MATA KULIAH
:
FISIKA DASAR 1
Petunjuk C. Pilihlah A : jika pernyataan benar, alasan benar dan menunjukkan hubungan sebab akibat B : jika pernyataan benar, alasan benar tapi tidak menunjukkan hubungan sebab akibat terbenam di dalam zat cair , berarti gaya keatas oleh zat cair terhadap benda (
F
a) memenuhi02 Sebuah dongkrak hidrolik seperti pada gambar Bila penampang A1 dan A2 berbentuk silinder jenis air dan massa jenis larutan adalah : A. 1 : 2 B. 2 : 3 C. 3 : 5 D. 2 : 5
06 Air mengalir melalui suatu tabung alir yang terbentang mendatar mempunyai diameter 2 berikut ini yang akan menghasilkan usaha terbesar?
A. Adiabatik B. Isobarik C. Isokhorik D. Isotermik E. Tidak dapat ditentukan
08 Ketika suatu gas ideal memuai secara adiabatik dan reversibel, suhu gas
A. Selalu tetap B. Selalu berkurang C. Selalu bertambah D. Bisa tetap atau berubah
E. e. Bisa bertambah atau berkurang DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
FMIPA UNIVERSITAS NEGERI PADANG
UJIAN AKHIR SEMESTER JULI-DESEMBER 2001
P1
09
10 Diantara pernyataan berikut yang berkaitan dengan proses termodinamika berikut: 1. Pada proses isokhorik, gas tidak melakukan
usaha
2. Pada proses isobarik, gas melakukan/menerima usaha
3. Pada proses isotermik, energi dalam gas berubah
4. Pada proses adiabatik, gas selalu melakukan usaha
berpengisap tanpa gesekan, mula-mula mempunyai suhu T. Gas tersebut kemudian dipanaskan pada tekanan konstan sehingga volumenya menjadi 4 kali lebih besar. Bila R adalah tetapan gas umum, maka besarnya usaha yang telah dilakukan oleh gas untuk menaikkan volumenya tadi adalah:
A. RT/4 B RT ln 4 C. 6 RT D. 4 RT E. 3 RT
12 Menurut Hukum I Termodinamika untuk gas ideal, proses berikut ini adalah benar, kecuali : A. Pada proses adiabatic
W
U
B. Pada proses isokhorik
Q
U
C. Pada proses adiabatic
Q
0
D. Pada proses isobaric
W
Q
E. Pada proses isokhorik
W
0
13 Efisiensi mesin Carnot yang beroperasi dengan suhu rendah 1/2 T kelvin dan dengan suhu tinggi T kelvin adalah:
14 Satu mole gas ideal pada suhu T memuai secara isotermal sampai volumenya empat kali lipat. Berapakah pertambahan entropi dari gas ini? (R adalah tetapan umum gas)
tekanan p adalah
. Jika tekanan gas dijadikan dua kali lipat dan suhu diturunkan menjadi16 Dengan membuat volume gas ideal menjadi dua kali semula, ternyata energi dalamnya menjadi empat kali semula, maka tekanan gas tersebut menjadi: mengalami pemampatan secara adiabatik. Jika W adalah usaha yang dilakukan oleh sistem dan
T adalah perubahan suhu sistem, maka19 Dua bejana yang sama berisi udara dengan suhu dan massa yang sama pula. Udara dalam bejana A dipanaskan pada tekanan tetap sedangkan udara dalam bejana B dipanaskan pada volume tetap. Jika jumlah kalor yang diberikan sama banyaknya maka:
A. Kenaikan suhu udara di A dan di B sama B. Perubahan energi dalam di A dan di B sama C. Kenaikan suhu udara di A lebih kecil dari di B D. Kenaikan suhu udara di A lebih besar dari di B
E. Salah semua
20 Pernyataan berikut adalah benar, kecuali A. Temperatur dapat diartikan sebagai derajat
panas atau dingin suatu benda atau lingkungan
B. Kalor merupakan suatu bentuk energi yang berpindah akibat beda temperatur.
Untuk soal nomor 21 s.d nomor 18 gunakanlah petunjuk B
21
Tiga buah benda (a) , (b) dan (c) berada dalam zat cair. Pernyataan berikut yang benar adalah
1. gaya keatas oleh zat car < berat (a) 2. gaya keatas oleh zat cair = berat (b) 3. gaya keatas oleh zat cair = berat (c) 4. massa jenis zat cair > massa jenis (a)
22 Pesawat udara dapat terangkat ke udara karena 1. laju aliran udara diatas sayap > kecepatan
aliran udara dibawah sayap
2. tekanan udara dibawah sayap > tekanan udara diatas sayap
3. garis aliran udara diatas sayap lebih rapat dari garis aliran udara dia bawah sayap 4. penampang sayap bagian depan lebih tebal
dari penampang sayap bagian belakang
23 Air raksa dalam bejana memperlihatkan gejala : 1. sudut sentuh > 900
2. meniscus cembung 3. kohesinya > adhesi 4. membasahi dinding bejana
24 Kenaikan permukaan fluida yang cekung dalam pipa kapiler berbanding lurus dengan :
1. sudut kontak permukaan fluida 2. jari-jari pipa kapiler
3. massa jenis fluida
4. tegangan permukaan fluida
25 26
27 Pengaruh kalor terhadap zat dapat menyebab-kan
1. perubahan wujud zat 2. perubahan temperatur zat 3. perubahan volume zat 4. perubahan sifat zat
28 Sehubungan dengan aliran kalor :
1. Pada konduksi, disertai perpindahan materi 2. Pada konveksi , tidak desertai perpindahan
materi
3. Pada radiasi sebanding dengan kuadrat suhu mutlaknya.
4. Pada konduksi, berlawanan arah dengan arah naiknya temperatur
29 Tiga buah gaya F1,F2, dan F3 bekerja pada sebuah benda yang terletak diam di atas meja yang licin, ternyata benda itu tetap diam. Bila gaya F1 = 3 N , ,F2 = 4 N membentuk sudut 900 berarti besar gaya F3 adalah :
1. 5 N membetuk < 370 dengan F2 2. 5 N membetuk < 1270 dengan F1 3. 7 N membetuk < 530 dengan F1 4. 5 N membetuk < 1430 dengan F2
30 Setelah anda melakukan praktikum “gaya
Archimedes”, dapat disimpulkan bahwa gaya
keatas yang bekerja pada benda yang tercelum dalam zat cair bergantung pada :
1. Volume benda 2. berat benda 3. massa jenis benda 4. bentuk benda
Untuk soal nomor 31 s.d nomor 34 gunakanlah petunjuk C
31 Dalam suatu ruangan berisi gas, tekanannya sangat tergantung kepada ketinggian (h).
SEBAB
Menurut H. Utama Hidrostatika besarnya tekanan dalam suatu zat cair sebanding dengan kedalamannya
32 Hukum Bernoulli menyatakan hubungan tekanan, kecepatan dan ketinggian dari zat alir pada setiap titik dalam suatu aliran.
SEBAB
Hasil perkalian antara luas penampang tabung alir dan laju aliran disetiap titik pada suatu aliran disetiap titik adalah konstan.
33 Termometer Fahrenheit dan Kelvin menunjukkan bacaan yang sama pada angka 574,25
SEBAB
Fafrenheit = 32 +{ (9/5)(Kelvin -273)}
34 Air jika dinaikkan suhunya dari 0 s.d 4 0C massa jenisnya bertambah besar
Untuk soal nomor 35 s.d nomor 40 gunakanlah petunjuk A
35 Menurut hukum pertama termodinamika perubahan energi dalam sistem dapat terjadi, Jika :
A. Sistem menyerap kalir dari lingkungan B. Kalor dilepas sistem ke lingkungan C. Sistem melakukan kerja terhadap lingkungan D. Lingkungan melakukan kerja terhadap
sistem
E. Jawaban A, B, C dan D benar
36 Dari praktikum “Massa jenis zat cair” dapat disimpulkan bahwa massa jenis :
A. oli < air < gliserin B. air < oli < gliserin C. air > oli > gliserin D. oli > air > gliserin E. oli > gliserin > air
37 Sebuah kalorimeter (pengaduk + tutup + termometer) kosong massanya 150 gr. Kemidian diisi air yang suhunya 200C, setelah itu ditimbang massanya menjadi 200 gr. Selanjutnya kedalam kalorimeter dimasukkan air panas yang suhunya 700 C dan ditimbang lagi diperoleh massanya 300 gr. Bila suhu akhir yang ditunjukkan termometer 450 C , maka kapasitas kalor kalorimeter (C ) dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini : A. C(45-20)+50.1(45-20) =100.1.(70-45) B. 150.C(45-20)+50.1(45-20) =100.1.(70-45) C. C(45-20)+50.1(45-20) =150.1.(75-45) D. C(45-20)+50.1(45-20) =100.1.(70-20) E. 150 (45-20)+50.1(45-20 ) =100.C.(70-20)
38 Areometer yang skalanya seperti gambar berikut ini digunakan untuk menentukan massa jenis gliserin, ternyata areometer tercelup sampai garis ke dua dibawah angka 1,20. Bila angka dalam gr/cm3 maka massa jenis gliserin yang dilaporkan adalah
A. (1,22 + 0,02) gr/cm3 B. (1,21 + 0,0025) gr/cm3 C. (1,20 + 0,01) gr/cm3 D. (1,22 + 0,0025) gr/cm3 E. (1,21 + 0,005) gr/cm3
39 Sebuah bola dengan jari-jari r dan massa jenis ρ bergerak jatuh dalam gliserin dengan massa
je-nis ρ’ akan mempunyai kecepatan konstan pada
saat gaya berat, gaya keatas dan gaya gesekan oleh fluida dalam keadaan seimbang. Jika V =
volume bola, η = koefisien kekentalan gliserin , v = kecepatan terminal bola dan g = percepatan grafitasi bumi, maka persamaan yang berlaku untuk keadaan tersebut adalah :
A.
Vg
'
Vg
6
rv
0
B.
Vg
'
Vg
6
rv
0
C.
Vg
'
Vg
6
rv
D.
Vg
'
Vg
6
rv
E.
Vg
'
Vg
6
rv
40 Setelah anda melakukan percobaan “ Pesawat
Atwood” gerak yang dialami oleh beban sistem
pada saat beban m sebelum dan sesudah tersimpang berturut-turut adalah :
A. gerak lurus berubah beraturan dan gerak lurus beraturan
B. gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan
C. gerak lurus beraturan dan gerak lurus beraturan
D. gerak lurus dipercepat dan gerak lurus diperlambat
E. gerak lurus diperlambat dan gerak lurus dipercepat.
SOAL-SOAL ESSAY
Petunjuk : Kerjakan 3 dari 4 buah soal yang diberikan. Soal no 4 harus dibuat
1
C 1,5 m
B A
2 Suatu termometer X jika dicelupkan kedalam es yang sedang mencair menunjukkan bacaan 20 X dan jika dicelupkan pada air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm menunjukkan bacaan 240 X
a. Jika suatu cairan mendidih pada suhu 1940 Fahrenheit dan membeku pada suhu –4 0Celcius, nyatakanlah titik didih dan titik beku tersebut menurut termometer X
b. Berapa Kelvin kah saat termoeter X menunjukkan bacaan 125 X
c. Jika suatu saat termometer Reamur menunjukan bacaan 60 R , nyatakanlah angka tersebut menurut termometer X
1,20
1,30
h
Bila luas penampang dibagian B = 2 cm2 dan dibagian A = 1 cm2 Tangki tertutup dibagian atasnya dan terdapat udara yang dimampatkan dengan tekanan pc yang konstan . Bila diketahui debit aliran 35 liter/menit dan rapat massa air 1 gr/cm3 Tentukanlah
a. laju fluida di A
b. beda tekanan di C dan tekanan udara luar c. kecepatan aliran di B
3. Dua mol gas ideal memuai dari I ke F melalui tiga lintasan seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Hitung
a. usaha
b. energi dalam, dan c. kalor yang dilakukan gas
sepanjang sepanjang lintasan IAF, IF dan IBF. (dalam joule)
4 I A p 3
(atm ) 2
1 B F 2 3 4 (l)
4 Misalkan anda ingin mengukur kedalaman suatu tabung reaksi . alat yang tersedia adalah mistar, jangka sorong yang noniusnya terbagi atas 50 bagian sama dan micrometer skrup.
a. agar dapat melakukan mengukuran dengan tepat, alat mana yang anda pilih ? jelaskan alasan anda
b. selanjutnyan anda ingin menggunakan jangka sorong untuk mengukur tebal karet penghapus. Ternyata nol nonius berada pada garis 6 mm lebih pada skala utama, sedangkan skala noniusnya yang segaris dengan sekala utama adalah garis ke 32. Nyatakanlah tebal karet penghapus yang harus dilaporkan beserta ketidakpastiannya jika pengukuran hanya dilakukan 1 kali .
c. Bila pengukuran tersebut dilakukan berulang sebanyak 4 kali berturut-turut, sehingga diperoleh data pe- ngukuran yaitu 6, 64 mm, 6,66 mm, 6,66 mm, dan 6,68 mm. Nyatakanlah berapa tebal karet penghapus harus dilaporkan beserta ketidakpastiannya.
d. Bila pengukuran tersebut dilakukan berulang sampai 10 kali sehingga diperoleh data pengukuran berturut-turut : 6,64 6,66 6,66 6,68 6,64 6,66 6,68 6,64 6,68 dan 6,66 mm nyatakanlah tebal karet penghapus harus dilaporkan beserta ketidakpastiannya.
