Pohon Serbaguna Pohon kelapa atau pohon nyiur yang banyak tumbuh di daerah sekitar tepi pantai merupakan satu jenis tumbuhan dari keluarga Arecaceae. Ia termasuk dalam spesies cocos nucifera. Batang pohon kelapa berbentuk ramping lurus, tidak bercabang, dan panjangnya dapat mencapai 30 m. Daunnya berpelepah / bersirip genap dengan panjang mencapai 2 - 3 m. Buahnya bulat terbungkus serabut tebal dan bergaris tengah sekitar 25 cm. Massanya sekitar 4 kg. Kelapa memiliki sabut tebal dan batok keras, berisi air dan daging yang mengandung santan. Buah kelapa yang sudah tua mengandung kalori yang tinggi, sebesar 359 kal per 100 gram; daging kelapa setengah tua mengandung kalori 180 kal per 100 gram dan daging kelapa muda mengandung kalori sebesar 68 kal per 100 gram. Air kelapa mengandung tanin atau antidotum (anti racun). Kandungan zat kimia lain yang menonjol yaitu berupa enzim yang mampu mengurai sifat racun. Komposisi kandungan zat kimia yang terdapat pada air kelapa antara lain asam askorbat atau vitamin C, protein, lemak, kalsium atau potassium. Mineral yang terkandung pada air kelapa ialah zat besi, fosfor dan gula yang terdiri dari glukosa, fruktosa dan sukrosa. Kadar air yang terdapat pada buah kelapa sejumlah 95,5 gram dari setiap 100 gram. Massa jenis minyak kelapa bergantung pada temperatur, yaitu dalam daerah antara 0.91 g/cm3 sampai 0.93 g/cm3 pada temperatur antara 15 °C sampai 25 °C. Perbandingan massa jenis minyak kelapa dan minyak-minyak lain pada temperatur 15oC dapat dilihat di tabel. Hampir semua bagian dari pohon kelapa dapat dimanfaatkan. Inilah yang membuat pohon kelapa merupakan pohon serbaguna. Jenis minyak
Triyanta
Massa jenis (g/cm3)
kelapa
0.925
Biji kapas
0.926
olive
0.918
Soal Fisika: Pohon Serbaguna : 1. Tinjau sebuah gas ideal melakukan usaha (kerja) sehingga mengalami proses dari keadaan A ke keadaan B sebagaimana ditunjukkan pada diagram PV (P tekanan dan V volume) di bawah ini. Andaikan usaha tersebut memerlukan kalor sebesar kandungan kalor dari 100 gram daging kelapa muda maka volume gas pada akhir proses sama dengan (1 kalori=4,2 Joule) A. VB= 1,00068 l
B. VB= 1,00286 l
D. VB= 3,856 l
E. VB= 68 l
C. VB= 1, 68 l
P (105 N/m2)
1
A
B
V (l) 1
VB
Jawab: D Usaha=P(VB-VA)=100000(VB-10-3)Joule. Misalkan VB=x liter = 10-3x m3 maka Usaha=100(x-1)Joule. Usaha ini sama dengan 68kalori=285,6Joule. Maka (x1)=2,856 l atau VB=3,856l. 2. Sebuah kelapa yang ukurannya disebutkan dalam naskah di atas jatuh bebas dari pohon kelapa yang tinggi batangnya sesuai dengan naskah. Jika T adalah waktu yang diperlukan kelapa tersebut untuk sampai ke tanah maka energi kinetik buah kelapa tersebut pada waktu t=T/2 dari saat lepas dari tangkai sama dengan A. 68 J
B. 260 J
C. 294 J
D. 588 J
E. 1176 J
Jawab: C. y=y0-gt2/2. y=0 pada t=TT2=2y0/g. Pada t=T/2, y=y0-g(T/2)2/2=y0-gT2/8=3y0/4. Energi potensial pada t=T/2 adalah V=mgy=3mgy0/4 sehingga energi kinetiknya adalah K=mgy0-V=mgy0/4=4x9,8x30/4 Joule= 294 Joule. 3. Sebuah kotak sangat ringan sehingga massanya dapat diabaikan berisi suatu material serbasama yang massanya satu kilogram dan volumenya dua liter. Zat
tersebut terdiri atas air dan suatu zat A. Jika kadar air dari material tersebut sama dengan kadar air buah kelapa maka volume zat A sama dengan A. 0,043gr/cc
B. 0,5 gr/cc
D. 22,5 gr/l
E. 477,5 gr/l
C. 2,25 gr/l
Jawab: A. dari 1000gram material terkandung 955gram air. Maka material tsb mengandung 45gram zat A. Massa jenis air 1gram/cc, maka 955 gram air menempati ruang 955cc=0,955l. Maka 45 gram air mengisi ruang 1,045l=1045cc sehingga massa jenis zat A adalah (45/1045)gr/cc=0,043gr/cc. 4. Jika buah kelapa yang disebutkan di dalam naskah dipandang bulat sempurna, serbasama, dan berdiameter 20 cm maka percepatan gravitasi oleh buah kelapa di permukaan buah kelapa sama dengan A. 9,8 m/s2 B. 6,67x10-11m/s2 C. 2,668x10-12m/s2 -13 2 2 D. 6,67x10 m/s E. 0 m/s . Jawab: B. g=GM/R2=6,67x10-11x4/(0,1)2=2,668x10-12m/s2.
Radiasi Latar Belakang Radiasi dapat dikelompokkan atas dua jenis, yaitu radiasi nuklir yang umumnya berbahaya dan radiasi elektromagnetik yang kebanyakan tidak berbahaya. Radiasi latar belakang merupakan radiasi yang ada di sekitar kita. Perbandingan relatif radiasi latar belakang dapat dilihat di tabel. Radiasi latar belakang nuklir di antaranya berasal dari (1) radioaktivitas alamiah dari isotop-isotop tak stabil yang ada di makanan, udara, bahan bangunan, dan batuan, (2) radiasi dari angkasa, yaitu sinar kosmik, yang berasal dari matahari, dan (3) radiasi karena aktivitas manusia, seperti ledakan nuklir dan limbah nuklir. Radiasi dapat merusak sel makhluk hidup. Radiasi-radiasi a=alfa, b=beta, dan c=gamma yang masuk ke dalam sel makhluk hidup akan menumbuk molekul-molekul di dalam tubuh sehingga terjadi ionisasi yang kemudian merusak molekul. Radiasi dosis tinggi akan langsung membunuh sel. Radiasi dosis rendah menyebabkan kerusakan minor, tidak sampai membunuh sel. Namun, ini dapat menimbulkan sel mutan yang membelah tanpa terkontrol. Inilah yang dinamakan penyakit kanker. Radiasi dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hewan dan tumbuhan. Radiasi sekitar 10 rad/hari dapat membuat pohon pinus mati dalam dua tahun, sementara radiasi sebesar 20 rad/hari mengurangi kemampuan burung untuk bertelur. Radiasi sebesar 5 rad/tahun ditetapkan sebagai batas aman manusia. Satu rad ekivalen dengan energi radiasi sebesar 1/100 Joule yang diserap satu kilogram organ.
No 1 2 3 4 5 6
Triyanta
Radiasi Latar Belakang Sumber radiasi Gas radon dan gas thoron Batuan dan bahan bangunan Makanan Sinar-X untuk alat kesehatan Sinar kosmik Industri nuklir
Persentasi 51 14 12 12 10 1
Soal Fisika: Radiasi Latar Belakang 1. Berkas radiasi c berupa berkas partikel-partikel foton karena Dapat diperoleh dari proses-proses nuklir. Jawab: B Radiasi c adalah radiasi sinar gamma yang berupa gelombang elektromagnetik sehingga menurut teori kuantum merupakan partikel yang bernama foton. Radiasi tersebut dapat diperoleh dari suatu proses nuklir. Kedua pernyataan tsb tidak merupakan hubungan sebab-akibat.
2. Jika berkas radiasi b dilewatkan pada suatu daerah bermedan magnetik serbasama maka berkas radiasi tersebut 1. tidak terpengaruh medan magnetik, apa pun kondisinya. 2. umumnya akan dibelokkan 3. pasti bergerak lurus beraturan 4. dimungkinkan terperangkap di daerah tersebut
Jawab: C Berkas radiasi b adalah berkas elektron yang bermuatan listrik, sehingga geraknya pada umumnya terpengaruh medan elektromagnetik (medan elektromagnetik membelokkan arah gerak elektron). Jika elektron memasuki daerah bermedan magnetik dalam arah tegak lurus medan maka lintasannya akan berbentuk lingkaran di dalam daerah bermedan magnetik tersebut, sehingga tidak dapat keluar dari (terperangkap di) daerah tersebut. Jadi pernyataan 2 dan 4 yang benar.
3. Usaha 1 rad dari sebuah gaya 2 Newton pada sebuah benda A. akan memindahkan benda tersebut sejauh 1 cm dalam arah perpindahan sejajar arah gaya B. akan memindahkan benda tersebut sejauh 1 cm dalam arah perpindahan membentuk sudut 60o terhadap arah gaya C. memindahkan benda tersebut sejauh 1 cm dalam arah perpindahan membentuk sudut 45o terhadap arah gaya D. membuat benda memiliki energi kinetik sebesar 1/100 Joule apabila laju benda mula-mula 1m/s. E. akan menghentikan gerak benda apabila mula-mula benda bergerak dengan laju 1m/s. Jawab: B.
Usaha=F s cos =1/100 Joule2(1/100)cos =1/100cos =1/2 =60o.
Laju Reaksi Secara mikroskopik reaksi pada dasarnya adalah tumbukan antar partikel atau molekul bahan. Laju reaksi menggambarkan seberapa cepat sebuah reaksi dapat berlangsung, atau menggambarkan seberapa sering dan seberapa keras partikel-partikel yang bereaksi saling bertumbukan. Karakteristik laju reaksi dapat diungkapkan oleh grafik di bawah ini. Grafik pertama menunjukkan laju reaksi yang lambat, grafik kedua menunjukkan laju reaksi yang lebih cepat, sedangkan grafik ketiga menunjukkan laju reaksi yang jauh lebih cepat dan menghasilkan produk yang lebih banyak. Jumlah bahan yang terlibat
3 2
1 Waktu Contoh reaksi lambat adalah pengkaratan logam, contoh reaksi yang lebih cepat adalah reaksi logam, misalnya magnesium, dengan asam, dan contoh reaksi yang sangat cepat adalah ledakan. Laju reaksi dapat diperbesar, yang berarti jumlah tumbukan dapat diperbesar, dengan cara (1) menaikkan temperatur, (2) meningkatkan konsentrasi (atau tekanan), (3) menambahkan katalis, dan (4) menumbuk reaktan padat menjadi butirbutir kecil. Penaikan temperatur membuat partikel-partikel bergerak dengan lebih cepat sehingga memungkinkan dapat bertemu (bertumbukan) dengan lebih banyak partikel. Penaikkan konsentrasi akan meningkatkan jumlah partikel sehingga jumlah tumbukan menjadi lebih banyak. Penaikan tekanan menyebabkan terjadinya penaikan temperatur. Katalis berfungsi membuat permukaan-permukaan kecil, yang ditempeli partikelpartikel yang saling berinteraksi, yang dapat saling mementalkan sehingga meningkatkan jumlah tumbukan. Katalis merupakan sebuah bahan yang berfungsi menaikkan laju reaksi tanpa dirinya berubah atau hilang. Satu contoh katalis adalah katalis platina yang digunakan untuk menghasilkan asam nitrit: Katalis platina
Amonia Oksigen
Nitrogen monoksida air
Enzim merupakan katalis biologi. Ia dapat meningkatkan reaksi-reaksi kimia yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup tanpa tubuh harus menaikkan temperaturnya. Enzim bekerja efektif pada daerah suhu tertentu. Ia rusak pada temperatur di atas 45oC dan tidak berfungsi pada suhu di bawah 0oC. Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim serupa dengan pengaruh temperatur. Ada berbagai cara untuk mengukur laju reaksi, di antaranya adalah dengan cara mengukur ketebalan pengendapan, mengukur perubahan massa, dan mengukur volume gas yang terjadi. Triyanta
Soal Fisika: Laju Reaksi 1. Bentuk grafik seperti di atas serupa dengan 1. grafik laju sebuah bola yang berada di dalam sebuah fluida sebagai fungsi dari waktu. 2. grafik peluruhan suatu bahan radioaktif. 3. grafik laju pengisian muatan pada sebuah kapasitor. 4. Grafik tekanan sebagai fungsi dari volume sebuah gas ideal yang mengalami proses adiabatik. Jawab: B
2. Satu mol gas ideal yang mengalami proses isokhorik dalam daerah kerja enzim mengalami perubahan tekanan A. sebesar 0 atm B. sebanding dengan usaha yang dilakukan gas ideal tersebut C. sebesar 45R/V (R tetapan gas umum, V volume gas) D. sebesar tekanan udara di atas permukaan laut E. sebesar 45 atm. Jawab: C.
3. Berdasarkan gambaran mikroskopik dari reaksi maka A. jumlah momentum partikel-partikel penyusun zat yang mengalami reaksi selalu tetap B. jumlah energi kinetik partikel-partikel penyusun zat yang mengalami reaksi selalu tetap C. tekanan zat berbanding terbalik dengan temperatur. D. Temperatur berubah selama reaksi berlangsung. E. Bukan salah satu di atas Jawab: A Pada peristiwa tumbukan antar partikel kekekalan momentum total sistem terjadi. Umumnya dalam peristiwa terbentuk kalor sehingga energi kinetik sistem berubah. Namun tidak semua reaksi yang berlangsung terjadi peribahan temperatur. Pada gas ideal tekanan tidak berbanding terbalik dengan temperatur. Hubungan antara tekanan dan temperatur pada gas real dan fluida lebih kompleks.
Soal Fisika: Petir 1. Agar medan listrik oleh muatan Q di suatu titik berjarak 1 meter dari muatan Q sama dengan medan listrik minimum yang dapat menghasilkan petir maka muatan Q sebesar muatan A. 1,6 10-19 elektron
B. 1,1 10-3 elektron
D. 104 elektron
E. 7 1014 elektron.
C. 1 elektron
Jawab: E E=104 Volt/cm=106 Volt/m, e=1,6x10-19 Coulomb. Q=(4 o)r2E=(1/(9x109))1x106=(1/6)10-3Coulomb. Q/e=7x1014. 2. Jika di dalam volume 1000 liter satu mol gas ideal mengalami perubahan temperatur seperti perubahan temperatur di awan yang menghasilkan guntur maka gas mengalami perubahan tekanan sebesar (R tetapan gas umum): A. 30000R N/m2 D. 30273 atm
B. 30273R N/m2 9
C. 30000atm
2
E. 3 x10 N/m .
Jawab: A P=(nR/V) T=R T=30000R N/m2.
3. Mana yang sesuai naskah A. Pada jarak 24 km guntur tak pernah terdengar B. Pada jarak 24 km kilat sulit terlihat C. Pada jarak 24 km guntur dan kilat terdengar dan terlihat pada saat yang bersamaan D. Jarak 24 km ditempuh guntur dalam 24000/344 detik. E. Jarak 24 km ditempuh guntur dalam 24000/300000 detik.
Jawab: D
Soal Fisika: Bahan bakar alternatif, biodisel Naskah menceritakan sesuatu yang berkaitan dengan salah satu komponen pokok dari suatu alat transportasi (mobil). Diagram berikut yang dapat berkaitan dengan cara kerja komponen tersebut adalah A.
Tekanan
B.
Tekanan
Volume
C.
D.
Tekanan
Volume
E.
Tekanan
Volume
Jawab: B.
Volume
Tekanan
Volume
Soal Fisika: Tenaga protein, sel matahari…… 1. Peristiwa yang terjadi ketika sel mengalami gangguan sinar matahari sebagaimana dituliskan di dalam naskah merupakan satu contoh peristiwa efek A. Fotolistrik
B. Hall
D. Relativistik
E. Doppler
C. Compton
Jawab: A
2. Dari gambar jelas bahwa 1. Medan listrik searah dengan arah dari oksida indium ke perak 2. Medan listrik searah dengan arah dari perak ke oksida indium 3. Potensial listrik di lapisan perak lebih tinggi daripada potensial listrik di lapisan oksida indium. 4. Potensial listrik di lapisan oksida indium lebih tinggi daripada potensial listrik di lapisan perak. Jawab: 1 dan 3 yang benar
Soal Fisika: Hutan kota 1. Salah satu manfaat yang disebutkan di dalam naskah sama dengan manfaat A. Dinding dengan banyak rongga kecil pada gedung-gedung pertunjukan B. Mikrofon pada piranti sistem suara C. Mesin pada kendaraan D. Matahari di dalam proses-proses yang terjadi di tanaman. Jawab: A 2. Jika sebuah bahan dengan kapasitas panas 0,5 kal/oC menerima kalor selama 10 menit dengan laju alir kalor sama dengan kalor dari matahari yang diterima daun berukuran 1 cm2, maka bahan tersebut akan mengalami perubahan temperatur dua kali temperatur semula apabila temperatur mula-mulanya adalah: A. 2,6oC Jawab: C.
B. 2,6K
C. 26oC
D. 26K
E. 52 K.
Q=C(T2-T1)=C(2T1-T1)=CT1=0,5(kal/oC)T1(oC)=1,3 (kal/menit)x10menit=13 kal. T1=26oC. Soal Fisika: Penyakit antraks Volume (dalam liter) satu mol gas ideal yang berada dalam temperatur dan tekanan yang sama dengan keadaan autoklaf yang digunakan untuk membunuh bakteri adalah sama dengan (R tetapan gas umum) A. 8,1R 10-5
B. 2,63R 10-4
C. 0,263R
D. 8,1R
E. 26,3R
Jawab: C. V=nRT/P=R(121+273)/(15 105)=2,63 10-4m3=0,263R liter
Soal Fisika: Metana dan pemanasan global 1. Gelombang yang disebutkan di dalam naskah di antaranya adalah 1. gelombang elektromagnetik 2. gelombang mekanik 3. gelombang ultraungu 4. gelombang suara Jawab: 1 dan 3 benar 2. Gas metana memiliki waktu paruh 10 tahun Sebab Gas metana tidak dapat mempertahankan dirinya dalam waktu lebih dari 10 tahun. Jawab: Pernyataan salah (waktu paruh waktu hidup), alasan benar.
Soal Fisika: SF6, gas penyebab rumah kaca 1. Sifat listrik dari gas yang disebutkan di dalam naskah serupa dengan sifat listrik dari A. kayu
B. tembaga
D. baja
E. superkonduktor
C. air
Jawab: A 2. Entropi air di dalam larutan air+SF6 <0 Sebab Larutan air+SF6 harus hukum II termodinamika
Jawab: Pernyataan salah, alasan benar
Soal Fisika: Bir beralkohol rendah 1. Di dalam naskah disebutkan bahwa beberapa enzim tertentu hancur pada suhu tertentu sedangkan enzim-enzim yang lain tetap bertahan. Suhu tersebut A. < 100K B. >100oF C. >100oR D. >100oC E. > suhu air dalam keadaan anomali . Jawab: E 2. Kerja atau usaha yang dilakukan oleh satu mol gas ideal untuk mengembangkan volume dirinya menjadi dua kali semula dalam suatu proses isotermal pada suhu yang sama dengan suhu yang diperlukan untuk proses penghancuran enzim tertentu sebagaimana disebutkan di dalam naskah adalah (R tetapan gas umum) A. 80R
B. 80Rln2
C. 160R
D. 353Rln2
E. 706R
Jawab: D W= PdV= (nRT/V)dV=nRT dV/V=nRTln(V2/V1)=1 R (80+273) ln2=353Rln2. Soal Fisika: Tenaga protein, sel matahari…… Soal Fisika: Tenaga protein, sel matahari……
