Materi Fisika Kelas X . Semester 1

80  108 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

Materi Fisika Kelas X .

Semester 1.

S M A Negeri 1 Blahbatuh .

BAB I.

BESARAN DAN SATUAN

A. Besaran dan Satuan :

Besaran adalah sesuatu yang mempunyai besar ( nilai ) dan satuan .

Dalam fisika ada beberapa besaran yang tidak memiliki satuan , antara lain : koefisien gesek , indeks bias , lembab nisbi dan efisiensi / daya guna .

Besaran Pokok dan Besaran Turunan : 1.1.Besaran Pokok :

adalah besaran yang digunakan sebagai dasar untuk mendifinisikan besaran lain . Besaran pokok ini bebas terhadap besaran pokok lainnya.

Tujuh besaran pokok , lambang dan dimensi dalam fisika :

No Besaran Pokok Lambang Dimensi

Besaran Satuan

1 Panjang l m L

2 Massa m kg M

3 Waktu t s T

4 Kuat arus i A I

5 Suhu T K θ

6 Intensitas cahaya Φ cd J

7 Kuantitas zat n mol N

1.2.Besaran Turunan : Besaran yang diturunkan dari besaran pokok .

Contoh :

No. Besaran Turunan Nama Satuan Lambang Satuan

1 Kecepatan meter/sekon m/s = m.s -1

2 Percepatan meter/sekon2 m/s2 = m.s -2

3 Luas meter 2 m 2

4 Volume meter 3 m 3

5 Massa jenis kilogram/m3 kg/m3 = kg.m-3

6 Berat newton kg.m/s2 = kg.m.s-2

7 Gaya newton kg.m/s2 = kg.m.s-2

8 Energi joule kg.m2/s2 = kg.m-2.s.-2

(2)

10 Tekanan pascal kg./m s2 = kg.m-1.s.-2

b. Dengan jajaran genjang :

(3)

dengan

1. Skalar kali vektor menghasilkan vektor . 2. Vektor kali vektor menghasilkan vektor .

(4)

b x a = - c

= - ab sin a x b = b x a

3. Perkalian skalar dari dua vektor disebut dot product ( skalar produk )

a . b = ab cos  b . a = ab cos  a . b = b . a

VEKTOR SATUAN : Vektor satuan :

adalah komponen vektor pada sumbu X ; Y dan Z dari suatu vektor A

yang berada dalam ruang yang saling tegak lurus .dan dapat dinyatakan

dengan :

A = Ax i + Ay.j + Az . k

Besarnya vektor : A = Ax2 Ay2 Az2

Penjumlahan vektor satuan adalah sama dengan :

A =

2 2

2 Ay Az

Ax  

j

k

Ay Az

(5)

Perkalian titik ( dot ) dari dua vektor satuan :

i.i = j.j = k.k = 1

j.j = i.k = j.k = 0.

Perkalian silang ( cros ) dari dua vektor satuan :

i x i = j x j = k x k = 0

i x j = k.

j x i = - k

k x i = j.

i x k = - j

j x k = i.

k x j = - i

C. DIMENSI.

13. Dimensi suatu besaran :

adalah suatu yang menunjukan cara besaran

itu tersusun oleh besaran – besaran pokok .

No Besaran Turunan Lambang Satuan Dimensi

1 Panjang m L

2 Massa kg M

3 Waktu s T

4 Kuat arus A I

5 Suhu K Θ

6 Intensitas cahaya cd J

7 Kuantitas zat mol N

8 Kecepatan m/s = m.s -1 L.T-1

9 Percepatan m/s2 = m.s -2 L.T-2

10 Luas m 2 L2

11 Volume m 3 L3

12 Massa jenis kg/m3 = kg.m-3 M.L-3

13 Berat kg.m/s2 = kg.m.s-2 M.L.T.-2

14 Gaya kg.m/s2 = kg.m.s-2 M.L.T -2

15 Energi kg.m2/s2 = kg.m-2.s.-2 M.L-2.T.-2

16 Daya kg.m2/s = kg.m-2.s.-1 M.L-2.T.-1

17 Tekanan kg./m s2 = kg.m-1.s.-2 M.L-1.T.-2

(6)

Mengukur :

adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang sesuai .

Pada proses pengukuran diperlukan suatu alat ukur yang sesuai

Misalnya :

panjang alat ukurnya mistar , massa alat ukurnya neraca , waktu alat

ukurnya stopwatch dan lain-lainnya. 1. Alat ukur besaran panjang :

Penggaris plastik dengan ketelitian 0,6 mm . Jangka sorong dengan ketelitian 0,1 mm

Mikrometer skrup dengan ketelitian 0,01 mm 2. Alat ukur besaran massa :

Alat ukur besaran massa adalah neraca sama lengan . 3. Alat ukur besaran waktu :

Alat ukur besaran waktu adalah stopwatch digital dengan ketelitian 0,001

sekon .

E. ANGKA PENTING :

1.4. Angka penting :

adalah angka hasil pengukuran yang terdiri atas angka pasti dan angka taksiran Banyaknya angka penting menentukan tingkat ketelitian alat yang digunakan. Angka penting hanya boleh mengandung satu angka taksiran .

Aturan penulisan hasil pengukuran ( angka pentin ) adalah :

a. Semua angka bukan nol adalah merupakan angka penting . Contoh :

468,3 cm : mengandung empat angka penting . 12,957 kg : mengandung lima angka penting . b. Angka nol yang terletak diantara dua angka bukan nol

termasuk angka penting . Contoh :

2,06 detik : mengandung tiga angka penting . 40,05 m : mengandung empat angka penting . c. Angka nol yang terletak disebelah kanan angka bukan nol

(7)

Contoh :

460 gram : mengandung dua angka penting . 460 gram : mengandung tiga angka penting . 25,80 cm : mengandung empat angka penting . d. Angka nol yang terletak disebelah kiri angka bukan nol,baik

yang terletak disebelah kiri maupun disebelah kanan koma desimal, bukan angka penting Contoh :

0,56 detik : mengandung dua angka penting 0,05 m : mengandung satu angka penting.

Penulisan hasil pengukuran menurut angka penting : Dimana : a = koefisien ( 0 < a < 10 ) .

x = bilangan 10 ( orde ) . n = pangkat.

Contoh : muatan listrik terkecil adalah : 1,6 . 10 -19 coulomb.

1.5. Berhitung dengan angka penting :

a. Menjumlahkan /mengurangi dua angka penting atau lebih hasilnya hanya

boleh mengandung satu angka ragu /taksiran . 5,27 ( 7 = angka ragu )

0,2541 ( 1 = angka ragu )

5,5241 ( 2 ; 4 ; 1 = angka ragu / tiga angka ragu )

5,52.

b. Mengalikan / membagi dua angka penting atau lebih hasilnya sejumlah

angka penting yang paling sedikit . 2,5 x 2.5 = 6,25 = 6,3.

47,26 : 0.30 = 15,75333 = 16. +

(8)

Soal Latihan Fisika Kelas X .

Semester 1.

S M A Negeri 1 Blahbatuh .

BESARAN DAN SATUAN

I. Aspek Kognitif

A. Pilihlah huruf a, b, c, d atau e di depan jawaban yang paling benar !

1. Berikut ini yang termasuk besaran pokok adalah …. a. massa, kecepatan, dan usaha

b. massa, volume, dan kuat arus listrik c. usaha, daya dan tenaga

(9)

2. Besaran – besaran di bawah ini yang termasuk besaran turunan adalah ….

a. massa, kecepatan dan usaha d. kuat

arus, jumlah zat dan massa

b. massa, panjang, dan kuat arus listrik e. daya, massa, dan berat

4. Dari kelompok besaran di bawah ini yang mempunyai satuan sama adalah ….

a. usaha, daya, dan energi d. usaha,

energi kinetik, dan percepatan

b. usaha, energi potensial, dan energi kinetik e. usaha, daya, dan kelajuan

c. usaha, energi kinetik, dan gaya

5. Besaran yang berdimensi sama dengan dimensi energi potensial adalah ….

Dari tabel di atas, yang mempunyai satuan dan dimensi yang sesuai adalah ….

a. 1 saja c. 1, 2, dan 3 e.

2 dan 3

b. 1 dan 2 d. 1 dan 3

7. Besaran yang mempunyai dimensi ML2T-3 adalah ….

a. daya c. usaha e.

momentum

b. gaya d. tekanan

(10)

a. 2,2120. 102 c. 2,21.102 e.

2,2. 102

b. 2.212.102 d. 2,20. 102

9. Dari pengukuran sebuah bidang, didapatkan hasil pengukuran panjang 2,115 m dan lebarnya 2,1 m, maka keliling bidang itu adalah ….

11. Dari lima rumusan dimensi di bawah ini yang merupakan dimensi gaya adalah ….

saling membentuk sudut  yang berubah – ubah. Resultan dari kedua gaya tersebut kemungkinan berharga ….

a. 100 N c. 600 N e.

800 N

b. 300 N d. 750 N

13. Sebuah mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur garis tengah bola kecil seperti berikut

(11)

b. 45 d. 90

15. Jika P = 10 satuan, q = 8 satuan, dan kedua vektor bertitik tangkap sama dan saling membentuk sudut 60, perkalian vektor (cross product) dari kedua vektor tersebut adalah sebesar ….

a. 0 c. 403 satuan e.

80 3 satuan

b. 40 satuan d. 80 satuan

B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !

1. Diukur dengan alat apakah besaran waktu ?

2. Disebut apakah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka ?

3. Disebut apakah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok ?

4. Besaran massa diukur dengan alat apakah ? 5. Apakah dimensi dari besaran luas ?

6. Dinamakan apakah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran ?

7. Besaran yang hanya memiliki besar saja dinamakan apa ? 8. Dinamakan apa besaran yang memiliki nilai dan arah ? 9. Sebutkan beberapa metode penjumlahan secara vekor!

10. Bagaimanakah persamaan matematis untuk resultan dua buah vekor yang membentuk sudut antara keduanya ?

C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !

1. Apakah perbedaan antara besaran pokok dan besar turunan ? Berilah contoh masing – masing !

2. Dari persamaan PV = nRT, jika P, V, n, dan T masing – masing adalah tekanan, volume, jumlah zat, dan suhu, tentukan dimensi R!

3. Berapakah hasil pengukuran panjang berikut ini ? 8 9

(12)

4. Selesaikan operasi angka penting berikut! a. 853,45 + 34,275

b. 76,24 -51,5 c. 98,67 x 0,25 d. 36,52

5. Pengukuran panjang dan lebar lempeng adalah 23,42 cm dan 12,5 cm. Berapakah kelilingnya ?

II. Aspek Psikomotorik

Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !

1. Jika Anda ingin mengukur volume sebuah kubus, alat apa yang Anda perlukan ?

2. Bagaimana cara menentukan diameter sebuah kelereng ? 3. Untuk mengukur massa cincin, alat apa yang Anda pilih ?

4. Ukurlah luas buku tulis Anda, kemudian sebutkan langkah – langkah dalam mengukur luas buku tulis tersebut dan sajikan hasil pengukuran menggunakan aturan angka penting !

(13)

BAB. II.

GERAK LURUS .

A. JARAK DAN PERPINDAHAN :

Jarak ( X ):

adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh benda yang bergerak tanpa

memperhatikan arah gerak benda. Oleh karena itu jarak tergolong

besaran skalar . Perpindahan ( S ) :

Adalah perubahan kedudukan suatu benda karena adanya perubahan

waktu dengan arah gerak diperhatikan. Perpindahan termasuk besaran

vektor . Contoh :

Gerak sebuah titik dari : A - B - C - D - E - F - E - D . Jarak yang ditempuh adalah :ABCDEFED , sedangkan perpindahannya adalah :

A D. adarh kekanan.

B. KELAJUAN DAN KECEPATAN Kelajuan ( V ) :

Adalah jarak yang ditempuh persatu satuan waktu

F E

D C

(14)

V = t X

( meter/sekon ) Kecepatan ( V ) :

Adalah perpindahan persatu satuan waktu .

V = t S

( meter/sekon )

Kelajuan adalah besaran skalar sedangkan kecepatan besaran vektor .

Kecepatan rata-rata ( Vr ) :

Adalah jarak total yang ditempuh per waktu total yang dipergunakan .

(15)

Adalah gerak yang lintasannya lurus dengan kecepatan tetap.

Kecepatan tetap ( V ) :

Adalah kecepatan yang besarnya disetiap saat harganya tetap .

V = t S

Grafik kecepatan ( V ) terhadap waktu ( t ) :

Grafik perpindahan ( S ) terhadap waktu ( t ) :

E GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN .

3. Gerak lurus dengan percepatan tetap ( konstan ) (GLB) 3.1. Gerak pada bidang :

* .Kecepatan setelah t sekon

 Perpindahan setelah t sekon Vt = Vo  a . t

S = Vo.t 

2 1

a t2

A B

Vo Vt

t

A V

A B

V( m/s )

t ( s )

t (s ) S

(16)

Grafik kecepatan ( V ) terhadap waktu ( t ) :

Gr.(a ) Gr.(b) Gr. (c)

Grafik perpindahan ( S ) terhadap waktu ( t ) :

Gr.( d ) Gr

( e ) .

Keterangan grafik :

a = Grafik (V) terhadap (t) : GLBB dipercepat tanpa kecepatan awal

( Vo = 0)

b. = Grafik (V) terhadap (t) : GLBB dipercepat dengan kecepatan awal

(Vo>0)

c = Grafik (V) terhadap (t) : GLBB diperlambat dengan kecepatan awal

(Vo>0)

d = Grafik (S) terhadap (t) : untuk GLBB diperlambat e = Grafik (S) terhadap (t) : untuk GLBB dipercepat.

Vt2 = Vo2 ± 2 a..S

S

O t t

S

O V

t t

V

(17)

F . Gerak Vertikal ke atas :

Gerak vertikal keatas termasuk g l b b dengan perlambatan gravitasi g m/s2.

Vt = Vo - g t. Y = Vo.t - ½ g t2.

Vt2 = Vo2 - 2

a S

Gerak Vertikal ke bawah :

Gerak vertikal kebawah termasuk g l b b

dipercepat engan percepatan gravitasi g m/s2 .

Vt = Vo + g t. Y = Vo.t + ½ g t2.

Vt2 = Vo2 + 2

a S

g G .Gerak jatuh bebas :

Adalah gerak vertikal kebawah dengan kecepatan awal nol ( tanpa kecepatan awal )

Kecepatan jatuh ditanah Vt :

Vt = 2 g h

Waktu jatuh sampai ditanah ( t ) :

t =

g h 2

V t g h A B

Vt

(18)

Soal Latihan Fisika Kelas X .

Semester 1.

S M A Negeri 1 Blahbatuh .

GERAK LURUS.

I. Aspek Kognitif

A. Pilihlah huruf a, b, c, d atau e di depan jawaban yang paling benar !

1. Mengenai gerak lurus beraturan, pernyataan di bawah ini yang benar adalah ….

a. kecepatan dan percepatan tetap d. kecepatan dapat nol

b. percepatan nol dan lintasan lengkung e. percepatan nol dan kecepatan tetap

c. percepatannya positif

2. Benda A dan B massanya berturut – turut 0,5 kg dan 0,8 kg dijatuhkan dari ketinggian sama dalam ruang hampa, maka yang benar adalah ….

a. saat sampai di tanah, kecepatan A lebih besar daripada kecepatan B

b. sampai di tanah, kecepatan B lebih besar daripada kecepatan A c. benda A akan lebih dahulu sampai di tanah

d. benda B akan lebih dahulu sampai di tanah e. kedua benda sampai di tanah bersamaan

3. Benda ditembakkan vertikal naik dengan kecepatan awal 100 m/det. Ketinggian maksimum yang dicapai benda adalah …. (g = 10 m/s2)

a. 500 m c. 1.000 m e.

1.500 m

b. 750 m d. 1.250 m

4. Benda jatuh bebas dari ketinggian 500 m. Besarnya waktu untuk sampai tanah dan kecepatan benda saat tinggi dari tanah sejauh 455 m adalah ….

a. 10 detik dan 20 m/det d. 10 detik

dan 30 m/det

b. 10 detik dan 15 m/det e. 15 detik

dan 30 m/det

c. 10 detik dan 70 m/det

5. Benda mengalami jatuh bebas dari ketinggian h di atas tanah. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah ….

a. gerak benda diperlambat b. h = v0t + ½ gt2h

(19)

c. waktu yang diperlukan sampai di tanah adalah hg

d. kecepatan saat mencapai tanah adalah 2hg

e. st =v0t + ½ gt2h

6. Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam sejauh 100 m. Jika waktu yang diperlukan 10 detik, maka percepatannya adalah ….

a. 0,5 m/s2 c. 1,5 m/s2

e. 2,5 m/s2

b. 1 m/s2 d. 2 m/s2

7. Seorang pengendara sepeda motor dengan laju 10 m/s melihat kondektur bus yang berjalan dengan kecepatan 2 m/s terhadap bus. Laju bus tersebut 20 m/s, maka kecepatan kondektur bus terhadap pengendara sepeda motor adalah ….

a. 32 m/s c. 12 m/s

e. 2 m/s

b. 20 m/s d. 10 m/s

8. Dari menara yang tingginya 135 m, dilempar benda ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/s. Pada saat benda berada pada ketinggian 120 m, kecepatannya adalah … (g = 10 m/s2)

a. 60 m/s c. 20 m/s

e. 5 m/s

b. 40 m/s d. 10 m/s

9. Benda jatuh bebas dari tempat yang percepatan gravitasinya 10 m/s. Benda mencapai tanah setelah bergerak 3 sekon. Benda tersebut jatuh dari ketinggian ….

a. 90 m c. 30 m

e. 15 m

b. 45 m d. 25 m

10. Sebuah benda jatuh dari ketinggian 45 m di atas tanah dengan percepatan gravitasi10 m/s2. Jika gesekan udara diabaikan, benda

jatuh di tanah setelah ….

a. 0,5 c. 2

e. 4

b. 1 d. 3

11. Seorang pelari mengelilingi lapangan berbentuk lingkaran yang berdiameter 20 m. Untuk satu kali putaran, maka besarnya jarak dan perpindahan adalah ….

a. 0 m dan 0 m c. 62,8 dan 62,8 m

e. 31,4 m dan 62,8 m

b. 0 m dan 62,8 m d. 62,8 m dan 0 m

(20)

12. Bola besi dengan massa 0,2 kg dilepaskan dari ketinggian 6 m. Jika g = 10 m/s2, maka kecepatan pada ketinggian 1 m di atas

tanah adalah ….

a. 5 m/s c. 10 m/s

e. 15 m/s

b. 5 2m/s d. 10 2m/s

13. x(cm) 4

0 t(s) 5

Grafik berikut ini menunjukan hubungan antara jarak yang

ditempuh (x) terhadap waktu (t). Pada benda yang bergerak dalam suatu garis lurus, grafik tersebut menunjukan bahwa :

1) kecepatan benda -4/5 cm/s

2) percepatan benda sama dengan nol

3) dalam selang waktu 2,5 sekon, benda menempuh jarak 2 cm 4) kecepatan benda pada saat t = 4 s adalah -4/5 cm/s

Pernyataan di atas yang benar adalah ….

a. 1, 2, dan 3 c. 2 dan 4

e. 4

b. 1 dan 3 d. 1, 2, 3 dan 4

14. Sebuah mobil mula – mula diam. Kemudian mobil dihidupkan dan bergerak dengan percepatan tetap 2 m/s2. Setelah mobil bergerak

selama 10 s, mesinnya dimatikan. Mobil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti 10 s kemudian. Jarak yang masih

ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah …. (SPMB 2002)

a. 210 m c. 195 m

e. 20 m

b. 200 m d. 100 m

15. Sebuah mobil bergerak dalam kelajuan 10 m/s. Tiba – tiba mobil tersebut direm sehingga mengalami perlambatan 5 m/s2. Jarak

yang ditempuh mobil sampai berhenti adalah …. (UMPTN 1995)

a. 10 m c. 20 m

e. 30 m

b. 15 m d. 25 m

B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !

(21)

2. Disebut apa perpindahan tiap satuan waktu ?

3. Perubahan kecepatan tiap satu satuan waktu disebut apa ? 4. Alat apakah untuk mengukur kelajuan ?

5. Bagaimanakah rumus percepatan rata – rata ?

6. Gerak yang lintasannya lurus dan kecepatannya setiap saat berubah secara beraturan (tetap) disebut apa ?

7. Gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dan kecepatannya konstan (tetap) merupakan pengertian dari apa ? 8. Disebut apakah gerak benda yang jatuh dari suatu ketinggian di

atas tanah tanpa kecepatan awal dan dalam geraknya hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi ?

9. Bagaimanakah rumus kecepatan gerak benda pada peristiwa jatuh bebas ?

10. Bagaimanakah gerak vertical ke atas terhadap pusat gravitasi ?

C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !

1. Sebuah kereta api meluncur menjauhi stasiun kereta api dengan kecepatan 72 km/jam. Seorang anak berjalan searah kereta api dengan kecepatan tetap 5 m/s. Berapakah kecepatan anak terhadap stasiun kereta api ?

2. Benda bergerak dengan kecepatan 100 m/s dan diperlambat 10 m/s2. Berapakah jarak yang ditempuh benda tersebut hingga

berhenti ?

(22)

bergerak. Berapakah jarak yang ditempuh benda B sampai bertemu A ?

4. Benda yang dilempar vertikal ke atas memerlukan waktu 6 sekon untuk kembali ke tempat semula. Jika g = 10 m/s2, berapakah

kecepatan awal benda tersebut ?

5. Batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s dari tanah. Setelah batu turun hingga ketinggian 5 m, ditangkap. (g = 10 m/s2)

a. Tentukan lamanya batu saat dilempar sampai ditangkap ! b. Tentukan kecepatan batu saat ditangkap !

II. Aspek Psikomotorik

Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !

1. Sebuah mobil – mobilan digerakkan pada lintasan lurus. Alat apakah yang dapat digunakan untuk mengetahui jenis gerakan mobil – mobilan tersebut ?

2. Buatlah grafik hubungan jarak dengan waktu pada saat benda mengalami gerak lurus beraturan !

3. Alat dan bahan apakah yang perlu Anda siapkan pada saat akan membuktikan gerak lurus berubah beraturan ?

4. Ketika Anda akan membuktikan adanya gerak lurus berubah beraturan, bagaimana posisi benda (kereta mainan) harus diletakkan ?

5. Coba jatuhkan dua benda yang massanya berbeda! Benda mana yang sampai ke tanah terlebih dahulu ?

BAB. III.

(23)

A. BESARAN DALAM GERAK MELINGKAR . Kecepatan sudut () :

Adalah besar sudut yang ditempuh oleh jari-jari lingkaran setiap sekon .

rad/s

 Frekuensi putaran (f) :

Adalah jumlah putaran yang dilakukan setiap sekon .

Hz

Periode ( T ) :

Adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu kali keliling

Jarak ( S ) dan perpindahan sudut (  ) :

 Besar sudut yang ditempuh jari – jari (R)

radian

Satu radian adalah sama dengan sudut yang direntangkan oleh busur

 = T

2

f =

T 1

 =  .t

S =  R

 = 2 f

A B

R

(24)

lingkaran yang panjangnya sama dengan jari-jari lingkaran nya

 Hubungan kecepatan linier ( V ) dengan kecepatan sudut (  ) :

Percepatan sudut (

) :

Adalah besar perubahan kecepatan sudut persatu satuan satuan

waktu .

= t

 

rad/ s2

Hubungan percepatan linier dengan percepatan sudut :

a

=

. R Percepatan sentri petal (

a

R ) :

a

R =

R V2

B . Gerak melingkar beraturan (GMB)

Adalah gerak yang lintasannya menurut keliling lingkaran dengan

kecepatan sudut tetap . Besar perpindahan sudutnya :

 =

. t.

Hubungan roda-roda sepusat :

- Bila dua roda sepusat (B dan C) maka kedua roda mempunyai kecepatan sudut tetap.

A

=

B

V =  R

A

(25)

A A

R V

=

B B

R V

Hubungan roda-roda Bersinggungan :

- Bila dua roda tidak sepusat dihubungkan dengan rantai / tali / tanah maka kedua roda mempunyai kecepatan linier sama Hal – hal yang istimewa :

; VD = VE VA = VB

E . R E =

D RD

A.RA =

B .RB

C. GERAK MELINGKAR BERUBAH BERATURAN . Gerak melingkar berubah beraturan :

Adalah gerak yang lintasannya menurut keliling lingkaran dengan

percepatan sudut tetap .

Percepatan sudut (  ) :

Adalah perubahan kecepatan sudut persatu satuan waktu :

 = 

/

t. Kecepatan sudut setelah t sekon adalah :

t =

o 

t Besar sudut yang ditempuh ( 

)

adalah

=

o.t

½

t

2 Rumus tambahan :

t2

=

o2

2

C RC B RB RD

D

R

A A

(26)

Soal Latihan Fisika Kelas X .

Semester 1.

S M A Negeri 1 Blahbatuh .

GERAK MELINGKAR

I. Aspek Kognitif

A. Pilihlah huruf a, b, c, d atau e di depan jawaban yang paling benar !

1. Kecepatan ujung jarum detik yang panjangnya 7 cm adalah …. a. < 1. 10-2 m/s c. 3. 10-2 m/s e.

> 5. 10-2 m/s

b. 2. 10-2 m/s d. 5. 10-2 m/s

2. Titik P merupakan ujung jarum jam dan titik Q di tengah – tengah jarum jam tersebut. Jika jarum berputar melingkar, maka

kecepatan linier dari P dan Q berbanding sebagai ….

a. 1 : 1 c. 2 : 1 e.

1 : 4

b. 1 : 2 d. 4 : 1

3. Benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan berputar 120 kali tiap menit. r = 0,5 m, maka besarnya kecepatan sudut dan kecepatan liniernya adalah ….

a. 4 dan  c. 2 dan 2 e.

 dan 

(27)

4. Dua buah roda A dan B dengan perbandingan radiusnya 2 : 3 dihubungkan dengan pita. Jika periode putaran roda A = 2 detik, kecepatan sudut roda B adalah ….

a. /3 rad/s c.  rad/s e.

2  rad/s

b. 2/3 rad/s d. 3/2 rad/s

5. Jika dua buah roda masing – masing berjari – jari r1dan r2 diputar

dan dihubungkan dengan pita (ban) di titik di singgungnya, maka kecepatan sudut (), periode (T), frekuensi (f), dan kecepatan

Pernyataan di atas yang benar adalah ….

a. 1, 2 dan 3 c. 4 saja e.

benar semua

b. 1 dan 3 d. 2 dan 4

6. Sebuah cakram dengan jari – jari r berputar beraturan sekeliling sumbu horizontal melaui pusatnya. Jika titik P terletak pada tepi cakram dan Q pada pertengahan antara pusat dan P, maka : (UMPTN 1990 Rayon B)

1) kecepatan sudutnya sama;

2) percepatan sudut keduanya sama dengan nol;

3) kecepatan singgung P dua kali kecepatan singgung Q; 4) percepatan singgung keduanya sama dengan nol

a. 1, 2 dan 3 c. 2 dan 4 e.

benar semua

b. 1 dan 3 d. 4 saja

7. Akibat rotasi bumi, keadaan Hasan yang bermasa a dan berada di Bandung dengan David yang bermasa b dan berada di London, akan sama dalam hal …. (UMPTN 1992 Rayon A)

a. laju liniernya c. gaya gravitasi buminya e. percepatan sentripetalnya

b. kecepatan liniernya d. kecepatan angulernya 8. Diketahui gir depan sebuah sepeda berjari – jari 6 cm dan gir

belakang berjari – jari 4 cm. Saat gir depan diputar dengan

frekuensi 1/ Hz dan jari – jari roda belakang sepeda adalah 20 cm maka jarak yang ditempuh sepeda dalam 20 sekon adalah …

(28)

9. Suatu alat pemusing berputar 3.600 putaran tiap menit. Frekuensi alat tersebut adalah …

a. 60 Hz c. 240 Hz e.

360 Hz

b. 120 Hz d. 300 Hz

10. Tali sepanjang 1 diberi beban m dan berputar melingkar dalam bidang vertikal (r = 1). Agar benda dapat melingkar penuh, maka saat di titik bawah (B) kecepatan minimumnya adalah ….

a. 2gr c. 2 gr e.

gr 6

b. 3gr d. 5gr

11. Perhatikan ketentuan berikut ini !

1). Kecepatan sudutnya tetap, kecepatan liniernya berubah 2). Kecepatan sudut dan kecepatan liniernya tetap

3). Kecepatan sudut berubah, kecepatan linier berubah

Ketentuan yang berlaku pada gerak melingkar beraturan adalah ….

a. 1 saja c. 2 saja e.

3 saja

b. 1 dan 2 d. 2 dan 3

12. Jika sebuah benda berotasi saat percepatan sentripetal 5 m/s2

dengan frekuensi 5/ dan r konstan, maka besarnya percepatan sentripetal saat frekuensinya 10/ adalah …. m/s2.

a. 2,5 c. 7,5 e.

20

b. 5 d. 10

13. Sebuah sepeda terlihat seperti pada gambar di bawah.

Perbandingan jari – jari gir depan dan jari – jari gir belakang 2 : 1. Jika sepeda di kayuh, maka perbandingan laju linier gir depan dan laju linier gir belakang adalah ….

Ada Gambar Sepeda

a. 1 : 1 c. 1 : 4 e.

4 : 1

b. 1 : 2 d. 2 : 1

(29)

cm. Apabila seorang pengendara mengayuh hingga gir depan berputar 4 putaran tiap sekon, maka dalam waktu setengah menit akan menempuh jarak ….

a. 144 cm c. 164 cm e.

288 cm

b. 160 cm d. 180 cm

15. Roda A dan B yang masing – masing berjari – jari 4 cm dan 6 cm dihubungkan bagian tepinya dengan suatu pita. Jika roda A berputar 28.800 putaran tiap jam, maka kecepatan sudut roda B sebesar ….

a. 6 rad/s c. 24 rad/s e.

48 rad/s

b. 32/3 rad/s d. 36 rad/s

B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !

1. Disebut apakah waktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh satu kali putaran ?

2. Dinamakan apakah banyaknya putaran yang dilakukan benda dalam waktu satu detik ?

3. Bagaimanakah hubungan antara periode dengan frekuensi ?

4. Disebut apakah jika jarak yang ditempuh (berupa lintasan lingkaran) dalam selang waktu tertentu ?

5. Hasil bagi sudut pusat yang ditempuh dalam selang tempuhnya merupakan pengertian dari apa ?

6. Bagaimanakah hubungan antara kecepatan sudut dengan kelajuan linier ?

7. Percepatan yang selalu tegak lurus terhadap kecepatan liniernya dan mengarah ke pusat lingkaran dinamakan apa ?

8. Disebut apakah gerak benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar kecepatan tetap dan vektor kecepatan linier senantiasa berubah serta vektor kecepatan sudut tetap ?

9. Bagaimanakah persamaan hubungan roda – roda bersinggungan ? 10. Disebut apakah gerak benda yang menempuh lintasan melingkar

(30)

C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !

1. Sebuah benda berputar dengan jari – jari perputaran 1,5 meter. Setiap 4 sekon, benda berputar sebanyak 18 kali. Tentukan : a. frekuensi

b. periode

c. kecepatan anguler

2. Suatu partikel membuat 30 putaran tiap menit dalam lintasan melingkar berjari – jari 3 cm. Hitung kecepatan linier dan percepatan sentripetal !

3. Dalam waktu 2 sekon, benda yang bergerak melingkar menempuh 30 rad. Jika benda tersebut mula – mula bergerak dengan kecepatan sudut 12 rad/s, berapakah percepatan sudut benda ?

4. Jari – jari lingkaran P, S, dan Q pada gambar di bawah ini masing – masing adalah 16 cm, 12 cm, dan 8 cm. Jika kecepatan sudut lingkaran P = 4 rad/s, hitung kecepatan linier lingkaran Q!

5. Gir depan pada sebuah sepeda dengan pedal gir mempunyai diameter 16 cm dan gir yang belakang berdiameter 8 cm. Roda belakang sepeda berjari –jari 30 cm. Agar sepeda dapat meluncur dengan kecepatan 6 m/s, berapa jumlah putaran pedal tiap menit ?

II. Aspek Psikomotorik

Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !

Q

P S

(31)

1. Seutas tali yang ujungnya digantungi beban digerakkan secara horizontal. Setiap 5 detik di catat banyaknya putaran. Untuk mencari frekuensinya, bagaimana hubungan antara kedua besaran tersebut ?

2. Coba Anda amati gerak pada kipas angin! Bagaimana bentuk lintasannya ?

3. Pada piringan hitam yang sedang berputar, hinggap seekor nyamuk. Bagaimana harga kecepatan sudut nyamuk itu terhadap kecepatan memutarnya piringan hitam ?

4. Alat dan bahan apa yang perlu disediakan untuk melakukan kegiatan menyelidiki periode benda ?

(32)

BAB . IV

HUKUM NEWTON .

A. HUKUM NEWTON :

Hukum I Newton :

Setiap benda cendrung mempertahankan keadaanya .

Atau :

F1 - F2

= 0

N – w = 0

. Hukum II Newton :

Percepatan yang ditimbulkan oleh suatu gaya sebanding dengan besarnya gaya dan berbanding terbalik dengan masanya

F = 0

Fx = 0

Fy = 0

a =

m F

m

F1 N

F2 w

F1 N

(33)

Bila benda bergerak kekanan : a =

m F

a =

m F F1  2

5.1. Hukum III Newton :

Contoh :

B . PENERAPAN HUKUM NEWTON . a. Gerak pada bidang mendatar : - Hukum Newton I

Fx = 0 F1 - F2 = 0 Fy = 0 N - w = 0

F aksi = - F reaksi

FG F1

T1 T2 F2

w

Bumi

Pasangan aksi reaksi: F1 dengan T1

T2 dengan F2

w dengan FG

m

F1 N

(34)
(35)

C. GAYA GESEKAN.:

Gaya gesekan statis ( f s ) :

adalah gaya gesekan yang timbul pada saat benda sedang berusaha bergerak ( tetapi belum bergerak ) . Gaya gesekan statis bernilai mulai dai nol hingga mencapai maksimum , yaitu pada saat benda akan bergerak .

f

mak

=

N

Gaya gesekan kinetik ( f k ) :

Adalah gaya gesekan yang timbul pada saat benda bergerak :

Besar gaya gesekan kinetis sebesar :

f

k

=

k

N.

dimana :

k <

s

D. PENERAPAN GAYA GESEKAN : a. Gerak benda pada bidang datar :

Menurut Hukum Newton II :

w sin

N F

wcos P

W fs

N

F

P

W f

s

N

F

(36)

Fx = m.a Fy = 0

F - f k = m. a. N - W =

0

N = W

b. Gerak pada bidang miring :

Menurut Hukum Newton II :

Benda bergerak ke bawah

Fx = m.a . W sin

- F - f k = m. a.

Fy = 0 N - w cos

= 0

N = w cos

Benda bergerak ke atas

Fx = m.a Fy = 0

W sin

- F - f k = m. a. N - w

cos

= 0

N = w cos

E. GAYA SENTRI PETAL : 2 Gaya sentri petal :

w sin

N F

w

wcos fk

(37)

adalah gaya yang arahnya kepusat lingkaran

Gaya sentri petal pada titik

(38)

Soal Latihan Fisika Kelas X .

Semester 1.

S M A Negeri 1 Blahbatuh .

HUKUM NEWTON .

I. Aspek Kognitif

A. Pilihlah huruf a, b, c, d atau e di depan jawaban yang paling benar !

1. Sebuah benda meluncur pada bidang miring dengan kecepatan konstan. Oleh karena itu ….

a. bidang itu merupakan bidang licin

b. komponen berat dari benda yang sejajar miring harus lebih besar dari gaya geseknya

c. komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus lebih kecil dari gaya geseknya

d. komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus sama dengan gaya geseknya

e. berat dari benda harus sama dengan gaya horizontalnya 2. Sebuah lokomotif bermassa 4.104 kg mampu menarik sebuah

gerbong bermassa 2.105 kg pada rel datar dengan kecepatan

maksimum 0,5 m/s2. Jika lokomotif yang sama dipakai untuk

menarik gerbong bermassa 105 kg, percepatan maksimum

rangkaian kereta itu adalah ….

a. 1 m/s2 c. 1,6 m/s2 e.

6/7 m/s2

b. 1,2 m/s2 d. 1,8 m/s2

3. Sebuah mobil bermassa 1.000 kg sedang berada pada puncak bukit yang membentuk bola berdiameter 40 m. Jika kecepatan mobil saat itu 10 m/det dan g = 10 m/s2, besar gaya normal yang dialami

(39)

a. 1.000 N c. 3.000 N e. 5.000 N

b. 2.000 N d. 4.000 N

4. Pada percobaan bandul sentrifugal diketahui m = 10-2 kg diputar

dengan tali yang panjangnya 1 meter dengan beban penggantung 1 N, maka laju maksimum putaran bandul itu adalah …

a. 2 m/s c. 5 m/s e.

10 m/s

b. 3 m/s d. 8 m/s

5. Benda A bermassa 20 gram diikat pada ujung tali yang

dihubungkan benang dengan beban B. Benda diputar mendatar dengan f = 5 Hz. Panjang tali 70 cm. Jika  =

22

7

, maka berat beban B adalah ….

a. 13,8 N c. 15,8 N e.

20 N

b. 14,8 N d. 16,8 N

6. Sebuah benda 2 kg diikat dengan tali sepanjang 50 cm dan diputar pada bidang vertikal dengan kecepatan sudut tetap 6 rad/s.

Tegangan tali ketika benda berada di titik tertinggi dan titik terendah adalah ….

a. 336 N dan 36 N c. 16 N dan 56 N e.

36 N dan 56 N

b. 56 N dan 16 N d. 0 N dan 36 N

7. Mula – mula benda A bergerak melingkar dengan jari – jari r. Kemudian jari-jari lintasan diubah menjadi 2r, tetapi energi kinetiknya tetap. Perubahan gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah ….

a. 0,25 kali c. 1 kali e.

4 kali

b. 0,50 kali d. 2 kali

8. Diketahui benda 10 kg berada di lantai licin yang dipengaruhi F1=

50 N dan F2 = 20 N yang berlawanan. Besar dan arah percepatan

9. Benda di dalam lift beratnya lebih besar dibanding berat benda ketika diam. Hal ini terjadi jika ….

a. gerak lift ke atas dipercepat b. gerak lift ke bawah diperlambat c. gerak lift ke bawah dipercepat

d. gerak lift ke atas dengan kecepatan tetap e. geral lift ke bawah dengan kecepatan tetap

(40)

10. Orang bermassa 60 kg berdiri di atas lift yang sedang bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s2. Gaya normal yang bekerja pada

orang tersebut adalah ….

a. 720 N c. 480 N e.

20 N

b. 600 N d. 400 N

11. Sebuah benda bermassa 4 kg mula – mula bergerak lurus pada bidang horizontal dengan kecepatan tetap 3 ms-1. Kemudian

sebuah gaya 30 N bekerja pada benda itu yang mengakibatkan kecepatan benda akhirnya menjadi 6 ms-1. Perpindahan benda

selama gaya bekerja adalah ….

a. 0,2 m c. 2,5 m e.

5 m

b. 1,8 m d. 3,6 m

12. Besar gaya gravitasi antara 2 benda yang berinteraksi adalah …. a. sebanding dengan kuadrat jarak kedua benda

b. sebanding dengan kuadrat massa kedua benda c. berbading terbalik dengan jarak kedua benda

d. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda e. berbanding terbalik dengan kuadrat massa kedua benda 13. Massa balok A 10 kg (diam). Koefisien gesekan statis balok

dengan lantai 0,4. Percepatan gravitasi 10 ms-2. Di antara nilai

gaya F mendatar berikut ini yang merupakan nilai minimum agar balok A menjadi dapat bergerak adalah ….

a. 6 N c. 39 N e.

65 N

b. 37 N d. 41 N

14.

50 N

Dua benda A dan B berada di atas bidang datar licin dan saling dihubungkan tali seperti gambar di atas. Kemudian pada B ditarik dengan gaya sebesar 50 N, hingga percepatan yang terjadi pada kedua benda itu 2 ms-2 . Jika massa A adalah 15 kg, maka massa B

adalah ….

a. 10 kg c. 25 kg e.

40 kg

b. 15 kg d. 35 kg

15.Grafik yang menggambarkan hubungan antara F (gaya gravitasi) terhadap r2 (r adalah jarak kedua benda dari Hukum Newton

tentang gravitasi) adalah ….

A B

(41)

a. F b. F c. F

r2 r2

r2

d. F e. F

r2 r2

16. Sebuah benda bergerak pada lintasan kasar dengan koefisien gesekan kinetik 0,2. Berat benda 25 N dan pada benda dikenai gaya ke atas 5 N. Jika benda bergerak dengan percepatan 2 m/s2 (g

= 10 m/det2), maka besar gaya horizontal yang diberikan adalah

….

a. 7 N c. 10 N e.

13 N

b. 9 N d. 11 N

17. Berikut ini merupakan pernyataan yang berkaitan dengan koefisien gesekan statis s dan koefisien gesekan kinetis k.

1) k < s

2) k dan s bergantung pada sifat permukaan yang

bersinggungan

3) k dan s bergantung pada luas permukaan yang

bersinggungan

4) k dan s bergantung dengan permukaan dan massa benda

yang bersinggungan

Dari pernyataan tersebut yang benar adalah ….

a. 1, 2 dan 3 c. 2 dan 4 e.

1, 2, 3 dan 4

b. 1 dan 3 d. 4 saja

18. Sebuah benda bermassa 4 kg terletak pada bidang miring dengan sudut kemiringan 37, k = 0,25 (g = m/s2) didorong

dengan gaya F sejajar bidang miring ke atas sehingga mengakibatkan balok bergeser ke atas dengan laju konstan, besarnya gaya F adalah …. kasar

(42)

a. 38 N c. 26 N e. 16 N

b. 32 N d. 24 N

19. Sebuah balok massanya 10 kg diletakkan di atas lantai kasar. Balok tersebut ditarik dengan gaya mendatar F = 20 N. Jika g = m/s2,

s = 0,3 dan k = 0,2. Besar gaya gesekan antara balok

dengan lantai adalah ….

a. 60 N c. 30 N e.

10 N

b. 50 N d. 20 N

20. Sebuah balok yang beratnya 50 N diam di atas papan yang mendatar. Balok ditarik dengan gaya 50 N dan membentuk sudut 37 terhadap bidang horizontal. Jika koefisien gesekan statis dan kinetis balok dengan lantai ½ dan ¼ (g = 10 m/s2), maka :

1) massa benda 5 kg 2) gaya normal benda 20 N 3) gaya gesekan kinetik 5 N 4) percepatan gerak 7 m/s2

Pernyataan yang benar adalah ….

a. 1, 2 dan 3 c. 2 dan 4 e.

1, 2, 3 dan 4

b. 1 dan 3 d. 4 saja

B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !

1. Disebut apakah sifat benda mempertahankan keadaannya semula ? 2. Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol,

maka benda itu diam atau bergerak lurus beraturan. Bunyi hukum apakah yang menyatakan tersebut ?

3. Percepatan yang ditimbulkan dari gaya yang bekerja pada sebuah benda besarnya berbanding lurus dan searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda. Bunyi hukum apakah yang menyatakan tersebut ?

4. Disebut apakah ukuran banyaknya zat yang dikandung suatu benda ?

5. Disebut apakah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda ? 6. Bagaimanakah persamaan yang berlaku pada Hukum II Newton ? 7. Bagaimanakah rumus berat benda ?

8. Apakah satuan berat benda ?

(43)

9. Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Bunyi hukum apakah yang menyatakan tersebut ?

10. Bagaimanakah rumus gaya sentripetal ?

C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !

1. Sebuah benda yang bermassa 5 kg meluncur tanpa kecepatan awal di atas bidang miring yang panjang dan licin, sudut kemiringan bidang  (sin  = 0,6) dan g = 10 m/s2.

a. Tentukan percepatan yang timbul pada benda ! b. Tentukan jarak yang ditempuh setelah 4 detik ! 2.

F

Perhatikan gambar di atas ! Benda A, B, dan C dihubungkan oleh tali. Massa A, B, dan C masing – masing 1 kg ; 1,5 kg; dan 2,5 kg. Benda C ditarik dengan gaya 40 N.

a. Tentukan tegangan tali antara benda A dan benda B ! b. Tentukan tegangan tali antara benda B dan benda C !

3. Seseorang yang beratnya 580 N berdiri di atas timbangan badan di sebuah lift yang bergerak vertikal. (g = 10 m/s2)

a. Tentukan angka yang ditunjuk timbangan jika lift bergerak ke atas dengan perlambatan 2 m/s2 !

b. Tentukan angka yang ditunjuk timbangan jika lift bergerak ke bawah dengan percepatan 2 m/s2!

4. Berapa besar tegangan tali T1 dan T2 pada gambar di samping ?

A B C

37

(44)

T1 m = 4 kg

5. Hitunglah percepatan suatu balok yang meluncur pada sebuah bidang miring dengan sudut miring 53 dengan koefisien gesekan statis dan kinetis balok dengan bidang miring masing – masing 0,4 dan 0,3 !

II. Aspek Psikomotorik

Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !

1. Letakkan selembar kertas di sebuah meja! Setelah itu, letakkan sebuah katrol kecil di atas kertas tersebut! Tarik kertas tadi secara cepat! Apa yang terjadi ? Jelaskan!

2. Untuk menyelidiki adanya percepatan pada Hukum II Newton, alat apa yang perlu disiapkan ?

3. Buatlah grafik hubungan antara F dan m pada percobaan mengenai Hukum II Newton!

4. Sebuah benda didorong dengan arah mendatar di sepanjang permukaan mendatar. Gambarkan gaya – gaya yang bekerja dan sebutkan gaya – gaya yang merupakan pasangan aksi reaksi! 5. Anda memiliki dua benda A dan B dengan berat yang sama. Benda

A diletakkan di bidang yang licin sedangkan benda B diletakkan di bidang yang kasar, kemudian kedua benda tersebut di tarik dengan gaya yang sama. Manakah yang lebih mudah bergerak ? Mengapa hal tersebut bisa terjadi ?

(45)

Soal Ulangan Semester 1

Fisika Kelas X .

S M A Negeri 1 Blahbatuh .

ULANGAN SEMESTER 1

A. Pilihlah huruf a, b, c, d, atau e di depan jawaban yang paling benar!

1. Jika momentum adalah massa suatu benda dikalikan dengan kecepatannya, maka dimensi dari momentum ….

a. M L-1 T-1 c. M LT-1 e.

M LT-2

b. M L-1 T d. M L-1 T-2

2. Jika seseorang berada di dalam bus yang sedang melaju kemudian bus direm mendadak, maka orang tersebut akan terdorong ke depan. Hal ini terjadi karena ….

a. gaya dorong bus dari belakang d. sifat kelembaman benda

b. gaya pengereman bus e.

pengereman yang mendadak c. gaya tarik bus

3. Sebuah perahu menyeberangi sungai dengan arah tegak lurus arus air. Seorang pengamat berdiri diam di tepi sungai. Jika kecepetan perahu adalah 4 ms-1 dan kecepatan arus air sungai 3 ms-1, maka

kecepatan relatif perahu terhadap pengamat adalah ….m/s.

a. 8 c. 4 e.

2

b. 5 d. 3

4. Dua buah gaya masing – masing 16 N dan 10 N bertitik tangkap sama. Kedua gaya membentuk sudut 120. Resultan kedua gaya tersebut adalah ….

a. 10 N c. 14 N e.

(46)

b. 102 N d. 142 N

5. Benda di dalam lift beratnya sama besar dibanding berat benda ketika diam. Hal ini terjadi jika ….

a. gerak lift ke atas dipercepat d. gerak lift ke atas dengan kecepatan tetap

b. gerak lift ke atas diperlambat e. gerak lift ke bawah dengan kecepatan berubah

c. gerak lift ke bawah diperlambat

6. Sebuah benda massanya 5 kg bergerak pada bidang licin. Benda tersebut dipengaruhi dua gaya sama besar dan berlawanan arah. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah ….( g = 10 ms-2)

a. percepatannya 4 ms-2 d. energi yang

dimiliki benda 100 J

b. gerak benda lurus beraturan e. kecepatan benda berubah

c. keadaan benda tidak setimbang

7. Sebuah benda berbentuk bola mengalami jatuh bebas dari ketinggian 80 m dari tanah. Pada saat benda berada pada ketinggian 60 m dari tanah, kecepatan benda adalah ….

a. 203 ms c. 18 ms-1 e.

12 ms-1

b. 20 ms d. 15 ms-1

8. Kereta api dengan kecepatan 108 km/jam direm dan berhenti setelah 10 s. Massa kereta api diketahui 3.000 kg. Untuk menghentikan kereta api itu dibutuhkan gaya rem sebesar ….

a. 7.000 N c. 9.000 N e.

10.000 N

b. 8.000 N d. 9.500 N

9. Dalam beberapa besaran gerak melingkar beraturan dibawah ini hanya ada satu yang benar, yaitu ….

a.  =

10. Dari kelompok besaran di bawah ini yang mempunyai satuan sama adalah ….

a. usaha, daya dan energi d. usaha,

energi kinetik dan percepatan

(47)

11. vA= 15 m/s vB= 10 m/s

A B

Jika jarak AB = 75 meter, maka A dan B bertemu di ….

a. 23 m dari A c. 30 m dari A e.

60 m dari A

b. 50 m dari A d. 50 m dari B

12. Sebuah benda dilepaskan dari ketinggian 20 m di atas tanah. (g = 10 m/s2). Kecepatan benda setelah mencapai ketinggian 15 m di

atas tanah ….

a. 10 m/det c. 17 m/det e.

25 m/det

b. 15 m/det d. 20 m/det

13. Perhatikan gambar berikut !

Pada gambar tersebut, jika diketahui massa benda A dan B masing – masing adalah 2 kg dan 5 kg, permukaan meja licin sempurna, dan percepatan gravitasinya 10 m/s2 . Percepatan benda A setelah

benda B dilepaskan adalah ….

a. 0,5 m/s2 c. 1,5 m/s2 e.

2,9 m/s2

b. 1,0 m/s2 d. 2,0 m/s2

14. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 600 meter di atas tanah. Pada saat benda berkecepatan 100 m/s, maka tinggi benda tersebut adalah …. (g = 10 m/s2)

a. 20 meter c. 60 meter e.

100 meter

b. 50 meter d. 90 meter

15. Benda bermassa 10 kg dari keadaan diam diberi gaya 10 newton. Laju benda saat pindah 50 m mendatar adalah ….

c. 5 m/s c. 30 m/s e.

100 m/s

a. 10 m/s d. 80 m/s

B

A

(48)

16. Benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan berputar 120 kali tiap menit, dan r = 0,5 m. Besarnya kecepatan sudut dan kecepatan liniernya adalah …

a. 4 rad/s dan  m/s c. 2 rad/s dan 2 m/s e.  rad/s dan  m/s

b. 4 rad/s dan 2 m/s d.  rad/s dan 4 m/s

17. Titik P merupakan ujung jarum jam dan Q titik di tengah – tengah jarum jam tersebut. Jika jarum berputar melingkar , maka

kecepatan linier dari P dan Q berbanding sebagai ….

a. 1 : 1 c. 2 : 1 e.

1 : 4

b. 1 : 2 d. 4 : 1

18. Benda dengan ukuran panjang 63,2 cm dan lebar 3,5 cm, maka menurut aturan angka penting luas benda tersebut adalah ….cm2.

a. 2,21. 20 . 102 c. 2,21. 102 e.

2,2. 102

b. 2,21. 2 . 102 d. 2,20. 102

19. Dari lima besaran di bawah ini yang termasuk besaran pokok dan vektor adalah ….

a. massa c. gaya e.

perpindahan

b. kecepatan d. waktu

20. Mengenai gerak lurus beraturan, pernyataan di bawah ini yang benar adalah …

a. kecepatan dan percepatannya tetap

b. percepatannya nol dan lintasannya lengkung c. percepatannya positif

d. kecepatannya dapat nol

e. percepatannya nol dan kecepatannya tetap

21. Benda bergerak dengan kecepatan 100 ms-1 dan diperlambat 10

ms-1 . Dari awal sampai berhenti menempuh perpindahan sebesar

….

a. 250 m c. 750 m e.

1.500 m

b. 500 m d. 1.000 m

c.

22. Benda bergerak dengan kecepatan awal 10 ms-1 dan dipercepat 1

ms-1. Saat benda kecepatannya 20 m/s, benda tersebut telah

menempuh jarak perpindahan sebesar ….

a. 50 m c. 150 m e.

200 m

(49)

23. Benda jatuh bebas dari ketinggian 500 m. Waktu yang diperlukan untuk sampai di tanah dan kecepatan benda saat tingginya dari tanah sejauh 455 m adalah ….

a. 10 s dan 20 m/s c. 10 s dan 70 m/s e. 15 s dan 30 m/s

b. 10 s dan 15 m/s d. 10 s dan 30 m/s

24. Benda 10 kg di atas lantai licin yang dipengaruhi F1 = 50 N dan F2

= 20 N yang berlawanan seperti gambar berikut,

F1 F2

Besar dan arah percepatan yang dialami benda adalah …. a. 5 m/s2 searah F

1 c. 3 m/s2 searah F2 e.

2 m/s2 searah F

2

b. 3 m/s2 searah F

1 d. 2 m/s2 searah F

25. T F

Dari gambar di atas diketahui :

m1= 4 kg

m2 = 6 kg

Kedua benda terhadap lantai mempunyai k = 1/5. Jika F = 50 N,

maka tegangan tali T sebesar ….

a. 10 N c. 20 N e.

30 N

b. 15 N d. 25 N

B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !

1. Disebut apakah besaran yang diturunkan dari satuan besaran pokok ?

2. Berapakah banyaknya angka penting pada hasil pengukuran 0,04201 ?

3. Disebut apakah gerak pada lintasan lurus dengan percepatan konstan ?

4. Disebut apakah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu ?

m = 10 kg

m

1 m1

(50)

5. Benda bergerak dari posisi -2 m ke posisi +4 m, berapakah perpindahan benda tersebut ?

6. Bagaimanakah persamaan hubungan antara v, , dan r pada gerak melingkar beraturan ?

7. Dalam waktu 5 detik benda bergerak melingkar sebanyak 15 kali. Berapakah frekuensinya ?

8. Benda yang bermassa 4 kg bergerak dan memiliki percepatan 90 km/jam. Berapakah besarnya gaya yang bekerja pada benda tersebut ?

9. Pada saat bus yang sedang melaju kemudian secara mendadak direm, penumpang akan terdorong ke depan. Sesuai dengan hukum apakah peristiwa tersebut ?

10. Jika terdapat gaya aksi 60 N, maka berapakah besarnya gaya reaksi ?

C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !

1. Diketahui sebuah mobil bermassa 1 ton melaju dengan v = 100 m/s. Suatu saat, direm dengan gaya F = 10.000 newton tetap. a. Hitunglah waktu saat direm hingga berhenti!

b. Hitunglah jarak yang ditempuh dari saat direm hingga berhenti!

2. Jari – jari roda gir depan sebuah sepeda balap 14 cm, gir belakang 7 cm, dan roda 30 cm. Jika periode gir depan 10 detik, tentukan :

a. periode gir yang belakang

b. jarak yang ditempuh sepeda selama 30 menit

3.

10 N 10 N

(51)

Hitunglah besar dan arah resultan gaya – gaya yang tampak pada gambar!

4. Empat buah gaya masing – masing besarnya 6 N, 8 N, 10 N dan 12 N setitik tangkap dan sebidang, serta terhadap sumbu X positif membentuk sudut 30, 120, 210 dan 330. Tentukan resultan gaya dan arahnya terhadap sumbu X positif!

5. Dua orang P dan Q dari tempat dan waktu yang sama. Jika P bergerak sejak awal dengan kecepatan tetap 54 km/jam dan Q mulai bergerak dari diam dengan percepatan 6 m/s2.

a. Hitunglah lamanya waktu Q dapat menyusul P! b. Hitunglah jarak tempuh saat P tersusul Q!

Materi Fisika Kelas X .

Semester 2.

S M A Negeri 1 Blahbatuh .

BAB . I

GELOMBANG DAN OPTIK.

A. PEMANTULAN GELOMBANG :

Pemantulan cahaya :

Benda-benda yang dapat memantulkan cahaya adalah benda-benda yang

(52)

Hukum Pemantulan Snellius :

1. Sinar datang , sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang

datar .

2. Sudut datang sama dengan sudut pantul .

1. Pemantulan pada cermin datar : Sifat bayangan dari cermin datar :

a. Jarak bayangan ke cermin ( s ’ ) sama dengan jarak benda ke cermin ( s ).

b. Bayangan bersifat maya karena terbentuk oleh perpotongan dari perpanjangan

garis sinar pantul dan berada di belakang cermin . c. Jarak bayangan ke cermin diberi tanda negatip. d. Tinggi bayangan sama dengan tinggi bendanya. e. Posisi bayangan tegak

f. Bayangan berhadapan dengan bendanya .berlawanan dan simetris .

Untuk cermin bersudut :

Jumlah bayangan yang dibentuk oleh cermin bersudut adalah :

n = 360  1

2. Pemantulan pada cermin lengkung : A. Cermin cekung :

Adalah bagian bulatan bola cermin yang bagian cekungnya dapat

memantulkan cahaya .

Sinar – sina istimewa pada cermin cekung :

1. Sinar sejajar sumbu utama dipantulkan melalui fokus.

N

s p s

d

(53)

2. Sinar yang melalui fokus dipantulkan sejajar sumbu utama

3. Sinar yang menuju pusat cermin dipantulkan kepusat juga.

Terjadinya bayangan :

Hubungan antara :

s ; f dan s’

:

f 1

=

1s

+

' 1 s

Perbesaran : m = s s'

=

h h'

Catatan :

No. Jarak benda ( S )

Jarak bayangan ( S’)

Sifat-sifat bayangan

1 III II Sejati , diperkecil dan terbalik 2 Pusat Pusat Sejati , sama besar , terbalik 3 II III Sejati , diperbesar , teralik.

4 Fokus ~

-5 I IV Maya ,tegak , diperbesar

h’

f S’

III II

F P

I S

(54)

1. Semua jarak pada cermin /lensa dihitung dari cermin /lensa ke benda /

bayangan/fokus/R.

2. Jarak benda ( s ) = + ; jika jaraknya dihitung berlawanan dengan sinar datang.

3. Jarak bayangan ( s’) = + ; jika jaraknya dihitung berlawanan dengan sinar datang

4. Jarak fokus ( f ) = + ; jika jaraknya dihitung berlawanan dengan sinar datang

B. Cermin cembung :

Adalah bagian bulatan bola cermin yang bagian cembungnya dapat

memantulkan cahaya .

Sinar – sinar istimewa pada cermin cekung :

1. Sinar sejajar sumbu utama dipantulkan seakan akan datangnya dari

fokus.

2. Sinar yang melalui fokus dipantulkan seakan akandatangnya sejajar

sumbu utama

3. Sinar yang menuju pusat cermin dipantulkan seakan akan datang dari

pusat juga.

Terjadinya bayangan :

Benda berada didepan cermin cembung membentuk bayangan : maya ; tegak ; diperkecil dan berada dibelakang cermin.

Hubungan antara :

s ; f dan s’

:

P

S’ S

(55)

-

1f

=

1s

+

(56)
(57)

Untuk sudut pembias kecil (  < 5,7o )

C. Pembiasan pada Kaca Planparalel :

Sinar beralih dari udara kekaca dan keluar ke udara lagi , jika

Pergeseran arah sinar antara sinar datang dengan sinar bias adalah :

(58)

Adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang

1. Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan menuju fokus dan sinar yang melalui

fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.

2. Dari perpotongan dua sinar bias tersebut , ditarik garis tegak lurus ke

(59)

2. Lensa cekung ( negatip ) :

1. Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seakan-akan datangnya dari fokus .

(60)

intensitas cahaya membesar mata terasa

(61)
(62)

Perbesaran sudut (  ) :

Adalah perbandingan antara sudut penglihatan tanpa lup

 

(63)

Perbesaran mikroskop adalah :

M(total) = M(obj) x M(ok) Panjang mikroskop ( tubus ) adalah :

d = sob’ + sok a. Untuk mata berakomodasi maksimum :

(64)

6. Teropong bumi ( Yojana )

Teropong ini terdiri dari tiga lensa positip yaitu : lensa objektip ; lensa

pembalik dan lensa okuler .Benda di jauh tak terhingga bayangannya jatuh di

pusat lensa pembalik , lensa pembalik membalikkan bayangan dari objektip , bayangan lensa pembalik diterima oleh lensa okuler dan berfungsi sebagai lup.

Bayangan terakhir adalah maya , dsiperbesar dan tegak. Panjang teropong ( d ) :

d = fob + fp + fok

BAB . II

SUHU DAN KALOR ; A. SUHU.

Suhu adalah derajat /tingkat panas dinginnya suatu benda .

Alat untuk mengukur suhu adalah termometer Jenis termometer :

1. Termometer Celcius :

dengan titik tetap pertama 0o dan titik tetap

ke dua 100o, jumlah

skala 100

2. Termometer Reaumur :

dengan titik tetap pertama 0o dan titik tetap

ke dua 80o , dengan

jumlah skala 80 3. Termometer Fahrenheit :

dengan titik tetap pertama 32o dan titik tetap

ke dua 212o,

dengan jumlah skala 180 4. Termometer Kelvin :

dengan titik tetap pertama 273o dan titik

tetap ke dua 373o,

dengan jumlah skala 100 Perbandingan skala antar termometer :

(65)
(66)

At = Ao ( 1 +  t ). c. Muai Volume/Ruang :

Koefisien muai luas () :

Adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan volume suatu zat

setiap satu satuan volume jika suhunya naik 1oC .

Tambahan luas V suatu bidang tergantung dari : - luas mula-mula ( Vo )

- koefisien muai ruang () - kenaikkan suhunya ( t ) Rumus :

V = Vo  t

Atau :

Vt = Vo ( 1 +  t ) 2. PEMUAIAN ZAT CAIR.

Pemuaian zat cair memenuhi rumus-rumus pemuaian volume/ruang. ,

kecuali jika air dipanaskan dari 0o sampai 4o

volumenya akan

berkurang/menyusut . Peristiwa itu disebut anomali air . 3. PEMUAIAN GAS.

Pemuaian gas juga memenuhi rumus-rumus pemuaian volume/ruang , tetapi

juga dipengaruhi oleh tekanan gas. Keadaan gas dipelajari oleh :

a. Hukum Boyle :

Hasil kali antara tekanan dan volume merupakan bilangan tetap.

Hukum Boyle terjadi pada proses isotermis . P1.V1 = P2 . V2

b. Hukum Boyle Gay Lussac :

Hasil kali antara tekanan dengan volume dibagi temperatur

mutlaknya merupakan bilangan tetap. konstan

T PV

(67)
(68)

m1 . c1 .t 1 = m2 . c2 .t2

m1 . c1 .(t1 - t ) = m2 . c2 .( t - t2 )

E. PERUBAHAN WUJUD .

Benda jika diberi kalor akan mengalami perubahan suhu atau perubahan wujud.

Ada tiga macam wujud zat yaitu : padat , cair dan gas .

Melebur :

adalah peristiwa berubahnya benda padat menjadi benda cair.

Titik lebur :

Adalah suhu dimana dua wujud zat ( padat dan cair ) terjadi bersama sama

Kalor lebur :

adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk merubah benda padat menjadi

cair seluruhnya .

Q = m . L

Q = jumlah kalor yang diperlukan . m = massa benda..

L = kalor lebur / kalor laten. Misalnya :

Berapa jumlah kalor yang diperlukan untuk merubah Es yang massanya

m kg dari suhu -15o C menjadi uap air 125oC.?.

Jawab :

1. Dari -15o C es menjadi 0oC es : dipergunakan

menaikan suhu :

menyubim

mengembun menyublim

membeku Padat

Gas

Cair melebur

(69)

Q1 = mes . ces . t.

2. Dari 0o C es menjadi air 0oC air : dipergunakan

merubah wujud :

Q2 = mes . Les .

3. Dari 0o C air menjadi 100oC air : dipergunakan

menaikan suhu :

Q3 = mais . cair . t.

4. Dari 100o C air menjadi 100oC uap :

dipergunakan merubah wujud :

Q4 = mair . L air .

5. Dari 100o C uap menjadi …oC uap :

dipergunakan menaikan suhu :

Q5 = muap . cuap . t.

Keterangan :

Q = jumlah kalor yang diperlukan ( joule )

m = massa ( kg ).

t. = kenaikan suhu ( derajat ) Les = kalor lebur es ( joule/kg )

Lair = kalor uap air ( joule/kg )

ces = kalor jenis es ( joule/kg.oC )

cair = kalor jenis air ( joule/kg.oC )

cuap = kalor jenis uap ( joule/kg.oC )

Kalor lebur = kalor beku . Titik lebur = titik beku

Kalor uap = kalor embun. Titik uap = titik embun.

Kalor sublimasi = kalor sublimasi . Titik sublimasi = titk sublimasi

F. PERPINDAHAN KALOR. Perpindahan kalor ada 3 cara : 1. Konduksi :

Adalah perpindahan kalor melalui zat antara tanpa disertai

(70)

Kelajuan kalor ( H ) : adalah jumlah kalor yang mengalir tiap detik.

H =

t T A k t

Q

2. Konveksi :

Adalah perpindahan kalor yang disebabkan oleh perpindahan partikel –

partikel zat .

Kelajuan kalor ( H ) : adalah jumlah kalor yang mengalir tiap detik.

H = hA T t

Q

 

3. Radiasi :

Adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara.

H = e AT4

t Q

0e 1

k = koefisien konduksi. h = koefisien konveksi e = emisivitas

(71)

Figur

Grafik  kecepatan ( V ) terhadap  waktu ( t ) :
Grafik kecepatan V terhadap waktu t . View in document p.15
Grafik kecepatan ( V ) terhadap waktu ( t )  :
Grafik kecepatan V terhadap waktu t . View in document p.16
Tabel spektrum  :
Tabel spektrum . View in document p.78

Referensi

Memperbarui...