BAB 2
1. Perhatikan gambar di bawah ini!
Contoh Penyelesaian Soal
Jadi, ρ = 4 x 1000 kg/m3
= 4.000 kg/m3
2. Perhatikan pernyataan berikut ini!
I. Gaya tarik menarik antar partikel sangat kuat
II. Gaya tarik menarik antar partikel sangat lemah
III. Susunan partikel-partikelnya renggang IV. Susunan partikel-partikelnya rapat Pernyataan yang menyatakan sifat-sifat zat padat adalah…. A. I dan III B. I dan IV C. II dan III D. II dan IV Jawaban: B Pembahasan:
Sifat-sifat zat padat antara lain:
• Susunan partikel-partikelnya sangat rapat • Gaya tarik menarik antar partikel sangat
kuat
• Gerakan partikel berputar dan bergetar di tempat
• Jarak antar partikel selalu tetap Jika massa batu 200 g, massa jenis batu
adalah….(kg/m3) A. 4 kg/m3 B. 40 kg/m3 C. 400 kg/m3 D. 4000 kg/m3 Jawaban: D Pembahasan: Diketahui: V batu = 140 ml – 90 ml = 50 ml = 50 cm3 m = 200 g ditanyakan: ρ Jawab: m V ρ= = (200 )3 (50 ) g cm = 4 g/cm3 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
B. Pemuaian
Pemuaian adalah peristiwa perubahan ukuran suatu benda. 1. Pemuaian Panjang
Pemuaian panjang secara matematis dapat ditulis : Lt= L0 (1+ α∆T) Keterangan : Lt = panjang akhir (m) 0 0 50 50 100 100 150 150 200 200 250ml ml batu 250
pustaka-indo.blogspot.com
L0 = panjang awal (m)
α = koeisien muai panjang (/°C) ∆T = perubahan suhu(°C)
∆T = T –T0
T0 = suhu awal benda T = suhu akhir benda 2. Pemuaian Luas
Pemuaian luas secara matematis dapat ditulis : At= A0 (1+ α∆T)
Keterangan :
At = panjang akhir (m) A0 = panjang awal (m)
β = koeisien muai luas (/˚C) =2α ∆T = perubahan suhu(˚C)
∆T = T – T0
T0 = suhu awal benda T = suhu akhir benda 3. Pemuaian volume
Pemuaian volume secara matematis dapat ditulis : Vt= V0 (1+ α∆T)
Keterangan :
Vt = panjang akhir (m) V0 = panjang awal (m)
γ = koeisien muai panjang (/°C) ∆T = perubahan suhu(°C)
∆T = T – T0
T0 = suhu awal benda T = suhu akhir benda
Peristiwa pemuaian dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari antara lain: a. Penyambungan rel kereta api
b. Penyambungan jembatan
c. Pemasangan kaca jendela pada bingkainya d. Bimetal
e. Pemasangan kabel listrik
1. Perhatikan tabel berikut!
Benda Koeisien muai panjang
1 0,000011/°C
2 0,000017/°C
3 0,000019/°C
4 0,000024/°C
Jika keempat benda dipanaskan secara ber- samaan, pertambahan panjang benda terse- but adalah….
A. benda 1 lebih panjang dari benda 2 B. benda 2 lebih panjang dari benda 3 C. benda 3 lebih panjang dari benda 4 D. benda 4 lebih panjang dari benda 1
Jawaban: D Pembahasan:
Benda 4 memiliki koeisien muai panjang paling besar, sehingga benda 4 akan lebih cepat memuai.
Contoh Penyelesaian Soal
2. Pemasangan sambungan rel kereta api diberi celah, hal ini dimaksudkan….
A. Pada siang hari rel tidak bengkok B. Pada malam hari rel tidak bengkok C. Pada malam hari rel tetap lurus
D. Pada siang hari rel tidak bertambah pan- jang
Jawaban: A Pembahasan:
Pemberian celah pada sambungan rel kereta api dimaksudkan memberi ruang muai pada rel, sehingga pada siang hari rel tidak beng- kok ketika memuai.
C. Kalor
Kalor adalah bentuk energi yang dapat berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah ketika bersentuhan. Jumlah kalor yang dilepas atau diterima oleh suatu benda dapat dirumuskan:
Q = m c ∆T Keterangan: Q = kalor (joule) m = massa (kg)
∆T = perubahan suhu (˚C)
Sedangkan, jumlah kalor yang diterima atau dilepaskan 1 kg zat untuk merubah wujud disebut kal or laten. Besarnya kalor laten dapat ditulis secara matematis :
Q = m L
Keterangan: m = massa zat (kg) L = kalor laten (J/kg)
1. Es dengan massa 100 gram bersuhu 0°C dipanaskan sampai suhunya menjadi 40°C. Jika kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor jenis air 4.200 J/kg°C, maka banyaknya kalor yang dibutuhkan adalah…. A. 50,4 kJ B. 46,2 kJ C. 33,6 kJ D. 23,2 kJ Kunci jawaban: A Pembahasan: Diketahui: m = 100 g = 0,1 kg T0 = 0°C T = 40°C ΔT = 40° - 0° = 40°C L = 336.000 J/kg cair = 4.200 J/kg°C ditanyakan : Q jawab :
• kalor yang dibutuhkan untuk melebur- kan es:
Q1 = m L
= (0,1 kg) (336.000 J/kg) = 33.600 J
• kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu dari 0°C sampai dengan 30°C Q2 = m c ∆T
= (0,1 kg)(4.200 J/kg°C) (40°C) = 16.800 J
Qtotal = Q1 + Q2
Contoh Penyelesaian Soal
= 33.600 J + 16.800 J = 50.400 J
= 50,4 kJ
2. Perhatikan graik di bawah ini!
Besar kalor yang dibutuhkan oleh 250 gram es pada proses A ke D, jika kalor jenis es 2100 J/kg°C, kalor lebur es 336.000 J/kg, dan kalor jenis air 4.200 J/kg°C adalah ….
A. 2.625 joule B. 84.000 joule C. 105.000 joule D. 191.625 joule Kunci jawaban: D Pembahasan: Diketahui: m = 250 g = 0,25 kg ces = 2.100 J/kg°C cair = 4.200 J/kg°C L = 336.000 J/kg Ditanyakan : Q Jawab :
• Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan
pustaka-indo.blogspot.com
suhu dari -5˚C sampai dengan 0˚C Q1 = m ces ΔT
= (0,25 kg) (2.100 J/kg˚C) (0˚C – (-5˚C)) = (0,25 kg) (2.100 J/kg˚C) (5˚C)
= 2.625 J
• Kalor yang dibutuhkan untuk melebur- kan es
Q2 = m L
= (0,25 kg) (336.000J/kg) = 84.000 J
• Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu dari 0°C sampai dengan 100°C
Q3 = m cair ΔT = (0,25 kg) (4.200 J/kgvC) (100°C - 0°C) = (0,25 kg) (4.200 J/kg°C) (100°C) = 105.000 J Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 2.625 J + 84.000 J + 105.000 J = 191.625 J
pustaka-indo.blogspot.com
A. Gerak Lurus
1. Pengertian Gerak Lurus
Gerak adalah perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuan tertentu. Benda bergerak lurus apabila gerak benda melalui lintasan berupa garis lurus. Gerak lurus dibedakan menjadi dua yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah berraturan (GLBB).
a. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda pada suatu lintasan lurus dengan kecepatan tetap (percepatan benda = 0)
b. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak suatu benda pada suatu lintassan lurus dengan per- cepatan tetap serta kecepatan benda berubah beraturan.
2. Hukum Newton a. Hukum I Newton
Hukum I Newton berbunyi “ Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan”.
Hukum I Newton dapat dituliskan secara matematis : Σ F = 0
Sifat benda yang mempertahankan keadaan awalnya disebut kelembaman atau inersia. Sehingga hukum I Newton disebut juga hukum kelembaman.
b. Hukum II Newton
Newton merumuskan hukum keduanya yang berbunyi “percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik den- gan massa benda”.
Secara matematis dirumuskan: F a m Σ = atau ΣF = m a
dengan : a = percepatan benda (m/s2)
MEKANIKA
(GERAK, GAYA, USAHA, DAN ENERGI)
BAB 3
ΣF = resultan gaya (N) m = massa benda (kg) c. Hukum III Newton
Hukum III Newton terjadi pada dua benda yang berbeda dan dikenal sebagai hukum aksi reaksi yang bunyinya “Jika benda pertama memberikan gaya pada benda kedua maka benda kedua akan memberikan gaya balasan yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”.
Faksi = – Freaksi
Tanda (-) menyatakan arah gaya aksi dan gaya reaksi berlawanan.