UJIAN AKHIR SEMESTER MATA PELAJARAN FISIKA PERIODE 2006/2007
1. Suatu segi empat setelah diukur dengan menggunakan alat yang berbeda dengan panjang 0,42 cm dan lebar 0,5 cm. Maka luas segi empat tersebut dengan penulisan angka penting adalah L = p x l
= 0,42 cm x 0,5 cm = 0,21 cm2
L = 0,2 cm2
2. Apabila sistem di atas berada dalam keseimbangan, maka besar tegangan tali T1 dan T2 adalah
(
)
sin45 500 2 2 500 45 sin 45 sin 0 45 cos 45 cos 0 2 1 2 1 2 1 2 1 = + = + = = = =∑
∑
T T T T Fy T T T T FxKarena T1 = T2 = T, maka persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut
N T T T T 500 2 500 2 2 500 2 2 1 . 2 . 2 500 45 sin 2 = = = =
Jadi besar tegangan tali (T) adalah 500 N 3. Grafik ini memperlihatkan sumbu x sebagai komonen waktu dan sumbu y sebagai komponen kecepatan. Untuk menghitung jarak yang ditempuh
dapat dilakukan dengan menhitung luas bidang di bawah kurva.
Jarak yang ditempuh kendaraan dari menit ke-30 sampai menit ke-60 adalah
(
)
km t v s jam menit t 20 2 1 . 40 . 2 1 30 30 60 = = = = = − = 4. Diketahui : -massa benda (m) = 2 kg -kecepatan awal (v1) = 2 m/sBila pada benda dilakukan Usaha (W) sebesar 21 J, maka kecepatannya berubah menjadi sebagai berikut
Usaha = perubahan energi kinetik
30 60 90 t (menit) 40
( )
s m m mv W v mv W mv Ek W Ek Ek Ek W / 5 25 2 2 . 2 . 2 1 21 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 = = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + = + = + = − = 5. Diketahui:-kecepatan awal truk(v1) = 10 m/s -massa truk(m1) = 1400 kg
-kecepatan awal mobil(v2) = 20 m/s -massa mobil(m2) = 600 kg
Tumbukan tidak lenting sama sekali (e = 0)
Hukum kekekalan momentum:
(
) (
)
(
)
s m/ 13 2000 26000 2000 12000 14000 600 1400 600 . 20 10.1400 v' ) m m ( v m v m v' )v' m m ( v m v m ' v m ' v m v m v m 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 = = + = + + = + + = + = + + = +Maka kecepatan kedua kendaraan tersebut setelah mengalami tabrakan adalah 13 m/s
6. Sebelum mencari nilai usahanya, dicari terlebih dahulu nilai konstanta pegas (k). Misal kita ambil percobaan nomor 2. Dari percobaan ini kita bisa memperoleh
( )
joule x k W m N m N L F k 5 , 2 10 . 250 10 . 500 . 2 1 . 2 1 / 500 10 . 6 30 2 2 1 2 2 = = = ∆ = = = ∆ = − − −Maka usaha yang dilakukan untuk memperpanjang pegas sejauh 10 cm adalah sebesar 2,5 joule.
7. Diketahui :
-kecepatan maksimum mobil (v) = 10 m/s
-koefisien gesek (µs) = 0,5
-percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Maka kelengkungan jalan yang dilewati oleh mobil adalah sebagai berikut
m g s v g m s mv R R mv g m s F Fgesek sentripetal 20 10 . 5 , 0 10 . . . . . 2 2 2 2 = = = = = = µ µ µ
8. -massa balok (m) = 8 kg -percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2 N L mg L T T L mg L 80 2 1 . 2 80 30 sin . 2 . 30 sin . . 2 1 0 0 0 0 = = = − = =
∑
τmaka tegangan talinya adalah 80 N. 9. Diketahui:
Katton homogen ABCDEA dengan ukuran AB = EC= 8 cm, AE = BC =4 cm, ED = CD = 5 cm.
Ditanya : Jarak titik berat karton dari garis AB.
(
)
(
)
cm A A A y A y y 8 , 2 3 . 8 . 2 1 8 4 . 3 . 8 . 2 1 . 5 8 4 . 2 2 1 2 2 1 1 0 = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + × ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + × = + + =10. Hukum Archimedes : Berat benda = berat air yang dipindahkan.
Massa jenis air (ρa = 1000 kg/m3)
3 / 600 5 3 . 1000 5 3 . . 5 3 . . . . . . ; . . m kg V V V V V V V V g V g V V m V m g m g m b b a b a a b b a a a b b a a b b a b = = = = = = = = = = ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ 11. Diketahui : B A B A h h P P = = 5 4 ρA= 1000 kg/m3 Ditanya : ρB …? 3 / 1250 1000 . 4 5 . 4 5 . . 5 4 . . 5 4 m kg h g h g P P A B B B A A B A = = = = = ρ ρ ρ ρ
Jadi massa jenis zat cair di bejana B adalah 1250 kg/m3. A 30 0 B D E C B A
12. .
h = 20 cm =20.10-2 m = 0,2 m
Kecepatan pancaran air dari lubang kecil adalah s m gh v= 2 = 2.10.0,2 = 4 =2 / 13. Diketahui: gaya (F) = 0,05N muatan di titik P (q) = +5 x 10-6 Coulomb
Ditanya : medan listrik (E) di titik P…?
C N q F E q E F / 10 . 1 10 . 5 10 . 5 10 . 5 05 , 0 . 4 6 2 6 = = = = = − − − 14. Diketahui : Lampu pijar 100 W, 220 V Ditanya :
Bila lampu dipasang pada pada tegangan X volt, maka daya disipasinya 25 W. Berapa nilai X…? X = V2 V P P V V P P V V 110 2 1 . 220 100 25 220 . 1 2 1 2 1 2 2 1 2 = = = = = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛
Jadi nilai X adalah 110 V 15. Diketahui :
hambatan 4R dirangkaiakan parallel.
-arus (I) = 3 A -tegangan (ε) = 12 V Ditanya : arus I’…?
A R R I maka R A V R R R R R R R R T T T 6 1 . 2 12 2 ' 1 4 3 12 4 2 2 1 4 2 4 1 4 1 1 = = = = Ω = Ω = = = = = + = ε ε
16. Arah medan magnet B ke sb-Z positif. Elektron bergerak dengan kecepatan v ke arah sb-X negatif. Maka gaya menyebabkan gerak elektron ke arah…
Dalam menentukan arah F, dapat digunakan aturan putaran sekrup. Dalam hal ini v diputar ke arah B sehingga bisa kita dapatkan arah gaya F ke sb-Y negatif.
17.
panjang kawat 2 (l2) = 2 kali panjang kawat 1(l1)
kecepatan 2 (v2) = 2 kali kecepatan (v1) h = 20 cm v =? +X +Y +Z -X v B F -Y v x B
kuat medan magnet (B) tetap
Besar ggl (ε) yang ditimbulkan sebesar… V v l B v l B v l B v l B Blv 4 . . 2 . 2 . . . . . 2 1 1 1 1 1 1 2 2 1 2 = = = = ε ε ε ε 18. Rangkaian R-L seri -hambatan (R) = 20 Ω -ggl (ε) = 100 V -tegangan (VR) = 80 V
Maka besar reaktansi induktif (XL) nya adalah… Ω = = − = − = − = + = Ω = = = = = = 30 900 1600 2500 40 50 50 2 100 2 40 80 2 2 2 2 2 2 R Z X R X Z I Z A R V I L L R ε
19. Pernyataan yang benar tentang gerak harmonik adalah bahwa kecepatan gerak harmonik akan mengalami nilai maksimum saat simpangannya bernilai nol. A v t A dt dv a t A dt dy v t A y ω ω ω ω ω ω = − = = = = = max 2 sin cos sin 20. cm garis cm d k k d cm m n d n d / 5000 10 . 5 , 0 10 . 2 1 1 1 10 . 2 10 . 20 2 1 10 . 10 30 sin 10 . 5 . 2 sin sin 4 4 4 7 7 0 7 = = = = = = = = = = = − − − − − θ λ λ θ 21. Jarak maksimum m D d L D L d 4000 10 . 4 , 0 10 . 5 . 22 , 1 10 . 2 . 22 , 1 22 , 1 . 22 , 1 4 7 3 = = = = = − − λ λ 22. Diketahui :
-jarak titik P dari sumber bunyi(rp) = 2 m -intensitas gelombang di P(IP) = 900 W/m2
-jarak titik Q dari sumber bunyi(rq)= 6 m Ditanya : Intensitas gelombang di titik Q…? 2 2 2 2 / 1000 900 . 6 2 . m W I r r I r r I I P q p Q q p P Q = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ =
23. Hal-hal yang merupakan sifat gelombang adalah
3. Dihasilkan dari medan listrik dan medan magnet.
24. Bandul sederhana - panjang tali (l) = 2,5 m - percepatan gravitasi = 10 m/s2 Besar frekuensi bandul…?
hertz l g f π π π π 1 2 , 2 10 2 1 2 , 2 10 2 1 2 1 = = = =
25. Bayangan yang terbentuk oleh cermin cembung dan sebuah benda yang ditempatkan di depan cermin bersifat maya, tegak, diperkecil.
26. Jarak terdekat (s’) yang dapat dilihat tanpa kacamata …. cm s s f s s s f cm m p f 50 ' 50 1 50 2 1 25 1 50 1 1 1 ' 1 ' 1 1 1 0 5 5 , 0 2 1 1 − = − = − = − = − = + = = = = = 27. C suhu pada mencair es semua tidak Berarti gr L c m T c m m L m T c m T c m o es es a a es es es es a a 0 375 , 49 80 3950 80 )) 2 ( 0 .( 5 , 0 . 50 ) 0 20 .( 1 . 200 . . . ' . ' . . . . = = − − − − = − ∆ = + ∆ = ∆ 28. Hp = Hq C t t C t t L t kA L t kA o 70 3 210 30 2 180 ) 39 ( ) 90 ( 2 = = − = − − = − 29. Diketahui: - efisiensi (η) = 40 %
- suhu reservoir panas = 7270 C. Ditanya : Suhu reservoir dingin…?
(
)
(
)
C K K T T T T 0 1 2 1 2 327 600 1000 . 6 , 0 1000 4 , 0 1 273 727 % 100 % 40 1 % 100 1 % 100 . 1 = = = − = + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − = η η 30. P P P P T T T T AT e AT e P P 16 81 ' 16 81 ' 16 81 2 3 5 , 1 ' ' ' 4 4 4 4 4 = = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = = τ τ31. Diketahui :
- panjang benda (L) = 10 m - kecepatan benda (v) = 0,6c
Ditanya : Panjang relativitasnya (L’)…?
(
)
m c c L c v L c v L L c v L L 8 10 . 8 , 0 10 . 64 , 0 10 . 36 , 0 1 10 . 6 , 0 1 . 1 . 1 1 1 ' . 1 1 1 ' 2 2 2 2 2 2 2 2 = = = − = − = − = − = − = = γ γ 32. Diketahui :-kecepatan benda = 3/5 kecepatan cahaya
-energi kinetik benda = x energi diam Ditanya : nilai x…?
(
)
(
)
(
)
0 0 2 2 2 2 0 25 , 0 1 25 , 1 25 , 1 8 , 0 1 64 , 0 1 36 , 0 1 1 6 , 0 1 1 1 1 1 E E E c c c v E E k k = − = = = = − = − = − = − = γ γJadi nilai x adalah 0,25
33. Hal yang merupakan sifat foton cahaya adalah
1. E = hf
Jadi tidak bergantung pada intensitas 2.
λ ρ = h
3. Foton tidak dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet
4. λ c h hf E = =
Jadi pernyataan 1, 2, 3, dan 4 benar 34.
(
)
{
}
(
)
{
}
(
)
{
}
MeV MeV MeV MeV He m n m p m Mev m E 931 . 03299 , 0 931 4 01733 , 2 01566 , 2 931 4 008665 , 1 . 2 00783 , 1 . 2 931 . 2 2 931 . 4 2 = − + = − + = − + = ∆ = ∆ 35. Diketahui: -waktu paruh (T1/2) = 6Ditanya : konstanta peluruhan (λ)..?
115 , 0 6 693 , 0 = = λ
