UN Fisika SMK 2010 (Latihan Soal dan Kunci Jawaban Kelas XI) soalujian.net
LATIHAN SOAL UJIAN NASIONAL (UN) FISIKA KELAS XI
TA. 2009/2010
1.
2.
3.
4.
Jika suatu zat cair mempunyai kalor didih
tinggi, maka jika dipanaskan terus zat cair itu
akan…
lambat menguap
Koefisien muai luas suatu zat padat adalah…
sama dengan 2 kali koefisien muai
panjangnya
Sebuah kamar berada pada suhu 700 Fahreheit,
yang merupakan temperatur yang nyaman bagi
banyak orang. Temperatur Celciusnya adalah…
Diket
t = 700 F
Dity. t0 C = …?
Jawab
5
t 0 C = (70 − 32)
9
5
= (38)
9
= ....0 C
Pada awal perjalanan tekanan udara di dalam ban
mobil adalah 406 kPa dengan suhu 150 C.
Setelah berjalan dengan kecepatan tinggi, ban
menjadi panas dan tekanan udara di dalam ban
berubah menjadi 461 kPa. Jika pemuaian ban
diabaikan, suhu udara dalam ban sekarang
menjadi…
Diket
F1 = 406 kPa
T1 = 150 C = 288 K
P2 = 461 kPa
Dity. T2 = …?
Jawab
P1 P2
=
T1 T2
406 461
=
288 T2
5.
6.
T2 = ....0 C
Kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat
cair menjadi uap pada titik didihnya disebut…
kalor uap
Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 0,5
kg zat cair dari suhu 250 C menjadi 450 C (jika
kalor jenis zat cair = 4000 J.Kg-1 K-1) adalah…
Diket
m1 = 0,5 kg
t1 = 250 C = 298 K
t2 = 450 C = 318 K
c = 4000 J/kg.K
Dity. Q = …?
Jawab
Q = m.c. ∆t
= (0,5).(4000).(318-298)
=…J
7.
Energi persatuan waktu yang dipancarkan oleh
sebuah benda hitam sempurna yang suhunya
1270 C adalah…
Diket
e =1
τ = 5,67 x 10-8
T = 127 + 273 = 400 K
Dity. H = …?
Jawab
H = e. τ .T4
H = … watt/m2
8. Dalam botol termos terdapat 230 gram kopi pada
suhu 900 C. Kemudian ditambahkan susu
sebanyak 20 gram dengan suhu 50 C. Berapakah
suhu campuran? (misalkan tidak ada kalor
percampuran maupun kalor yang terserap botol
termos, C air = C kopi = C susu = 1 kal / gram.0 C ).
Diket
mK
= 230 g
tK
= 900 C
mS
= 20 g
tS
= 50 C
Dity. tC = …?
Jawab
(mK ).(t K ) + (mS ).(t S )
tc =
( m K ) + ( mS )
(230).(90) + (20).(5)
tc =
(230) + (20)
tc = … 0 C
9. Kalor jenis suatu benda tergantung dari:
a. Banyaknya kalor yang diserap benda
b. massa benda
c. kenaikan suhu benda
10. Suatu fluida dialirkan oleh pipa dari ujung A ke
ujung B. Agar kecepatan alir fluida di B lebih
besar daripada di A, maka…
penampang B dibuat lebih kecil daripada
penampang A
11. Sebuah alat pengepres hidrolik memiliki
penghisap besar yang luas penampangnya 250
m2 dan penghisap kecil yang luas penampangnya
20 m2. Jika gaya tekan sebesar 300 N diberikan
pada penghisap kecil, maka beban maksimum
yang dapat diangkat pada penghisap besar
adalah…
Diket
A1 = 250 m2
A2 = 20 m2
F2
= 300 N
Dity. F1 = … ?
Jawab
Page 1 of 6
F1 F2
=
A1 A2
F1
300
=
250 20
F1 = ... N
12. Sebongkah es terapung di dalam bak yang berisi
air ρ a = 1 gr / cm 3 . Volume es yang muncul di
atas permukaan air adalah 45 cm3. Jika
ρ es = 0,9 gr / cm 3 , maka volume es seluruhnya
adalah…
Diket
ρ a = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
(
Vdi atas air
)
= 45 cm3 = 45.10-6 m3
3
ρ es
= 0,9 g/cm = 900 kg/m
Dity. Ves seluruhnya = …?
Jawab
ρ .v
Vtercelup = B B
3
ρA
(V
B
)
− 45.10 −6 =
900.VB
1.000
100.VB = 45.10 −3
VB = 45.10 −5
VB = 450.10 −6 m 3
VB = .... cm 3
13. Sebuah pipa kecil dimasukkan ke dalam bensin
(γ = 0,29 N / m). Ternyata bensin naik setinggi 1
cm ρ = 0,9 gr / cm 3 . Maka jari-jari pipa
tersebut jika sudut kontaknya 370 adalah…
Diket
γ = 0,29 N/m
h = 1 cm = 10-2 m
ρ = 0,9 g/cm3 = 900 kg/m3
θ = 370
Dity. r = … ?
Jawab
2.γ . cos θ
h=
ρ .g.r
(2).(0,29).(cos 37)
10 −2 =
(900).(10).(r )
90 r = 0,464
0,464
r=
90
r = .5 x 10 −3 m
r = ... mm
14. Kalor yang mengalir per satuan waktu melalui
suatu konduktor:
a. Sebanding dengan selisih suhu antara
kedua ujungnya
b. berbanding terbalik dengan panjang
konduktor
(
)
c. sebanding dengan luas penampang
konduktor
15. Sebuah bejana yang sangat luas berisi air. Pada
jarak 10 m dari permukaan air terdapat lubang
kebocoran. Jika g = 10 m/s2 , maka kecepatan air
yang jatuh dari lubang adalah…
Diket
h = 10 m
g = 10 m/s2
Dity. V = …?
Jawab
V = 2.g .h
V = 2.10.10
V = 200
V = 2. x 100
V = .... m / s
16. Serangga dapat berjalan pada permukaan air
karena…
tegangan permukaan air
17. Udara yang melewati bagian atas dan bagian
bawah sayap pesawat masing-masing dengan
kelajuan 100 m/s dan 80 m/s. Jika luas setiap
sayap 20 m2, maka besar gaya angkat kedua
sayap adalah…
Diket
V2 = 100 m/s
V1 = 80 m/s
A
= 20 m2
ρ u = 1,2 kg/m3
Dity. F1 – F2 = … ?
Jawab
1
F1 − F2 = .ρ .(V22 − V12 ). A
2
1
= .(1,2).(800) 2 − (80) 2 .(20)
2
= 0,6 . (3600) . (20)
= ... N
18. Sebuah pesawat terbang dapat mengangkasa
karena…
gaya angkat dari mesin pesawat
19. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3/s
dimanfaatkan untuk memutar generator listrik
mikro. Jika 10 % energi air berubah menjadi
energi listrik dengan g = 10 m/s2, daya keluaran
generator listrik adalah…
Diket
h=8m
Q = 10 m3/s
g = 10 m/s2
% = 10
Dity. P = … ?
Jawab
Page 2 of 6
V
t
V = 10 m 3
Q=
m
V
m = ρ .V
ρ=
= (1000).(10)
= 10.000 kg
E P = m.g .h
= (10.000).(10).(8)
= 800.000 Joule
10%. E P =
10
x800.000 = 80.000 J
100
Daya :
W 80.000
=
= ... watt
t
1
20. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut:
1. Pada proses isokhorik, gas tidak melakukan
usaha
2. Pada proses isobaric, gas selalu mengembang
3. Pada proses adibatik, gas selalu mengembang
4. Pada proses isothermik, energi gas tetap
Pernyataan yang sesuai dengan konsep
thermodinamika adalah…
1 dan 4 adalah proses thermodinamika
21. Berikut adalah grafik tekanan (P) dan volume
(V) sejumlah gas ideal selama proses dari A ke
B. Usaha gas selama proses AB adalah…
P=
3
∆U = .n.R.∆T
2
3
= .(1).(831).(403 − 301)
2
= ... J
23. Banyaknya kalor yang diserap oleh sejumlah gas
yang dinaikkan suhunya dari 320 C menjadi 600
C dengan kapasitas kalor pada tekanan tetap 641
J/K adalah…
Diket
T1 = 320 C = 32 + 273 = 305 K
T2 = 600 C = 60 + 273 = 333 K
Cp = 641 J/K
Dity. Q = …?
Jawab
Q
CP =
∆T
Q
641 =
(333 − 305)
Q
641 =
28
Q = .... J
24. Sebuah mesin pendingin mempunyai koefisien
pendingin 6,0. Jika suhu ruang di luar mesin
pendingin 3010 K, maka suhu terendah di dalam
kulkas yang dapat dicapai adalah…
Diket
k=6
T1 = 301 K
Dity. T2 = …?
Jawab
T2
k=
T1 − T2
6=
T2
301 − T2
(6).(301 − T2 ) = T2
Diket
Gambar
Dity. WAB = … ?
Jawab
WAB = P.∆V + 0
= 9.(1-0,5)
=…J
22. Dalam wadah yang mempunyai volume tetap,
suhu suatu gas dinaikkan dari 3010 K menjadi
4030 K. Bila kapasitas kapasitor kalor gas
tersebut 642 J/K, maka perubahan energi dalam
gas adalah…
Diket
T1 = 301 K
T2 = 403 K
CV = 642 J/K
Dity. ∆U = ... ?
Jawab
1806 − 6T2 = T2
T2 =
0
K
0
T2 = C
25. Sebuah mesin kalor menyerap kalor dari tandon
bersuhu tinggi sebesar 8000 J. Bila mesin
melakukan usaha sebesar 6500 J, maka kalor
yang dibuang mesin ke tendon bersuhu rendah
adalah…
Diket
Q1 = 8000 J
W = 6500 J
Dity. Q2 = …?
Jawab
Page 3 of 6
penampang kecil dongkrak tersebut untuk
mengangkat mobil beratnya 10.000 N adalah…
Diket
d1 = 4 cm = 4.10-2 m
d2 = 200 cm = 200.10-2 m = 2 m
F2 = 10.000 N
Dity. F1 = …?
Jawab
F1 F2
=
d12 d 22
W Q1 − Q2
=
Q1
Q1
6500 8000 − Q2
=
8000
8000
8000.(8000 − Q2 ) = 8000.(6500)
Q2 = ... J
26. Tekanan zat cair dipengaruhi oleh…
massa jenis, volume, dan kedalaman zat cair
27. Bak berbentuk kubus dengan sisi 10 cm diisi
dengan minyak yang massa jenisnya ( ρ ) 0,8
g/cm3. Jika massa 720 gram, maka tekanan
hidrostatisnya adalah…
Diket
h = 10 cm = 10.10-2 m
ρ = 0,8 gr/cm3 = 800 kg/m3
m = 720 gr = 0,72 kg
Dity. PH = … ?
Jawab
m
ρ=
v
m 0,72
v= =
= 9.10 −4 m 3
ρ 800
PH = ρ .g.h
= Pascal
= Pa
28. Alat yang prinsip kerjanya menggunakan hokum
Archimedes adalah…
kapal selam
29. Sebuah dongkrak hidrolik masing-masing
penampangnya berdiameter 4 cm dan 200 cm.
Gaya minimum yang harus dikerjakan pada
F1
10.000
=
−2 2
(4.10 )
(2) 2
4.F1 = (16.10 −4 ).(10.000)
F1 = N
30. Sebuah pipa air masing-masing ujungnya berjarijari 1,5 cm dan 2 cm. Jika kecepatan air pada
penampang yang kecil 1,6 m/s, maka kecepatan
pada penampang yang besar adalah…
Diket
r1
= 1,5 cm
r2
= 2 cm
V1
= 1,6 m/s
Dity. V2 = …?
Jawab
V1 .r12 = V2 .r22
(1,6).(1,5) 2 = V2 .(2) 2
V2 =
m/s
Page 4 of 6
1.
2.
Hubungan skala suhu 3 thermometer x, y, dan z tertera seperti pada gambar dibawah. Jika
suatu zat cair suhunya diukur dengan thermometer z ternyata bersuhu t Z = 12 0 Z .
Hitunglah:
a. suhu zat cair tersebut jika diukur dengan thermometer x!
b. suhu zat cair tersebut jika diukur dengan thermometer y!
Diket
Gambar
Dity.
a. tX = …?
b. tY = …?
Jawab
tX − 0 12 − 15
=
100 − 0 95 − 15
tX
−3
a.
=
100 80
tX = 0X
tY − (−10) 12 − 15
=
70 − (−10) 95 − 15
tY + 10 12 − 15
=
b.
80
80
tY + 10 − 3
=
80
80
0
tY =
Y
Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti pada gambar. Ujung bebas
batang pertama bersuhu 1000 C. Sedangkan 2 ujung lainnya bersuhu 00 C. Ketiga batang
memiliki panjang dan luas penampang yang sama, sedangkan konduktivitas thermal batang
pertama, kedua, dan ketiga berturut-turut k1, k2, dan k3. Jika hubungan antara ketiganya
adalah k1 = 2k2 = 2k3. Hitunglah suhu disambungan ketiga batang tersebut!
Diket
k1 = 2k2 = 3k3
Dity. suhu sambungan = …?
Jawab
Karena batang 1 lebih panas dibandingkan dengan batang 2 dan 3 maka perpindahan suhu:
Page 5 of 6
k1 . A1 .
3.
(∆T )1
L1
= k 2 . A2 .
(∆T )2 + k
L2
3
. A3 .
(∆T )3
L3
Karena luas penampang (A) dan panjang (L) sama, maka bisa dihilangkan, sekaligus
2
→ k 3 = .k 2 , sehingga:
disubstitusi dengan k1 = 2k2 dan 2.k 2 = 3k 3
3
2
2k 2 .(∆T1 ) = k 2 .(∆T2 ) + .k 2 .(∆T3 ) , dimasukkan nilai suhunya:
3
2
2k 2 .(100 − x) = k 2 .( x − 0 ) + .k 2 .(x − 0 ) , variabel k2 bisa dihilangkan 2k2=k2+k2
3
2
200 − 2 x = x
3
2
2 x + .x = 200
3
6
2
x + x = 200
3
3
8
x = 200
3
x = 0C
Mesin Carnot bekerja pada temperatur 800 C dan 4000 C. Berapa efisiensi mesin tersebut!
Diket
Mesin Carnot menjelaskan tentang prinsip kerja mesin uap. Mesin diberi energi panas
pada suhu tinggi kemudian mesin mampu melakukan usaha sehingga mesin dapat
menuang panas yang lebih rendah suhunya. Mesin Carnot terdapat siklus (daur) yang
terdiri-dari proses isothermal dan adiabatic.
t2 = 800 C
t1 = 4000 C
Dity. η = ? (efisiensi)
Jawab
T
η = 1− 2
T1
80
400
1
= 1−
5
= %
= 1−
Page 6 of 6
TA. 2009/2010
1.
2.
3.
4.
Jika suatu zat cair mempunyai kalor didih
tinggi, maka jika dipanaskan terus zat cair itu
akan…
lambat menguap
Koefisien muai luas suatu zat padat adalah…
sama dengan 2 kali koefisien muai
panjangnya
Sebuah kamar berada pada suhu 700 Fahreheit,
yang merupakan temperatur yang nyaman bagi
banyak orang. Temperatur Celciusnya adalah…
Diket
t = 700 F
Dity. t0 C = …?
Jawab
5
t 0 C = (70 − 32)
9
5
= (38)
9
= ....0 C
Pada awal perjalanan tekanan udara di dalam ban
mobil adalah 406 kPa dengan suhu 150 C.
Setelah berjalan dengan kecepatan tinggi, ban
menjadi panas dan tekanan udara di dalam ban
berubah menjadi 461 kPa. Jika pemuaian ban
diabaikan, suhu udara dalam ban sekarang
menjadi…
Diket
F1 = 406 kPa
T1 = 150 C = 288 K
P2 = 461 kPa
Dity. T2 = …?
Jawab
P1 P2
=
T1 T2
406 461
=
288 T2
5.
6.
T2 = ....0 C
Kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat
cair menjadi uap pada titik didihnya disebut…
kalor uap
Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 0,5
kg zat cair dari suhu 250 C menjadi 450 C (jika
kalor jenis zat cair = 4000 J.Kg-1 K-1) adalah…
Diket
m1 = 0,5 kg
t1 = 250 C = 298 K
t2 = 450 C = 318 K
c = 4000 J/kg.K
Dity. Q = …?
Jawab
Q = m.c. ∆t
= (0,5).(4000).(318-298)
=…J
7.
Energi persatuan waktu yang dipancarkan oleh
sebuah benda hitam sempurna yang suhunya
1270 C adalah…
Diket
e =1
τ = 5,67 x 10-8
T = 127 + 273 = 400 K
Dity. H = …?
Jawab
H = e. τ .T4
H = … watt/m2
8. Dalam botol termos terdapat 230 gram kopi pada
suhu 900 C. Kemudian ditambahkan susu
sebanyak 20 gram dengan suhu 50 C. Berapakah
suhu campuran? (misalkan tidak ada kalor
percampuran maupun kalor yang terserap botol
termos, C air = C kopi = C susu = 1 kal / gram.0 C ).
Diket
mK
= 230 g
tK
= 900 C
mS
= 20 g
tS
= 50 C
Dity. tC = …?
Jawab
(mK ).(t K ) + (mS ).(t S )
tc =
( m K ) + ( mS )
(230).(90) + (20).(5)
tc =
(230) + (20)
tc = … 0 C
9. Kalor jenis suatu benda tergantung dari:
a. Banyaknya kalor yang diserap benda
b. massa benda
c. kenaikan suhu benda
10. Suatu fluida dialirkan oleh pipa dari ujung A ke
ujung B. Agar kecepatan alir fluida di B lebih
besar daripada di A, maka…
penampang B dibuat lebih kecil daripada
penampang A
11. Sebuah alat pengepres hidrolik memiliki
penghisap besar yang luas penampangnya 250
m2 dan penghisap kecil yang luas penampangnya
20 m2. Jika gaya tekan sebesar 300 N diberikan
pada penghisap kecil, maka beban maksimum
yang dapat diangkat pada penghisap besar
adalah…
Diket
A1 = 250 m2
A2 = 20 m2
F2
= 300 N
Dity. F1 = … ?
Jawab
Page 1 of 6
F1 F2
=
A1 A2
F1
300
=
250 20
F1 = ... N
12. Sebongkah es terapung di dalam bak yang berisi
air ρ a = 1 gr / cm 3 . Volume es yang muncul di
atas permukaan air adalah 45 cm3. Jika
ρ es = 0,9 gr / cm 3 , maka volume es seluruhnya
adalah…
Diket
ρ a = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
(
Vdi atas air
)
= 45 cm3 = 45.10-6 m3
3
ρ es
= 0,9 g/cm = 900 kg/m
Dity. Ves seluruhnya = …?
Jawab
ρ .v
Vtercelup = B B
3
ρA
(V
B
)
− 45.10 −6 =
900.VB
1.000
100.VB = 45.10 −3
VB = 45.10 −5
VB = 450.10 −6 m 3
VB = .... cm 3
13. Sebuah pipa kecil dimasukkan ke dalam bensin
(γ = 0,29 N / m). Ternyata bensin naik setinggi 1
cm ρ = 0,9 gr / cm 3 . Maka jari-jari pipa
tersebut jika sudut kontaknya 370 adalah…
Diket
γ = 0,29 N/m
h = 1 cm = 10-2 m
ρ = 0,9 g/cm3 = 900 kg/m3
θ = 370
Dity. r = … ?
Jawab
2.γ . cos θ
h=
ρ .g.r
(2).(0,29).(cos 37)
10 −2 =
(900).(10).(r )
90 r = 0,464
0,464
r=
90
r = .5 x 10 −3 m
r = ... mm
14. Kalor yang mengalir per satuan waktu melalui
suatu konduktor:
a. Sebanding dengan selisih suhu antara
kedua ujungnya
b. berbanding terbalik dengan panjang
konduktor
(
)
c. sebanding dengan luas penampang
konduktor
15. Sebuah bejana yang sangat luas berisi air. Pada
jarak 10 m dari permukaan air terdapat lubang
kebocoran. Jika g = 10 m/s2 , maka kecepatan air
yang jatuh dari lubang adalah…
Diket
h = 10 m
g = 10 m/s2
Dity. V = …?
Jawab
V = 2.g .h
V = 2.10.10
V = 200
V = 2. x 100
V = .... m / s
16. Serangga dapat berjalan pada permukaan air
karena…
tegangan permukaan air
17. Udara yang melewati bagian atas dan bagian
bawah sayap pesawat masing-masing dengan
kelajuan 100 m/s dan 80 m/s. Jika luas setiap
sayap 20 m2, maka besar gaya angkat kedua
sayap adalah…
Diket
V2 = 100 m/s
V1 = 80 m/s
A
= 20 m2
ρ u = 1,2 kg/m3
Dity. F1 – F2 = … ?
Jawab
1
F1 − F2 = .ρ .(V22 − V12 ). A
2
1
= .(1,2).(800) 2 − (80) 2 .(20)
2
= 0,6 . (3600) . (20)
= ... N
18. Sebuah pesawat terbang dapat mengangkasa
karena…
gaya angkat dari mesin pesawat
19. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3/s
dimanfaatkan untuk memutar generator listrik
mikro. Jika 10 % energi air berubah menjadi
energi listrik dengan g = 10 m/s2, daya keluaran
generator listrik adalah…
Diket
h=8m
Q = 10 m3/s
g = 10 m/s2
% = 10
Dity. P = … ?
Jawab
Page 2 of 6
V
t
V = 10 m 3
Q=
m
V
m = ρ .V
ρ=
= (1000).(10)
= 10.000 kg
E P = m.g .h
= (10.000).(10).(8)
= 800.000 Joule
10%. E P =
10
x800.000 = 80.000 J
100
Daya :
W 80.000
=
= ... watt
t
1
20. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut:
1. Pada proses isokhorik, gas tidak melakukan
usaha
2. Pada proses isobaric, gas selalu mengembang
3. Pada proses adibatik, gas selalu mengembang
4. Pada proses isothermik, energi gas tetap
Pernyataan yang sesuai dengan konsep
thermodinamika adalah…
1 dan 4 adalah proses thermodinamika
21. Berikut adalah grafik tekanan (P) dan volume
(V) sejumlah gas ideal selama proses dari A ke
B. Usaha gas selama proses AB adalah…
P=
3
∆U = .n.R.∆T
2
3
= .(1).(831).(403 − 301)
2
= ... J
23. Banyaknya kalor yang diserap oleh sejumlah gas
yang dinaikkan suhunya dari 320 C menjadi 600
C dengan kapasitas kalor pada tekanan tetap 641
J/K adalah…
Diket
T1 = 320 C = 32 + 273 = 305 K
T2 = 600 C = 60 + 273 = 333 K
Cp = 641 J/K
Dity. Q = …?
Jawab
Q
CP =
∆T
Q
641 =
(333 − 305)
Q
641 =
28
Q = .... J
24. Sebuah mesin pendingin mempunyai koefisien
pendingin 6,0. Jika suhu ruang di luar mesin
pendingin 3010 K, maka suhu terendah di dalam
kulkas yang dapat dicapai adalah…
Diket
k=6
T1 = 301 K
Dity. T2 = …?
Jawab
T2
k=
T1 − T2
6=
T2
301 − T2
(6).(301 − T2 ) = T2
Diket
Gambar
Dity. WAB = … ?
Jawab
WAB = P.∆V + 0
= 9.(1-0,5)
=…J
22. Dalam wadah yang mempunyai volume tetap,
suhu suatu gas dinaikkan dari 3010 K menjadi
4030 K. Bila kapasitas kapasitor kalor gas
tersebut 642 J/K, maka perubahan energi dalam
gas adalah…
Diket
T1 = 301 K
T2 = 403 K
CV = 642 J/K
Dity. ∆U = ... ?
Jawab
1806 − 6T2 = T2
T2 =
0
K
0
T2 = C
25. Sebuah mesin kalor menyerap kalor dari tandon
bersuhu tinggi sebesar 8000 J. Bila mesin
melakukan usaha sebesar 6500 J, maka kalor
yang dibuang mesin ke tendon bersuhu rendah
adalah…
Diket
Q1 = 8000 J
W = 6500 J
Dity. Q2 = …?
Jawab
Page 3 of 6
penampang kecil dongkrak tersebut untuk
mengangkat mobil beratnya 10.000 N adalah…
Diket
d1 = 4 cm = 4.10-2 m
d2 = 200 cm = 200.10-2 m = 2 m
F2 = 10.000 N
Dity. F1 = …?
Jawab
F1 F2
=
d12 d 22
W Q1 − Q2
=
Q1
Q1
6500 8000 − Q2
=
8000
8000
8000.(8000 − Q2 ) = 8000.(6500)
Q2 = ... J
26. Tekanan zat cair dipengaruhi oleh…
massa jenis, volume, dan kedalaman zat cair
27. Bak berbentuk kubus dengan sisi 10 cm diisi
dengan minyak yang massa jenisnya ( ρ ) 0,8
g/cm3. Jika massa 720 gram, maka tekanan
hidrostatisnya adalah…
Diket
h = 10 cm = 10.10-2 m
ρ = 0,8 gr/cm3 = 800 kg/m3
m = 720 gr = 0,72 kg
Dity. PH = … ?
Jawab
m
ρ=
v
m 0,72
v= =
= 9.10 −4 m 3
ρ 800
PH = ρ .g.h
= Pascal
= Pa
28. Alat yang prinsip kerjanya menggunakan hokum
Archimedes adalah…
kapal selam
29. Sebuah dongkrak hidrolik masing-masing
penampangnya berdiameter 4 cm dan 200 cm.
Gaya minimum yang harus dikerjakan pada
F1
10.000
=
−2 2
(4.10 )
(2) 2
4.F1 = (16.10 −4 ).(10.000)
F1 = N
30. Sebuah pipa air masing-masing ujungnya berjarijari 1,5 cm dan 2 cm. Jika kecepatan air pada
penampang yang kecil 1,6 m/s, maka kecepatan
pada penampang yang besar adalah…
Diket
r1
= 1,5 cm
r2
= 2 cm
V1
= 1,6 m/s
Dity. V2 = …?
Jawab
V1 .r12 = V2 .r22
(1,6).(1,5) 2 = V2 .(2) 2
V2 =
m/s
Page 4 of 6
1.
2.
Hubungan skala suhu 3 thermometer x, y, dan z tertera seperti pada gambar dibawah. Jika
suatu zat cair suhunya diukur dengan thermometer z ternyata bersuhu t Z = 12 0 Z .
Hitunglah:
a. suhu zat cair tersebut jika diukur dengan thermometer x!
b. suhu zat cair tersebut jika diukur dengan thermometer y!
Diket
Gambar
Dity.
a. tX = …?
b. tY = …?
Jawab
tX − 0 12 − 15
=
100 − 0 95 − 15
tX
−3
a.
=
100 80
tX = 0X
tY − (−10) 12 − 15
=
70 − (−10) 95 − 15
tY + 10 12 − 15
=
b.
80
80
tY + 10 − 3
=
80
80
0
tY =
Y
Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti pada gambar. Ujung bebas
batang pertama bersuhu 1000 C. Sedangkan 2 ujung lainnya bersuhu 00 C. Ketiga batang
memiliki panjang dan luas penampang yang sama, sedangkan konduktivitas thermal batang
pertama, kedua, dan ketiga berturut-turut k1, k2, dan k3. Jika hubungan antara ketiganya
adalah k1 = 2k2 = 2k3. Hitunglah suhu disambungan ketiga batang tersebut!
Diket
k1 = 2k2 = 3k3
Dity. suhu sambungan = …?
Jawab
Karena batang 1 lebih panas dibandingkan dengan batang 2 dan 3 maka perpindahan suhu:
Page 5 of 6
k1 . A1 .
3.
(∆T )1
L1
= k 2 . A2 .
(∆T )2 + k
L2
3
. A3 .
(∆T )3
L3
Karena luas penampang (A) dan panjang (L) sama, maka bisa dihilangkan, sekaligus
2
→ k 3 = .k 2 , sehingga:
disubstitusi dengan k1 = 2k2 dan 2.k 2 = 3k 3
3
2
2k 2 .(∆T1 ) = k 2 .(∆T2 ) + .k 2 .(∆T3 ) , dimasukkan nilai suhunya:
3
2
2k 2 .(100 − x) = k 2 .( x − 0 ) + .k 2 .(x − 0 ) , variabel k2 bisa dihilangkan 2k2=k2+k2
3
2
200 − 2 x = x
3
2
2 x + .x = 200
3
6
2
x + x = 200
3
3
8
x = 200
3
x = 0C
Mesin Carnot bekerja pada temperatur 800 C dan 4000 C. Berapa efisiensi mesin tersebut!
Diket
Mesin Carnot menjelaskan tentang prinsip kerja mesin uap. Mesin diberi energi panas
pada suhu tinggi kemudian mesin mampu melakukan usaha sehingga mesin dapat
menuang panas yang lebih rendah suhunya. Mesin Carnot terdapat siklus (daur) yang
terdiri-dari proses isothermal dan adiabatic.
t2 = 800 C
t1 = 4000 C
Dity. η = ? (efisiensi)
Jawab
T
η = 1− 2
T1
80
400
1
= 1−
5
= %
= 1−
Page 6 of 6