Soal Fisika Sebuah Mobil Balap Direm Dengan Perlambatan

  1. Sebuah mobil balap direm dengan perlambatan konstan dari kelajuan 25 m/s dalam jarak 40 m. Jarak total (dalam meter) yang telah ditempuh oleh mobil tersebut sampai akhirnya berhenti adalah ….

    1. 40 md. 107,5 m

    2. 62,5 me. 130 m

    3. 85 m

  2. Sebuah bandul yang digantungkan pada atap sebuah gerobak berada dalam keadaan setimbang saat gerobak diam. Suatu saat gerobak ditarik dengan gaya konstan sedemikian hingga kecepatannya 13 m/s saat mencapai jarak 5 m. Dalam keadaan gerobak berjalan tersebut, simpangan bandul terhadap posisi setimbang adalah sekitar . .

    1. 0od. 45o

    2. 15oe. 60o

    3. 30o

  3. Sebuah gaya F = (2i + 3j) N melakukan usaha dengan titik tangkapnya berpindah menurut r = (4i + aj) m dan vektor i dan j berturut-turut adalah vektor satuan yang searah dengan sumbu x dan sumbu y pada koordinat kartsian. Bila usaha itu bernilai 26 J, maka nilai a sama dengan . . .

    1. 5d. 8

    2. 6e. 12

    3. 7

  4. Sebuah palu bermassa 2 kg dan berkecepatan 20 m/s menghantam sebuah paku sehingga paku ini masuk ke dalam kayu 5 cm. Besar gaya tahanan yang disebabkan kayu adalah . . .

    1. 400 Nd. 8000 N

    2. 800 Ne. 40000 N

    3. 4000 N

  5. Sebuah benda dengan massa 2,5 kg jatuh bebas dari ketinggian 3 m terhadap lantai (g = 10 m s-2). Bila benda menumbuk lantai yang tidak lenting sama sekali, maka kalor yang ditimbulkan oleh benda adalah . . . kalori

    1. 7,5d. 75

    2. 18e. 300

    3. 30

  6. Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk PLTA. Setiap detik air mengalir 10 m3. Jika efisiensi generator 55% dan g = 10 m s-2, maka daya rata-rata yang dihasilkan . . . Kw

    1. 110d. 2500

    2. 1100e. 5500

    3. 2200

  7. Dalam botol termos terdapat 230 gram kopi pada suhu 90o C. Ditambahkan susu sebanyak 20 gram bersuhu 5oC. Berapakah suhu campuran ? (Misalkan tidak ada kalor pencampuran maupun kalor yang terserap botol termos cair = ckopi = csusu = 1,00 kal/goC).

    1. 5OCd. 83OC

    2. 20OCe. 90OC

    3. 47OC

  8. Alat pemanas listrik memakai 5 A apabila dihubungkan dengan sumber 110 V. Hambatannya adalah . . . ohm

    1. 0,05d. 110

    2. 5e. 550

    3. 22

  9. Sebuah alat pemanas air yang hambatannya 50 ohm dan dialiri arus listrik 1 ampere, digunakan untuk memanaskan 1 liter air bersuhu 25oC selama 10 menit. Jika dianggap hanya air yang menerima kalor , maka suhu air menjadi . . . (1 kalor = 4,2 joule)

    1. 97oCd. 32,2oC

    2. 47oCe. 7,2oC

    3. 34,2oC

PEMBAHASAN

  1. S = S1 + S2. . .?

V2 = Vo2 + 2as1

152 = 252 + 2a(40)

400 = -80a

a = -5 m/s2

V2 = V2 + 2as2

0 = 225 + 2(-5)s2

s2 = 22,5 m

s= 40 + 22,5 = 62,5 m

  1. V2 = Vo2 + 2as

132 = 0 + 2a(5)

169 = 10a

a = 16,9 m/s2

tan = = = 1,7

= 60o

  1. Usaha = perkalian titik vektor gaya dengan vektor perpindahan

w = F . r

26 = (2i + 3j) . (4i + aj)

26 = 8+ 3a

a = 6

4. Menggunakan konsep energi = kemampuan melakukan usaha.

mv2 = Fs

(2)(20)2 = F (5 x 10-2)

F = 8000 N

5. Prinsip : energi potensial benda berubah menjadi kalor Q

Q = mgh (joule)

Q = 0,24 mgh (kalori)

Q = 0,24 . 2,5 . 10 . 3 = 18 kalori

6. Data yang diperoleh dari soal :

h = 20 m

Q = 10 m3/s

air = 103 kg/m3

= 55 %

= Qgh

= 55 % . 103 . 10 . 10 . 20

=1100 . 103 W = 1100 Kw

7. Kalor yang dilepaskan kopi = kalor yang diserap suhu

mckc (90 – Ta) = mscs (Ta – 5)

230(90 – Ta) = 20(Ta – 5)

2070-23Ta = 2Ta 10

2080 = 25Ta

Ta = 83o

8. R = = = 22

9. Prinsip soal : energi listrik kalor

I2Rt = mc (dalam SI)

m = 1 liter air = 1 kg

c = 1 kal/goC = 4200 J/kgoC.

(1)2 x 50 x 10(60) = 1 x 4200

= 7,2oC

Takhir = Tawal + = (25 + 7,2) oC

= 32,2 oC

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>