas kapasitor dinyatakan dalam persamaan :
D = jarak antar keping 22. Pada rangkaian di bawah ini, berapakah tegangan yang terjadi pada hambatan 3 ohm. 6 ohm 1 ohm 3 ohm
a. b. c. d. e.
30 V 1 Volt 3 Volt 10 Volt 20 Volt 30 Volt
Jawaban: d Pembahasan:
23. Dua kawat sejajar terpisah sejauh 8 cm, dialiri arus listrik seperti pada gambar. Besar dan arah arus induksi magnetik pada titik P adalah …. a. 2 X 10-5 W/m2 menembus bidang b. 4 X 10-5 W/m2 keluar bidang c. 6 X 10-5 W/m2 menembus bidang d. 8 X 10-5 W/m2 menembus bidang e. 12 X 10-5 W/m2 keluar bidang
15
4A
6A •P 2 cm 8 cm
I1
I2
Jawaban : C Pembahasan : B di P adalah : B di titik B1 + B 2 = 2 X 10-5 W/m2 + 4 X 10-5 W/m2 B1 + B 2 = 6 X 10-5 W/m2 menembus bidang 24. Sebuah generator kawat luncur diperlihatkan dengan gambar berikut.
P R = 10 ohm
V = 20 m.s-1 B = 0,05 T
Q
Jika PQ = 50 cm dan digerakkan ke kanan dengan kecepatan tetap maka nilai dan arah arus yang mengalir melalui kawat PQ adalah …. a. 0,05 A dari P ke Q b. 0,05 A dari Q ke P c. 0,15 A dari P ke Q d. 0,25 A dari Q ke P e. 0,20 A dari P ke Q Jawab : b Pembahasan : =B.l.v 20 = 0,5 Volt = Pada arah Q ke P
16
25. Di antara faktor-faktor: (1) Jumlah lilitan (2) Kuat medan magnet (3) Kecepatan putar kumparan (4) Diameter kawat kumparan yang berpengaruh terhadap besarnya GGL induksi sebuah generator adalah…. a. 1 dan 2 b. 1, 2 dan 3 c. 1, 2 dan 4 d. 2, 3 dan 4 e. 1, 2, 3dan 4 Jawab : a Pembahasan : GGL induksi dipengaruhi oleh : Jumlah lilitan Kuat medan magnet Luas bidang kumparan Kecepatan sudut kumparan waktu 26.
Rangkaian R - L seri dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik seperti pada gambar di atas. Berdasarkan data-data pada gambar, maka reaktansi induktif adalah ........ a. 30 Ohm b. 40 Ohm c. 50 Ohm d. 60 Ohm e. 70 Ohm Jawaban : a Pembahasan:
17
27. Teori Atom Rutherford menyatakan bahwa … a. Elektron-elektron bergerak mengelilingi inti di bawah pengaruh gaya Coulomb. b. Electron- electron mengelilingi inti pada lintasan tertentu yang momentum angulernya nh/2π. c. Atom mempunyai muatan positip yang terbagi merata ke seluruh isi atom. d. Electron-elektron mengelilingi inti sambil memancarkan energy. Muatan atom positip dinetralkan oleh electron yang tersebar Jawab : a Pembahasan : Teori atom Rutherford : Atom terdiri atas inti bermuatan positif dan elektron yang bergerak mengelilinginya 28. Sebuah benda hitam meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 10.000 Å. Jika konstanta Wien = 2,90 x 10 -3 m.K, maka besar suhu (T) permukaan benda adalah …. a. 6 000 K b. 5 100 K c. 4 833 K d. 2 900 K e. 1 667 K Jawaban : d Pembahasan : Panjang gelombang :
29. Sebuah roket yang sedang diam dibumi panjangnya 10 m. Jika roket bergerak dengan kecepatan 0,6 c, maka menurut pengamat di bumi panjang roket tersebut selama bergerak adalah …. a. 6 m b. 6,8 m c. 8 m d. 9,4 m e. 10,6 m
18
Jawab : c Pembahasan :
=8m
30. Apabila massa inti 94 Be = 9,0121 sma, massa proton = 1,0078 sma; massa neutron =1,0086 sma dan 1 sma setara dengan 931 MeV, maka energi ikat inti Be adalah …. a. 51,39 MeV b. 57,82 MeV c. 62,10 MeV d. 90,12 MeV e. 90,74 MeV Jawab : b Pembahasan : Energi ikat inti adalah :
9 4
19
PT Rezeki Lancar Terus Website : www.Primatutor.com Email :
[email protected]
