Fisika Soal Exercise Ii. Uraian

II. Uraian

Jawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas!

1. Jelaskan langkah-langkah untuk menganalisis kesetimbangan statis benda tegar!

2. Perhatikan sistem di bawah ini!

Bila batang AB tepat akan bergeser, tentukan koefisien gesek ujung dengan lantai!

3. Gambar tersebut merupakan susunan benda pejal homogen yang terdiri dari kubus berongga dan setengah bola, terletak diatas lantai. Tentukan jarak titik berat susuunan bend atersebut dari lantai!

4. Perhatikan gambar berikut!

Pada gambar tersebut menunjukan empat buah gaya yang bekerja pada lembar logam segiempat berukuran 1cmx0,8 cm.

a. buktikan bahwa lembaran berada dalam keadaan setimbang!

b. jika salah satu gaya 4N dibalik arahnya, berapa besar resultan momen gaya pada logam tersebut!

5. Tentukan kedudukan titik berat dari silinder pejal homogen gambar dibawah ini!

1. Jika sebongkah batuan pada gambar bekerja dengan tekanan 50.000Pa, maka massa bongkahan itu adalah .

a. 10.000 kg

b. 25.000 kg

c. 50.000 kg

d. 100.000 kg

e. 250.000 kg

2. Suatu titik A dan B berada dalam air, kedalaman titik A dan B daripermukaan masing-masing 10 cm dan 40 cm. Perbandingan tekanan hidrostatis di titik A dan B adalah .

a. 1:5

b. 4:1

c. 3:2

d. 1:4

e. 1:1

3. Pada gambar diketahui massa jenis air 1gr/cm3, massa jenis minyak 0,8/cm3. Jika balok kayu dengan sisi 10cm dan 20% bagiannya berada dalam air, maka massa balok kayu .

a. 440 gram

b. 640 gram

c. 840 gram

d. 940 gram

e. 1.040 gram

4. Segumpal es dalam keadaan terapung dilaut. Volume seluruhnya adalah 5.150 dm3. Jika massa jenis es = 0,9 kg/dm3, massa jenis air laut = 1,03 kg/dm3, maka volume es yang menonjol dipermukaan air laut adalah .

a. 550 dm3

b. 600 dm3

c. 650 dm3

d. 700 dm3

e. 750 dm3

5. Suatu kubus dari kayu dengan rusuk 10 cm massa jenisnya 0,6 gr/cm3. Pada bagian bawahnya digantungkan sepotong besi yang volumenya 31,25cm3 dengan cara mengikat dengan benang, ternyata semuanya melayang dalam minyak yang massa jenisnya 0,8 gr/cm3, maka massa jenis besi tersebut adalah

a. 7,8 gr/cm3

b. 7,6 gr/cm3

c. 7,4 gr/cm3

d. 7,2 gr/cm3

e. 7,0 gr/cm3

6. Definisi dari fluida adalah .

a. zat yang mempunyai bentuk tetap

b. zat yang tidak mempunyai ketegaran

c. zat yang tidak dapat mengalir

d. zat yang selalu mengalir

e. zat yang hanya dapat mengalir jika terdapat perbedaan ketinggian permukaan

7. Gaya apung terjadi karena adanya peningkatan kedalaman dalam suatu fluida, maka .

a. massa jensia berkurang

b. massa jensia bertambah

c. tekanan tetap

d. tekanan bertambah

e. tekanan berkurang

8. Sutu benda di udara yang beratnya 5 N dimasukan seluruhnya ke dalam air yang mempunyai massa jenis 1 gr/cm3, ternyata melayang di dalam air. Besar gaya ke atas yang dialami oleh benda tersebut adalah .

a. 1 N

b. 2 N

c. 3 N

d. 4 N

e. 5 N

9. Sepotong kayu terapung dengan 1/5 bagian tercelup di dalam air. Jika air = 1.103 kg/m3, maka massa jenis kayu adalah kg/m3

a. 150

b. 175

c. 200

d. 250

e. 300

10. Gaya apung terjadi karena dengan meningkatnya kedalaman dalam suatu fluida, maka .

a. tekanan bertambah

b. tekanan berkurang

c. tekanan tetap

d. massa jenis bertambah

e. massa jenis berkurang

II. Uraian

Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas!

Suatu benda diudara memiliki berat 95N. bend atersebut kemudian ditimbang di dalam air dan beratnya menjadi 87N. tentukan besarnya gaya arcimedes yang bekerja!

Sebuah drum silinder yang berjari-jari penampang 50cm dengan penampang atas terbuka berisi minyak tanah setinggi 80cm. jika massa jenis minyak = 0,8gr/cm3 dan tekanan udara di luar sebesar 1 atm, maka hitunglah:

a. tekanan yang dialami oleh dasar drum,

b. tekanan hidrostatis pada titik yang berada 10 cm dari dasar drum!

Sebuah perahu bermassa 100 ton. Berapa m3 sekurang-kurangnya volume bagian perahu yang ada dibawah air jika perahu berlayar di dalam:

a. air tawar yang massa jenisnya 1.000 kg/m3,

b. air laut yang massa jenisnya 1.030kg/m3!

Sebuah batang pipa kapiler memiliki jari-jari penampang 1 mm dan dicelupkan tegak lurus kedalam air ( =103kg/m3). Apabila tegangan dipermukaan air sebesar 0,07N/m2 dan sudut kontak 37o, maka berapakah kenaikan air dalam pipa kapiler jika percepatan gravitasi adalah 10m/s2?

Sebutkan tiga contoh alat yang bekerja berdasarkan hukum pascal

1. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing ujungnya 200mm2 dan 100mm2. Bila air mengalir dari panampang besar dengan kecepatan adalah 2 m/s, maka kecepatan air pada penampang kecil adalah .a. 4 m/sb. 2 m/sc. 1 m/s

d. m/s

e. m/s

2. Azas Bernoulli dalam fluida bergerak menyatakan hubungan antara .

a. tekanan, massa jenis dan suhu

b. tekanana, kecepatan dan massa jenis

c. tekanan hidrostatis dan kontinuitas aliran

d. daya angkat pesawat terbang dan kecepatan fluida

e. tekanan, kecepatan dan kedudukan

3.

Pada gambar tersebut, G adalah generator 1.000 W yang digerakan dengan kincir angin, generator hanya menerima energi sebesar 80% dari air. Bila generator dapat bekerja normal, maka debit air yang sampai kekincir air dalah .

a. 12,5 L/s

b. 12 L/s

c. 27,5 L/s

d. 125 L/s

e. 250 L/s

4. Suatu fluida ideal mengalir di dlaam pipa yang diameternya 5 cm, maka kecepatan aliran fluida adalah .

a. 10,5 m/s

b. 15 m/s

c. 18 m/s

d. 30 m/s

e. 32 m/s

5. Sebuah selang karet menyemprotkan air vertikal ke atas sejauh 4,05 meter. Bila luas ujung selang adalah 0,8 cm2, maka volume air yang keluar dari selang selama 1 menit adalah liter

a. 43,2

b. 37,5

c. 31,5

d. 26,4

e. 15,1

6. Hukum bernoulli didasarkan pada hukum .

a. I Newton

b. II Newton

c. III Newton

d. kekekalan energi

e. kekekalan momentum

7. Minyak mengalir melalui sebuah pipa bergaris tengah 8 cm dengan kecepatan rata-rata 3 m/s. Cepat aliran dalam pipa sebesar .

a. 15,1 m3/s

b. 151 liter/s

c. 1,51 liter/s

d. 1,51 m3/s

e. 1,51 m3/s

8. Benda-benda berikut ini bekerja berdasarkan prinsip hukum Bernoulli, kecuali .

a. pipa venturi

b. pipa pitot

c. penyemprot serangga

d. karburator

e. galangan kapal

9. Debit air yang keluar dari pipa yang luas penampangnya 4cm2 sebesar 100 cm3/s. Kecepatan air yang keluar dari pipa tersebut adalah .

a. 25 m/s

b. 2,5 m/s

c. 0,25 m/s

d. 4 m/s

e. 0,4 m/s

10. Air mengalir kedalam sebuah bak dengan debit tetap 0,5 liter/s. Jika bak tersebut berukuran 1x1x1 m3, maka bak tersebut akan penuh dalam waktu menit.

1. 33,3

b. 3,33

c. 333

d. 36,3

e. 3,45

 II. Uraian

Jawablan pertanyan berikut dengan singkat dan jelas!

Debit air yang melalui sebuah lubang terletak 8 m di bawah permukaan air pada sebuah bak yang luasnya 50 cm3/s. Hitunglah debit air melalui lubang tersebut, jika diatas permukaan air diberi tambahan tekanan 2104 N/m2!

Sebuah kran air mempunyai luas 2 cm2. Tentukan debit air dari kran tersebut bila laju aliran air 2 m/s! Perhatikan gambar berikut ini!

Tentukan kecepatan aliran air pada penampang 1!

 

Suatu fluida mengalir pada sebuah pipa yang memiliki luas penampang 25 cm2 dengan kecepatan 10m/s2. Hitunglah besar debit fluida tersebut!

Debit air yang melalui sebuah lubang terletak 8 m di bawah permukaan air pada sebuah bak yang luasnya 50 cm3/s. Hitunglah debit air melalui lubang tersebut, jika di atas permukaan air diberi tambahan tekanan 2104 N/m2!

1. Jika persamaan gas ideal PV = nRT, maka rumus dimensi tetapan gas umum R adalah .

a. ML2T-1-1

b. ML2T-2-1

c. ML2T-2 N-1-1

d. ML2N-1-1

e. ML4T-2 N-1-1

2. Gas ideal pada tekanan P dan suhu 27oC dimanfatkan sampai volumenya setengah kali semula. Jika suhunya dimanfatkan 54oC, maka tekannnya menjadi .

a. 0,25P

b. 0,54P

c. P

d. 2P

e. 2,18P

3. Suatu gas hidrogen mula-mula mempunyai tekanan 10 atm. Jika 2/5 bagian massanya bocor, tekanan gas sekarang adalah .

a. 2 atm

b. 4 atm

c. 6 atm

d. 10 atm

e. 25 atm

4. Gelembung udara pada kedalaman 30 M di dasar danau memiliki volume V naik ke permukaan danau. Jika tekanan udara luar setara dengan 10 m air, besarnya volume gelumbung udara saat tingginya 15 m dari dasar danau adalah .

a. V

b. 5V/8

c. V

d. 8V/5

e. 2V

5. Gas ideal dalam wadah tertutup memiliki energi kinetik rata-rata molekul Ek dengan tekanan P. Jika neergi kinetik rata-rata diperbesar menjadi 4 EK, tekanan gas ideal tersebut adalah .

a. P

b. 2P

c. 4P

d. 8P

e. 12 P

6. Gas dalam ruangan tertutup bersuhu 42oC dan tekanan 7 atm memiliki volume 8 liter. Jika gas dipanasi sampai 87oC, maka tekanan naik 1 atm, sehingga volume gas mnjadi .

a. tetap

b. berkurang 10%

c. berkurang 20%

d. bertambah 12%

e. bertambah 20%

7. Sejumlah gas massanya tetap ditekan pada suhu konstan, maka molekul-molekul gas tersebut akan .

a. bergerak lebih cepat

b. bergerak lebih lambat

c. memiliki momentum lebih besar

d. memiliki energi kinetik lebih besar

e. lebih menumbuk dinding wadah gas

8. Perhatikan data berikut:

1) jumlah molekul keduanya sama

2) laju rata-rata keduanya sama

3) volume keduanya sama

4) massa jenis keduanya sama

Jika satu molekul oksigen dan satu molekul nitrogen memiliki suhu dan tekanan yang sama, pernyataan diatas yang benar adalah .

a. 1), 2) dan 3)

b. 1) dan 3)

c. 2) dan 4)

d. 4) saja

e. 1), 2), 3) dan 4)

9. Jika isi suatu gas memenuhi hukum Boyle dijadikan setengahnya, maka tekanan menjadi dua kalinya. Hal ini dikarenakan .

a. banyaknya molekul menjadi dua kali

b. molekul beratnya menjadi dua kali

c. molekul bergetar menjadi dua kali lebih cepat

d. energi kinetik molekul menjadi dua kali

e. molekul merapat, sehingga kerapatannya menjadi dua kali

10. Pada tekanan 1 atm dan suhu 0oC, 4 gram gas oksigen dengan berat molekul Mr= 32 g/mol, mempunyai volume sebesar .

a. 2,8 m3

b. 22,4 m3

c. 22,410-3 m3

d. 2,810-3

e. 1,410-6m3

 II. Uraian

Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas!

1. Gas oksigen pada suhu 27oC memiliki volume 25L dan tekanan 105N/m2. Berapa volume gas oksigen tersebut, jika tekanannya menjadi 1,5105N/m2 pada suhu 227oC ?

2. Sebuah tangki bervolume 0,5 m3 mengandung 4 mol gas neon pada suhu 27oC. Tentukan energi kinetik total gas neon tersebut!

3. Pada suhu tertentu, kecepatan 7 molekul gas adalah sebagai berikut:

Kecepatan (m/s)

Banyak molekul

Kecepatan (m/s)

Banyak molekul

2

1

5

1

3

3

6

1

4

1

Dari data tersebut di atas hitung:

a. kecepatan rata-rata,

b. kecepatan efektif molekul-molekul tersebut!

4. Sebuah silinder yang dilengkapi piston berisi gas oksigen dengan volume 100 liter pada suhu 20oC dan tekanan 15 atm. Piston kemudian ditekan sehingga volume oksigen menjadi 80 liter. Pada proses ini suhu gas menjadi25oC. Berapakan tekanan akhir gas tersebut?

5. Pada awal perjalanan tekanan udara didalam ban mobil adalah 432 kPa dengan suhu 15oC. Setelah berjalan dengan kecepatan tinggi, suhu ban menjadi panas dan tekanan menjadi 492 kPa. Jika pemuaian ban diabaikan, tentukan suhu ban sekarang!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>