Penyelesaian Penilaian Fisika V (XI)

Penyelesaian Penilaian Fisika V (XI)

Berikut disajikan penyelesaian penilaian Fisika kelas 5 (11). Dengan harapan semoga dapat mengetahui kesalahan ketika mengerjakan soal penilaian fisika dan dapat memperbaiki kesalahn itu bila mengerjakan soal penialain pada materi yang sama.

Tahun Ajaran 2024/2025

1. Soal PH_Vektor Kelas VA ( unduh )

   Penyelesaian PH_Vektor Kelas VA ( unduh ) 

2. Soal PH_Vektor Kelas VC ( unduh )

    Penyelesaian PH_Vektor Kelas VC ( unduh )

3. Soal & Penyelesaian PHT_Kinematika Kelas VA ( unduh )

4. Soal & Penyelesaian PHT_Kinematika Kelas VC ( unduh )

Share:

Read More

Soal GLBB

Berikut ini beberapa contoh soal gerak lurus berubah beraturan beserta penyelesaiannya. File bisa di download. Bila kurang jelas bisa ditanyakan di p67koko@gmail.com

1.   Sebuah mobil bergerak di lintasan lurus mendatar dengan kecepatan awal 10 m/s. Mobil tersebut kemudian dipercepat secara konstan sebesar 3 m/s² selama 8 detik. Tentukan jarak total yang ditempuh mobil tersebut dalam waktu tersebut.

2.   Sebuah kereta mulai bergerak dari keadaan diam di lintasan mendatar dan mengalami percepatan konstan sebesar 2 m/s² selama 15 detik. Setelah itu, kereta bergerak dengan kecepatan konstan selama 10 detik. Berapa jarak total yang ditempuh oleh kereta selama 25 detik tersebut?

3.   Sebuah benda bergerak mendatar dengan kecepatan 5 m/s. Benda tersebut kemudian mengalami percepatan konstan 3 m/s² selama 6 detik. Setelah itu, benda mengalami perlambatan konstan sebesar 2 m/s² hingga berhenti. Berapa total jarak yang ditempuh oleh benda tersebut dari awal hingga berhenti?

4.   Dua mobil bergerak pada lintasan mendatar yang sama. Mobil A mulai dari keadaan diam dan dipercepat secara konstan sebesar 4 m/s². Mobil B, yang berada 100 meter di depan Mobil A, bergerak dengan kecepatan konstan 20 m/s. Setelah berapa waktu Mobil A akan menyusul Mobil B?

5.   Dua mobil bergerak pada lintasan mendatar yang sama. Mobil A mulai dari keadaan diam dan dipercepat secara konstan sebesar 4 m/s². Mobil B, yang berada 100 meter di depan Mobil A, bergerak dengan kecepatan konstan 20 m/s. Setelah berapa waktu Mobil A akan menyusul Mobil B?

Gerak Vertikal

1. Batu bermassa 200 gram dilempar lurus ke atas dengan kecepatan awal 50 m/s. Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut adalah 10 m/s², dan gesekan udara diabaikan, tentukan:

a.       kecepatan batu saat t = 2 s

b.      tinggi batu saat t = 4 s

c.       waktu yang diperlukan batu untuk mencapai ketinggian maksimum

d.      tinggi maksimum yang bisa dicapai batu

e.    lama batu berada di udara sebelum kemudian jatuh ke tanah

2.   Buah kelapa jatuh dari atas pohon setinggi 20 meter. Tentukan:

a.       ketinggian buah dari tanah setelah bergerak selama 0,2 detik

b.      kecepatan buah kelapa sesaat sebelum mencapai permukaan tanah

c.       waktu yang dibutuhkan kelapa sampai permukaan tanah

3.    Sebuah batu dilempar ke atas dan kembali ke tempat semula setelah 4 sekon, tentukan:

a.       kecepatan awal batu

b.      tinggi maksimum lemparan batu

4.  Pada waktu yang bersamaan dua bola dilempar ke atas dengan kecepatan v₁ = 10 m/s dan v₂ = 20 m/s. Tentukan:

a.       kecepatan masing masing benda saat t = 1 s

b.      jarak antara kedua bola saat bola pertama mencapai titik tertinggi

 

5.  Sebuah benda dilempar ke atas dengan kecepatan 20 m/s dari atas gedung setinggi 20 m. Tentukan waktu yang ditempuh sampai mencapai tanah!.

File 1 ( download di sini )

Share:

Read More

Soal Pembahasan Gelombang Mekanik

 

Bunyi tidak dapat merambat dalam ruang hampa udara. Hal ini disebabkan bunyi termasuk gelombang ....

A. berjalan                                     C. stasioner                                        E. elektromagnet

B. mekanik                                    D. transversal

Jawaban : B

Bunyi tidak dapat merambat di hampa udara. Hal ini menunjukkan bahwa bunyi untuk merambat memerlukan medium. Gelombang yang merambat perlu medium adalah gelombang mekanik.

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!

(1) Panjang gelombang berbanding lurus dengan frekuensinya.

(2) Panjang gelombang berbanding terbalik dengan periode getar.

(3) Panjang gelombang berbanding lurus dengan kecepatan.

(4) Panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi

Pernyataan yang tepat terkait hubungan antar besaran dalam gelombang ditunjukkan oleh angka ....

A. (1) dan (2)                                   C. (2) dan (3)                                       E. (3) dan (4)

B. (1) dan (3)                                   D. (2) dan (4)

Jawaban : E

Dari rumus panjang gelombang :

   

Berdasarkan persamaan di atas, bahwa panjang gelombang berbanding lurus dengan cepat rambat dan periode, serta berbanding terbalik dengan frekuensinya

Perhatikan gambar berikut!

 

Satu gelombang ditunjukkan titik ....

A. a - d                                            C. c - f                                            E. b - e

B. b - f                                             D. a - f

Jawaban : B

Satu gelombang ditunjukkan satu puncak (bukit) dan satu lembang gelombang. Sehingga titik b - f merupakan satu gelombang. Sedangkan a - d = 3/4 λ, c - f = 3/4 λ, a - f = 5/4 λ, dan b - e = 3/4 λ

Seutas tali digetarkan pada salah satu ujungnya sehingga menghasilkan gelombang seperti gambar.

Jika ujung tali digetarkan selama 0,5 s maka panjang gelombang dan cepat rambat gelombang berturut-turut adalah….
A. 25 cm dan 100 cm/s                C. 50 cm dan 25 cm/s                E. 125 cm dan 25 cm/s
B. 25 cm dan 50 cm/s                  D. 50 cm dan 100 cm/s

Jawaban : A

Dari gambar terbentuk 2 gelombang ( 2λ ), sehingga 2λ = 50 cm → λ = 25 cm. 

Periode gelombang :

Cepat rambat gelombang :

Share:

Read More

Soal Pembahasan Perpindahan Kalor

 

Sebuah dinding ruangan terdiri atas kaca yang dipasangi AC, memiliki panjang 2 m, tinggi 1 m, dan tebal 5 mm. Suhu permukaan dalam kaca 25^oC dan suhu luar 35^oC. Berapa laju kalor yang mengalir masuk ke ruangan tersebut malalui dinding kaca apabila koefisien konduksi termalnya 8 x 10^-4 KJ/m.s.K?

Penyelesaian

p = 2 m, t = 1 m, d = 5 mm = 5.10^-3 m (tebal), T₁ = 25^oC, T₂ = 35^oC, k_kaca = 8.10^-4 KJ/m.s.K

A = p x t = (2)(1) = 2 m², ∆T = 35 - 25 = 10^oC

ditanya : Q/t = .... ?

Perhatikan gambar!

Laju Kalor :

  

Secangkir teh bersuhu 65^oC dibiarkan terbuka di dalam ruangan yang bersuhu 25^oC. Jika luas permukaan cangkir 40 cm² dan kalor yang hilang selama 5 menit adalah 36 J, hitunglah koefisien konveksinya!

Penyelesaian :

T₁ = 65^oC, T₂ = 25^oC, A = 40 cm² = 0,004 m2, t = 5 menit = 300 detik, Q = 36 J

∆T = 65 - 25 = 40^oC

ditanya : h = ... ?

     

      

Sebuah benda hitam berbentuk bola dengan jari-jari 5 cm dijaga pada suhu konstan 327^oC. Berapakah laju kalor yang dipancarkan?

Penyelesaian :

e = 1 (hitam), r = 5 cm = 0,05 m, A = 4πr² = 4(3,14)(0,05 m)² = 0,0314 m²  (luas permukaan)

T = 327^oC = 600 K, σ = 5,672 x 10^-8 W.m^-2.K^-4  

ditanya : Q/t = ... ? 

   

Sebuah batang yang memiliki panjang 25 cm terdiri dari sebuah batang tembaga dengan panjang 15 cm yang disambungkan dengan sebuah batang aluminium dengan panjang 10 cm. Penampang kedua batang adalah sama. Ujung bebas tembaga tetap pada 100^oC, sedangkan ujung bebas aluminium tetap pada 0^oC. Hitunglah suhu pada titik sambungan batang. Konduktivitas termal tembaga = 3,9 W.cm^-1.K^-1, konduktivitas termal aluminium = 2,1 W.cm^-1.K^-1

Penyelesaian :

d_tbg = 15 cm, T_tbg = 100^oC,  k_tbg  = 3,9 W.cm^-1.K^-1 

d_al   = 10 cm, T_al   = 0^oC, k_al  = 2,1 W.cm^-1.K^-1

ditanya    : suhu sambungan logam (T)

Perhatikan gambar!

Berlaku :

    

karena   A_tbg = A_al

  

     

      

                            

Share:

Read More

Soal Pembahasan Kalor

Jika 40 g es dari suhu -10 ^oC ingin diubah menjadi uap dengan suhu 110^oC, dibutuhkan energi .... (gunakan kalor jenis es 0,5 kal/g.^oC, kalor lebur es 80 kal/g, kalor jenis air 1 kal/g ^oC, kalor penguapan air 542 kal/g dan kalor jenis uap air 0,48 kal/g.^oC)

Penyelesaian :

m_es = m_air = m_uap = 40 g      t_awal = -10 ^oC        t_akhir = 110 ^oC      c_es = 0,5 kal/g.^oC  

L_es = 80 kal/g     c_air =  1 kal/g ^oC      U_uap =  542 kal/g      c_uap = 0,48 kal/g.^oC

ditanya : kalor total ?

Perhatikan grafik perubahan wujud es  -10 ^oC menjadi uap 110 ^oC

Dari grafik ada 5 tahapan untuk menjadikan es ke uap, dengan demikian dihitung terlebih dahulu tia tahapan.

A - B (kalor untuk menaikkan suhu es}

    Q_AB = m_es c_es ΔT = m_es c_es (T_B - T_A) = 40 . 0,5 (0 -(-10)) = 200 kalori

B - C (kalor untuk merubah wujud es menjadi air)

    Q_BC = m_es L_es = 40 . 80 = 3200 kalori    

C - D (kalor untuk menaikkan suhu air)

    Q_CD = m_air c_air ΔT =  m_air c_air (T_D - T_C)  = 40 . 1 . (100 - 0) = 4000 kalori

D - E (kalor untuk merubah wujud air menjadi uap)

    Q_DE = m_uap U_uap = 40 . 542 = 21580 kalori

E - F (kalor untuk menaikkan suhu uap)

    Q_EF =  m_uap c_uap ΔT = m_uap c_uap (T_F - T_E) = 40 . 0,48 . 10 = 192 kalori

Jadi kalor total untuk merubah es menjadi uap adalah :

    QT = Q_AB + Q_BC + Q_CD + Q_DE + Q_EF = 200 + 3200 + 4000 + 21580 + 192 = 29172 kalori                                                               

Sebanyak 5 kg air bersuhu 100 ^oC mengalami penguapan sampai habis. Berapakah massa aluminium cair yang akan menguap bila dipanaskan dengan kalor yang sama dengan kalor penguapan air? (kalor penguapan air 2260 J/kg, kalor penguapan aluminium cair 11400 J/kg)

Penyelesaian :

m_air  = 5 kg   T = 100 ^oC    U_air =  2260 J/kg    U_{aluminium cair}  =  11400 J/kg 

ditanya :  m_{aluminium cair} = ... ?

Kalor untuk menguapkan air :

    Q_air = m_air  U_air  = 5 . 2260 = 11300 J

Besar kalor tersebut digunakan untuk menguapkan aluminium cair juga, sehingga Q_{aluminium air} sama dengan kalor tersebut.

    Q_{aluminium air} = m_{aluminium cair} U_{aluminium cair}  

    

Dalam botol termos terdapat 230 gram kopi pada suhu 90^oC. Ditambahkan susu sebanyah 20 gram bersuhu 5^oC. Berapakah suhu campuran? (Misalkan tidak ada kalor pencampuran maupun kalor yang terserap botol termos c_air = c_kopi = c_susu = 1,00 kal/g^oC)

A. 5^oC                                            C. 47^oC                                            E. 90^oC

B. 20^oC                                          D. 83^oC

Penyelesaian :

m_kopi = 230 g, m_susu = 20 g, T_kopi = 90^oC, T_susu = 5^oC, c_air = c_kopi = c_susu = 1,00 kal/g.^oC

ditanya : T_campuran = ... ?

Perhatikan grafik di bawah ini!

Kalor yang dilepas kopi (suhu tinggi) = kalor yang diterima susu (suhu rendah)

                                                  Q_kopi = Q_susu

                           m_kopi . c_kopi . ΔT_kopi = m_susu . c_susu . ΔT_susu

        m_kopi . c_kopi . (T_kopi - T_campuran) = m_susu . c_susu . (T_campuran - T_susu) 

              230 . 1,00 . (90 - T_campuran) = 20 . 1,00 . (T_campuran - 5) 

                      20700 -  230T_campuran = 20T_campuran - 100                                                                                                                               20800 = 250T_campuran          

                                           T_campuran  = 83^oC

Jawaban : D                              

320 gram campuran es dan air pada suhu 0^oC berada dalam bejana yang kapasitas kalornya dapat diabaikan. Kemudian dimasukkan 79 gram uap air yang bersuhu 100^oC ke dalam bejana tersebut. Suhu akhir menjadi 79^oC. Jika kalor lebur es 79,0 kal/gram dana kalor penguapan air 540 kal/gram, maka banyaknya air mula-mula adalah ... gram.

A. 4                                                C. 35                                                E. 79

B. 10                                              D. 65

Penyelesaian :

m_es+air = 320 g,  m_uap = 79 g,  T_uap = 100^oC, T_akhir = 79^oC, L_es = 79 kal/g, U_uap = 540 kal/g, c_air = 1 kal/g.^oC (walaupun tidak diketahui, c_air diambil nilai tsb)

ditanya : m_{air awal} = ... ?

Perhatikan diagram di bawah ini

Kalor yang dilepas uap air (100^oC)

    Q_lepas = m_uap . U_uap + m_uap/air . c_air . ΔT

                =  m_uap . U_uap + m_uap/air . c_air . (Tuap/air - Takhir)

                = 79 (540) + 79 . 1 . (100 - 79)

                = 79 (540) + 79 (21)

                = 79 (561) kalori

Kalor yang diterima campuran es dan air (0^oC)

mohon diperhatikan :

    m_es = m_es+air - m_{air awal}  = (320 - m_{air awal})

    m_es+air  = m_{air total} = massa es yang mencair ditambah massa air awal (mula-mula)                                      Q_terima = m_es . L_es + m_{air total} . c_air . ΔT  

                  = m_es . L_es + m_{air total} . c_air . (T_akhir  - T_air) 

                  = (320 - m_{air awal}) 79 + 320 . 1 . (79 - 0)

                  = 320 . 79 - m_{air awal} . 79 + 320 . 79

                  = 640 . 79 - m_{air awal} . 79

                  = (640 - m_{air awal}) . 79  kalori

Menurut Asas Black 

         Q_lepas = Q_terima

       79 (561) = (640 - m_{air awal}) . 79

              561 = 640 - m_{air awal} 

       m_{air awal} = 640 - 561 = 79 gram

Jawaban  : E

 

Share:

Read More