IKHLAS TERASA INDAH

1. Persamaan posisi sebuah partikel x = (4t + 3t² – t³) meter. Kecepatan partikel pada saat t = 2 s adalah …

A. 4 m/s D

B. 5 m/s

C. 6 m/s

D. 8 m/s
E 10 m/s

2. Bola kelereng bergerak dengan persamaan kecepatan v = (t² + 2t) m/s. Percepatan bola kelereng pada saat t = 2 sekon adalah … .

A. 2 m/s²
B. 3 m/s²
C. 4 m/s²
D. 5 m/s²
E. 6 m/s²

3. Sebuah partikel bergerak dengan vektor posisi; dalam satuan S.I. Besar kecepatan partikel pada t = 1 sekon adalah … .

A. 1 m/s
B. 3 m/s
C. 4 m/s
D. 7 m/s
E. 5 m/s

4. Sebuah benda bergerak dengan percepatan a = (2t – ½ ) … m/s². Pada saat t = 0 sekon kecepatan 1 m/s. Kecepatan benda pada t = 2 sekon adalah… .

A. 0 m/s
B. 1 m/s
C. 2 m/s
D. 3 m/s
E. 4 m/s

5. Posisi sudut untuk sebuah benda yang bergerak melingkar adalah q = 3.t + 6, q dalam radian dan t dalam sekon. Pada 2 detik pertama kecepatan sudut rata-rata adalah … .

A. 0
B. 1
C. 3
D. 5
E. 7

6. Sebuah benda bergerak rotasi dengan posisi sudut q = ½.t² +4.t + 10, q dalam radian dan t dalam sekon. Percepatan sudutnya adalah … .

A. t + 4
B. ½
C. 1
D. 4
E. 6

7. Sebuah benda berotasi mengeliligi suatu sumbu dengan persamaan posisi sudut q = 2.t + 3, q dalam radian dan t dalam sekon. Dari persamaan tersebut dapat dinyatakan bahwa :

1)         pada saat t = 0 s, posisi sudut 3 rad.
2)         kecepatan sudut benda tetap
3)         percepatan sudut benda nol
4)         laju linear benda 2 m/s

Pernyataan di atas yang benar adalah … .

A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 2
C. 2
D. 2 dan 3
E. 1,2,3 dan 4

8. Peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 30 m/s dan sudut elevasi 30^o, maka kecepatan benda saat tinggi maksimum adalah …. (g = 10 m/s²)

A. 30√3 m/s
B. 30 m/s
C. 15√3 m/s
D. 15 m/s
E. 0 m/s

9. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 20 m/s dan sudut elevasi 45^o, maka jarak terjauh yang dapat dicapai peluru adalah (g = 10 m/s²) ….

A. 20 m
B. 25 m
C. 30 m
D. 35 m
E. 40 m

10. Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya tarik menarik dua benda di angkasa adalah:

Massa masing-masing benda,
Jenis masing-masing benda
Jarak kedua benda
Intensitas masing-masing benda

Pertanyaan di atas yang benar adalah nomor…

A. 1,2 dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. Semua benar

11. Dua buah benda didekatkan dengan jarak r, sehingga timbul gaya gravitasi 2.000 N, jika kemudian jaraknya berubah menjadi ½ r, maka gaya gravitasi kedua benda menjadi …

A. 1.000 N
B. 2000 N
C. 4.000 N
D. 6.000 N
E. 8.000 N

12. Planet-X mempunyai massa a kali massa bumi dan jari-jari planet-X b kali jari-jari bumi. Berat suatu benda di planet-X dibandingkan beratnya di bumi adalah

A. a.b
B. a.b2
C. a/b
D. a/b2
E. 1/a.b

13. Sebuah benda di permukaan bumi beratnya 100 N, kemudian benda tersebut dibawa ke sebuah planet yang mempunyai massa 10 kali massa bumi dan jari-jarinya 2 kali jari-jari bumi. Berapa berat benda di permukaan planet … .

A. 25 Newton
B. 50 Newton
C. 100 Newton
D. 250 Newton
E. 500 Newton

14. Sebuah roket akan diluncurkan meninggalkan bumi. Bila jari-jari bumi 6,4 x 10³ km dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka besar kelajuan lepas roket tersebut agar mampu lepas dari gaya tarik bumi adalah ….

A. 5,5√2 km/s
B. 8√2 km/s
C. 6√2 km/s
D. 10√2 km/s
E. 7,5√2 km/s

15. Planet X dan Y mengorbit mengelilingi matahari. Jarak planet X dan Y ke matahari masing-masing a dan 4a. Jika periode planet X mengelilingi matahari adalah T, maka periode planet Y adalah ….

A. 4T
B. 6T
C. 8T
D. 12T
E. 16T

16. Sebuah pegas panjangnya 2 meter dan luas penampangnya 5 mm², Jika kawat tersebut di beri beban 4 kg bertambah panjang 4 cm dan g =10 m/s², maka modulus Yong kawat tersebut adalah :…

A. 4 . 10⁸ N/m²
B. 8 . 10⁹ N/m²
C. 2 . 10¹⁰ N/m²
D. 6 . 10¹⁰ N/m²
E. 8 . 10¹⁰ N/m²

17. Dalam suatu praktikum untuk menentukan konstanta pegas diperoleh data sebagai berikut :

No	F (N)	L (cm)
1 2 3 4 5	10 15 20 25 30	2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

Jika F adalah gaya dan L pertambahan panjang. Pegas yang digunakan mempunyai konstanta sebesar … .

A. 100 N.m^–1
B. 200 N.m^–1
C. 300 N.m^–1
D. 400 N.m^–1
E. 500 N.m^–1

18. Menurut hukum Hooke, pertambahan panjang suatu batang yang ditarik oleh suatu gaya … .

A. berbanding lurus dengan besar gaya tarik
B. berbanding lurus dengan luas penampang batang
C. berbanding terbalik dengan modulus Young batang tersebut
D. berbanding terbalik dengan panjang mula-mula
E. berbanding lurus dengan panjang mula-mula

19. Dua pegas identik dengan konstanta pegas 400 N/m, kedua pegas disusun paralel. Tentukan besarnya gaya yang dibutuhkan untuk menarik pegas sehingga bertambah panjang 5 cm.

A. 20 Newton
B. 40 Newton
C. 80 Newton
D. 120 Newton
E. 160 Newton

20. Empat buah pegas masing-masing dengan konstata pegas K disusun secara paralel . Konstanta pegas susunan tersebut adalah….

A. 4K
B. 2K
C. K
D. ½ K
E. ¼ K

1. Sebuah bola bermassa 800 gram bergerak menuruni permukaan talang licin, yang bentuknya ditunjukkan seperti gambar di atas. Jari-jari R = 60 cm dan g = 10 m/s². Besarnya energi kinetik saat bola berada di titik C adalah … .

2. Sebuah bola bergerak dengan kecepatan awal 2 m/s kemudian ditendang berlawanan arah dengan gaya 12 N dalam selang waktu 0,25 sekon dan kecepatan setelah ditendang 4 m/s. Besarnya massa bola adalah … .

3. Bola tennis dilepaskan dari ketinggian 4 m di atas lantai. Setelah menumbuk lantai bola hanya dipantulkan setinggi 16 cm. Nilai koefisien restitusi antara bola dan lantai adalah …..

4. Suatu benda jatuh bebas dari ketinggian 80 m dari atas tanah. Jika tumbukan terjadi secara elastis sebagian (e = 0,2), maka ketinggian pantul benda setelah tumbukan adalah … .

5. Bola dam dipukul dengan gaya 500 N, alat pemukul dengan bola bersentuhan selama 0,002 sekon. Jika massa bola 200 gram, kecepatan bola setelah dipukul adalah … .

1. Gas Helium dipanaskan sesuai dengan grafik P->V di bawah ini

P(Nm^-2)

2x10^{5 A B}

V(Cm³ ) 5 15

Usaha yang dilakukan gas helium pada proses AB adalah ...

a. 15 Joule

b. 10 Joule

c. 8 Joule

d. 4 Joule

e. 2 Joule

Usaha gas pada grafik P-V = Luas grafik

P(Nm^-2) W_ab= 2x10⁵(15-5)x10^-6

W_ab = 2 Joule

2x10^{5 A B}

V(Cm³ ) 5 15

2. Sebuah gayahorizontal 30 N mendorong sebuah balok di atas lantai licin. Berapa Joule usaha yang terjadi jika balok berpindah sejauh 75 cm ...
a. 22,5 J

b. 33,5 J

c. 55 J

d. 67,66 J

e. 56,9 J

Gaya mendatar F = 30 N searah perpindahan ∆X = 0,75 m. Besarnya usaha W = F ∆X = (30)(0,75) = 22,5 J

3. Sebuah peti bermassa 60 kg di atas lantai diangkat sampai ketinggian 5m. Berapakah usaha yang di lakukan pada peti ...

a. 3247 j

b. 2134 j

c. 2940 j

d. 6785 j

e. 2135 j

Massa benda m=60kg, perpindahan ∆X=h=5m, besarnya gaya minimum untuk mengangkat benda tersebut

F=mg -> Besarnya usaha

W=F ∆X = mgh

= (60)(9,8)(5) = 2940 j

4. Sebuah resultan gaya tetap yang dinyatakan dalam vektor satuan F = 4i + 2j bekerja pada sebuah benda hingga mengalami perpindahan r = 5i + j (semua satuan dinyatakan dalam SI). Tentukan besarnya usaha yang terjadi ...

a. 23 j

b. 24 j

c. 65 j

d. 35 j

e. 22 j

Usaha adalah besaran skalar yang diperoleh dari hasil perkalian titik antara vektor gaya F dan vektor perpindahan r.

W = F . r

= (4i + 2j) . (5i + j)

= (4)(5) + (2)(1) = 22 j

5. Dua buah balok A dan B bermassa sama 8kg. Berapakah besarnya usaha pada A dan B.

Jika Benda A didorong melalui bidang miring licin sampai ke puncaknya.

X 5m

30⁰

a. 300 j

b. 400 j

c. 476 j

d. 500 j

e. 200 j

Untuk mendorong A melalui bidang miring licin diperlukan gaya minimum F = w sin 30⁰panjang bidang miring :

x = 5 = 5 = 10 m

sin 30⁰½

Besarnya usaha pada A

W_A = (w sin 30)(x)

= mg sin 30 x

=(8)(10)(½)(10) = 400 joule

6. Seekor kelelawar bermassa 150 gram sedang terbangdengan kelajuan 30m/s. Berapakah energi kinetiknya ?

a. 875 j

b. 975 j

c. 675 j

d. 575 j

e. 275 j

Massa kelelawar m = 0,15 kg, kelajuan v = 30 m/s

Energi kinetiknya, EK = ½mv² = ½(0,15)(30)² = 675 j

7. Sebuah bola bermassa 0,5kg dilempar vertikal ke atas hingga mencapai ketinggian 11m. Berapakah energi potensial bola terhadap tanah ketika berada pada ketinggian itu ?

a. 66 j

b. 67 j

c. 56 j

d. 75 j

e. 55 j

Energi potensial pada ketinggian h₁, EP₁= mgh₁ = (0,5)(10)
(11) = 55 j

8. Sebuah benda yang bermassa 0,5kg diletakkan pada sebuah tiang yang tingginya 6,5m, seperti pada gambar. Bersarnya energi potensial benda terhadap kepala orang, jika g = 10m/s² adalah ...

a. 35 j

b. 25 j

c. 15 j

d. 45 j

e. 55 j

Jika kepala orang ditetapkan sebagai acuan, maka tinggi benda terhadap kepala orang adalah : h = 6,5 m – 1,5 m = 5m

Energi potensial : EP = m g h = (0,5)(10)(5) = 25 j

9. Sebuah mobil mainan yang massanya 1kg meluncur pada lintasan lurus dengan kelajuan awal 3 m/s hingga berhenti pada jarak 2 m. Berapakah usaha yang dilakukan gaya gesekan antara permukaan lintasan dan mobil mainan ?
a. -4,5 j

b. 4,5 j

c. 5,5 j

d. -5,5 j

e. 6,6 j

W = EK = EK₂ – EK₁= ½mv² - ½mv² = 0 – (1)(3)² = - 4,5 j

10. Ketika anda berlari menempuh lintasan pada bidang datar, apakah gaya berat Anda melakukan usaha pada diri anda ?

a. Ya, karena gaya berat tegak lurus terhadap bidang datar.

b. Ya, karena gaya berat berbanding lurus terhadap bidang datar.

c. Tidak, karena gaya berat tegak lurus terhadap bidang datar.

d. Tidak, karena gaya berat berbanding lurus terhadap bidang datar.

e. Semua benar.

Gaya berat tegak lurus terhadap perpindahan, karena itu gaya berat tidak melakukan usaha.

Jawaban c

11. Pada gambar berikut ditunjukkan grafik gaya F terhadap perpindahan ∆x. Hitunglah besarnya usaha total yang dilakukan gaya tersebut...

F(N)

8 A B

0 5 10 15 X(m)

a. 120 j

b. 100 j

c. 200 j

d. 300 j

e. 450 j

Untuk grafik di atas 0≤x≤15, usaha bernilai positif

W_abc = luas trapesium OABC

= (AB + OC)OA

= (10 + 15)8

= 100 j

12. Sebuah gaya konstan 20 N dikerjakan pada benda sehingga berpindah sejauh 13 m. Hitung usaha yang dikerjakan oleh gaya tersebut jika antara gaya dan perpindahan membentuk sudut 135⁰ ...

a. 260

b. -130

c. 230

d. 560

Gaya F = 20 N, θ = 135⁰, W = F s cos θ

W = (20)(-1/2

)(13) = -130

13. Peti bermassa 50 kg ditarik dengan gaya tetap 250 N yang arahnya 37⁰ terhadap horizontal (sin 37⁰ = 0,6). Gaya gesekan sebesar 50 N menghambat gerak peti tersebut. Peti berpindah sejauh 4 m ke kanan. Hitunglah usaha total yang dilakukan pada peti...

a. 500 j

b. 600 j

c. 700 j

d. 800 j

e. 900 j

Usaha oleh gaya 250 N

W₁ = F cos30⁰ ∆x

= (250) (0,8) (4)

= 800 j

Usaha oleh gaya gesekan

W₂ = F ∆x

= (-50) (4)

= -200 j

Usaha oleh gaya normal dan gaya berat masing-masing nol. Usaha total

W_tot = W₁+W₂

= 800 + (-200) = 600 j

14. Sebuah partikel yang beratnya 2 N mula-mula berada di A pada ketinggian 50 cm. Kemudian bergeser dan dalam setiap selang waktu yang sama berkedudukan di B, kemudian di C, di D dan akhirnya sampai di E. Tentukanlah usaha oleh gaya berat untuk perpindahan AB ...

100 E

50 A D

B 50 100

a. 1 j

b. 0 j

c. -1 j

d. 2 j

e. -0 j

Perpindahan bertanda (+) karena arahnya ke bawah,

AB = 50 cm = 0,5 m

W_ab= (2)(0,50) = 1 j

15. Sebuah benda bermassa 5 kg sedang bergerak pada suatu garis lurus dengan keljuan tetap 4 m/s. Kemudian gaya 10 N dikerjakan pada benda tersebut searah dengan perpindahannya dan dihilangkansetelah benda menempuh jarak 2,5 m. Tentukanlah peertambahan energi kinetik akibat aksi gaya tersebut...

a. 25 j

b. 35 j

c. 45 j

d. 75 j

e. 85 j

Usaha yang dilakukan gaya konstan F pada gerak lurus mendatar sama dengan perubahan energi kinetik.

W = F∆X = ∆EK

Jadi, ∆EK = F∆X = (10) (2,5) = 25 j

16. Air terjun setinggi 8m dengan debit 50m³/s digunakan untuk memutar generator listrik. Jika efisiensi generator 7,5% dan percepatan gravitasi 10m/s², tentukanlah daya rata-rata yang dihasilkan generator...

a. 400 kW

b. 500 kW

c. 600 kW

d. 300 kW

e. 450 Kw

ɳ =

75% = ɳ =

Energi keluaran = W_out = ɳ =

Massa adalah hasil kali massa jenis = 1000 kg/m³ untuk air dan volume air.

Daya keluaran generator

P =

Dengan

= 50 m/s

= 75 (4000) W

= 75 x 4 kW = 300 kW

17. Sebuah kereta bermassa 10⁴ kg, dari keadaan diam dipercepat 0,m/s². Tentukanlah daya oleh kereta setelah 5 sekon dan 8 sekon. Jika pada kereta bekerja gaya yang menghambat kereta 10³ newton..

a. 75000 watt dan 45000 watt

b. 20000 watt dan 50000 watt

c. 45000 watt dan 75000 watt

d. 48000 watt dan 15000 watt

e. 15000 watt dan 48000 watt

F’=5x 10³ N + 10³ N

= 6 x 10³ N

Daya kereta,

Pada t₁ = 5s

P’₁ = F’ v₁ = (6 x 10³)(2,5)

= 15000 watt

Pada t₂’=8s

P’₂= F’ v₂ = (6 x 10³)(8)

= 48000 watt

18. Sebuah benda ditarik dengan gaya 60 N ke atas dan membentuk sudut 30⁰ , benda tersebut berpindah sejauh 5 m. Maka usaha yang dilakukan benda tersebut adalah ...

a. 150

b. 50

c. 300

d. 150 N

e. 150

Usaha (W)

W = F . s . cos θ

= 60 . 5 . cos 30⁰

= 60.5.1/2

= 150

19. Srbuah benda bermassa 50 kg di luncurkan dari permukaan bumi. Jika massa dan jari-jari bumi masing-masing 6 x 10²⁴ kg dan 6370 km, tentukanlah energi potensial gavitasi di permukaan bumi...

a. -3,16 x 10⁹J

b. 3,16 x 10⁹J

c. 6,18 x 10¹⁰ J

d. 2,00 x 10¹⁰ J

e. 3,16 x 10¹¹ J

EP = -G

= -(6,7 x 10^-11)6x10²⁴.50 = -3,16 x 10⁹ J

6,37 x 10⁶

20. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian bergerak lurus dengan percepatan 3m/s². Berapakah besarnya usaha yang diubah menjadi energi kinetik selama 2 sekon ?

a. -72 J

b. 82 J

c. 72 J

d. 32 J

e. 21 J

Massa benda m = 4 kg kecepatan awal v₀ = 0 (diam),percepatan a = 3 m/s² selang waktu t = 2 s

Kecepatan akhir

V_t = v₀ + at

= 0 + (3)(2) = 6 m/s²

Usaha sama dengan perubahan energi kinetik

W =

4(6)² – 0 = 72 J

IKHLAS TERASA INDAH

Minggu, 08 Juni 2014

KELAS XI/GENAP

Jumat, 28 Februari 2014

soal & kunci