Untuk soal nomor 1 s.d nomor 20 gunakanlah petunjuk A

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

FMIPA UNIVERSITAS NEGERI PADANG

UJIAN AKHIR SEMESTER JULI-DESEMBER 2001
MATA KULIAH
HARI/TGL.
WAKTU
PEMBINA MATA KULIAH

:
:
:
:

FISIKA DASAR 1
SELASA 08 JANUARI 2002
120 MENIT (07.45-09.45)
TIM MATA KULIAH FISIKA DASAR

Petunjuk A : Pilihlah salah satu option, A, B, C, D atau E , yang anda anggap paling tepat

Petunjuk B : Pilihlah A : jika pernyataan 1, 2, dan 3 benar
B : jika pernyataan 1 dan 3 benar
C : jika pernyataan 2, dan 4 benar
D : jika hanya pernyataan 4 yang benar
E : Jika semua pernyataan benar
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
C : Jika pernyataan benar dan alasan salah
D. : Jika pernyataan salah dan alasan benar
E : Jika pernyataan atau pun alasan keduanya salah

Untuk soal nomor 1 s.d
01

Sebuah benda yang beratnya
jenisnya

b

Wb dan massa

dimasukkan kedalam

yang massa jenisnya

f

nomor 20 gunakanlah petunjuk A
02

Sebuah dongkrak hidrolik seperti pada gambar
Bila penampang A1 dan A2 berbentuk silinder
dengan diameter masing-masing d1 dan d2
dimana d2 = 2d1 maka :
A. tekanan p2 = 2 tekanan p1
B. gaya F2 = 2 gaya F1
C. gaya F1 = ¼ gaya F2
D. tekanan p1 = ¼ tekenan p2
E. Jawaban A, B, C dan D salah
P2

P1

04

Sebuah plat tipis berbentuk lingkaran dengan
berat π newton dan diameternya d meter
terapung diatas permukaan air dan tepat akan
tenggelam. Berarti tegangan permukaan zat
cair adalah :

zat cair

. Bila benda tersebut

terbenam di dalam zat cair , berarti gaya keatas
oleh zat cair terhadap benda ( Fa ) memenuhi
persamaan :

f
Wb

b

b
Wb
f

A.

Fa 

C.

 
Wb
Fa   f  b  D. Fa 
b  f
 Wb 

B.

Fa 

E. Jawaban A, B, C dan D salah
03

Sebuah benda di udara beratnya 2,5 N dalam
air beratnya 2 N dan dalam suatu larutan
beratnya 1,5 N . Berarti perbandingan massa
jenis air dan massa jenis larutan adalah :
A. 1 : 2
B. 2 : 3
C. 3 : 5
E. Jawaban A, B, C dan D salah

D. 2 : 5

A. W/d
D. W/(4d)

05

Sebuah pipa U berisi zat cair A yang massa
jenisnya 10 gr/cm3 kemudian kedalam pipa U
ditambahkan pada salah satu kakinya
dituangkan cat cair B yang massa jenisnya 2
gr/cm3 setinggi
20 cm dalam pipa U. berarti
beda tinggi zat cair A pada kedua kaki pipa
adalah ….. cm
A. 1
B. 2
C.3
D. 4
E. Jawaban A, B, C dan D salah

06

07

Jika suatu proses berawal pada ( p0 V0) dan

volumenya digandakan, manakah dari proses
berikut ini yang akan menghasilkan usaha
terbesar?
A. Adiabatik B. Isobarik C. Isokhorik
D. Isotermik
E. Tidak dapat ditentukan

08

B. W/(2d)
C. W/(2πd)
E. Jawaban A, B, C dan D salah

Air mengalir melalui suatu tabung alir yang
terbentang mendatar mempunyai diameter 2
macam yaitu d1 dan d2. yang kelajuan arusnya v1 dan v2 dan tekanannya p1 dan p2 .
Bila d2 = 2 d1 bila massa jenis air ρ berarti
V1/V2 dan p2-p1 adalah :
A. ¼ dan (15 ρ V12 )/32
B. 4 dan (5 ρ V12 )/12

C. ¼ dan (5 ρ V12 )/12
D. 4 dan (15 ρ V12 )/32
E. Jawaban A, B. C dan D salah
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

Halaman 1 dari 5 halaman

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
Pernyataan yang benar adalah:
A. 1 dan 2
B. 1, 2 dan 3
C. 1 dan 4
D. 2, 3 dan 4
E. 3 dan 4

Satu mol gas ideal menempati suatu silinder
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 :

13

Efisiensi mesin Carnot yang beroperasi dengan
suhu rendah 1/2 T kelvin dan dengan suhu tinggi

T kelvin adalah:
A. 25%
B. 33%
C. 50%
D. 66%
E. 75%

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)
A. R ln 2
B. 2R ln 2
C. Nol
D. RT ln 2
E. 2 RT ln 2

15

Massa jenis suatu gas ideal pada suhu T dan
tekanan p adalah  . Jika tekanan gas dijadikan
dua kali lipat dan suhu diturunkan menjadi
setengah kali semula, maka massa jenis gas
tersebut menjadi:
A. 2p
B. 4p
C. 0,5p
D. 0,25p
E. 0,12p

16

Dengan membuat volume gas ideal menjadi dua
kali semula, ternyata energi dalamnya menjadi
empat kali semula, maka tekanan gas tersebut
menjadi:
A. 2 kali
B. 1/4 kali
C. 2 kali
D. 1/2 kali
E. konstan

17

Sejumlah gas ideal dengan massa tertentu
mengalami pemampatan secara adiabatik. Jika
W adalah usaha yang dilakukan oleh sistem dan
 T adalah perubahan suhu sistem, maka
berlaku keadaan
A. W = 0,  T > 0
B. W = 0,  T < 0
C. W > 0,  T = 0
D. W < 0,  T = 0
E. W < 0,  T = 0

18

Sejenis gas memiliki tekanan = p,volume = V,
suhu mutlak = T, berat molekul = M, maka
massa jenis gas tersebut adalah:

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:

20

P2

B

C

A

D

p
P1
O

V1

V

V2

Gas dalam ruang tertutup mengalami berbagai
proses seperti ditunjukkan pada grafik p-V
diatas.
Bagian dari grafik yang menyatakan
gas menerima usaha luar adalah :
A. AB
D. DA
11

19

A.
B.
C.
D.

B. BC
E. AC

C CD

Kenaikan suhu udara di A dan di B sama
Perubahan energi dalam di A dan di B sama
Kenaikan suhu udara di A lebih kecil dari di B
Kenaikan suhu udara di A lebih besar dari di B
E. Salah semua

 W  U
 Q  U
C. Pada proses adiabatic  Q  0
D. Pada proses isobaric  W  Q
E. Pada proses isokhorik W  0
A. Pada proses adiabatic
B. Pada proses isokhorik

A.

pV
RM

D.

p
MRT

B.

pR
MT

C.

E.

pMR
T

pM
RT

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.
C. Secara terpisah benda panas mempunyai
kalor lebih banyak dari benda dingin.
D. Satuan kalor sama dengan satuan energi dal
E. Satuan temperatur dalam SI adalah Kelvin

Halaman 2 dari 5 halaman

Untuk soal nomor 21 s.d

nomor 18 gunakanlah petunjuk B

21

22

Pesawat udara dapat terangkat ke udara karena
1.
2.

Tiga buah benda (a) , (b) dan (c) berada dalam
zat cair. Pernyataan berikut yang benar adalah

3.
4.

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)
23

Air raksa dalam bejana memperlihatkan gejala :
1.
2.
3.
4.

24

sudut sentuh > 900
meniscus cembung
kohesinya > adhesi
membasahi dinding bejana

25

laju aliran udara diatas sayap > kecepatan
aliran udara dibawah sayap
tekanan udara dibawah sayap > tekanan
udara diatas sayap
garis aliran udara diatas sayap lebih rapat
dari garis aliran udara dia bawah sayap
penampang sayap bagian depan lebih tebal
dari penampang sayap bagian belakang

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

26

27

Pengaruh kalor terhadap zat dapat menyebabkan
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 :

Untuk soal nomor 31 s.d

1.
2.
3.
4.

Volume benda
berat benda
massa jenis benda
bentuk benda

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
SEBAB
Air akan memuai

Halaman 3 dari 5 halaman

Untuk soal nomor 35 s.d
35

37

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

Sebuah kalorimeter
(pengaduk + tutup +
termometer) kosong
massanya 150 gr.
Kemidian diisi air yang suhunya 20 0C, 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 :

38

A.
B.
C.
D.
E.
39

nomor 40 gunakanlah petunjuk A

A.
B.
C.
D.
E.

A.
B.
C.
D.
E.

Vg   'Vg  6rv  0
Vg   'Vg  6rv  0
Vg   'Vg  6rv
Vg   'Vg  6rv
Vg   'Vg  6rv

40

oli < air < gliserin
air < oli < gliserin
air > oli > gliserin
oli > air > gliserin
oli > gliserin > air

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.
B.
C.
D.
E.

C(45-20)+50.1(45-20)
=100.1.(70-45)
150.C(45-20)+50.1(45-20) =100.1.(70-45)
C(45-20)+50.1(45-20)
=150.1.(75-45)
C(45-20)+50.1(45-20)
=100.1.(70-20)
150 (45-20)+50.1(45-20 ) =100.C.(70-20)

Sebuah bola dengan jari-jari r dan massa jenis ρ
bergerak jatuh dalam gliserin dengan massa jenis 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 :

Dari praktikum “Massa jenis zat cair” dapat
disimpulkan bahwa massa jenis :

(1,22 + 0,02)
(1,21 + 0,0025)
(1,20 + 0,01)
(1,22 + 0,0025)
(1,21 + 0,005)

gr/cm3
gr/cm3
gr/cm3
gr/cm3
gr/cm3

1,20

1,30

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
lurus beraturan
B. gerak lurus beraturan dan gerak
berubah beraturan
C. gerak lurus beraturan dan gerak
beraturan
D. gerak lurus dipercepat dan gerak
diperlambat
E. gerak lurus diperlambat dan gerak
dipercepat.

gerak
lurus
lurus
lurus
lurus

SOAL-SOAL ESSAY
Petunjuk : Kerjakan 3 dari 4 buah soal yang diberikan. Soal no 4 harus dibuat
1
C

h

1,5
m

B
2

A

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
d. tinggi air di pipa kecil terbuka ( h)

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 194 0 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

Halaman 4 dari 5 halaman

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

p
3
(atm )
2
1

B
2

4

A

F
3

4 (l)

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 pengukuran 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.
e. Anda ingin menentukan massa jenis air, alat yang tersedia adalah neraca dengan nst 0,01, piknometer
dan gelas ukur yang nst nya 1 ml. Dari hasil pengukuran diperoleh : massa piknometer kosong 80 gr,
massa piknometer penuh berisi air 129,5 gr, volume piknometer 49 ml. Berapa massa jenis air harus
dilaporkan bila pengukuran dilakukan masing-masing hanya 1 kali

Halaman 5 dari 5 halaman