Pembahasan soal latihan dari buku fisika 1A untuk SMA, karangan Mikrajuddin Abdullah. Bagian A 3
3
3
1. perkirakan volume tubuhmu dalam satuan m , cm , dan mm jawab: 3
misal volume tubuh kita adalah x m , maka jika di konversikan ke dalam satuan 3 6 3 3 cm akan menjadi x × 10 cm . bila dikonversi ke dalam satuan mm , akan menjadi 9 3 x × 10 mm . 2. ketebalan rambut sekitar 70 µm. Berapakah ketebalan rambut dalam satuan (a) meter dan (b) kilo meter? Jawab: -6
a. 70 µm = 70 × 10 m --9 b. 70 µm = 70 × 10 km 3. sebuah komputer dapat melakukan 2 giga perhitungan setiap sekon. Berapa banyak perhitungan yang dapat dilakukannya selama 1 mikro sekon? Jawab: 2giga 2giga per perhitu hitung ngaan 1sekon
=
x giga giga per perhit hitunga ungan n 1×10-6 sekon
2 giga giga perh perhit itun unga gan× n×10 10-6 seko sekon n
=
1sekon =
4
2×10 ×10-6 giga giga perh perhit itun unga gan n
2kiloperhitungan 3
3
4. ubahlah kerapatan raksa 1,36 × 10 kg/m kedalam satuan g/cm jawab: 4
3
1, 36 × 10 kg/m
=
=
=
1, 36 × 104 kg 1m 3 1, 36 × 107 g 106 cm3 13,6gram/cm3
5. berapa menitkah waktu satu mikroabad? Jawab: 1 Abad = 5,256
×
7
10 menit 10 6 abad −
1Abad 5, 256 × 107 menit
=
x menit
10 6 abad × 5, 256 × 107 menit −
=
1Abad
52,56 menit
6. berapa kali air diambil dengan menggunakan gelas beaker yan volumnya 25 0 mL untuk mengisi penuh bak berbentuk silinder dengan jari-jari 15 cm dan tinggi 0,35m? Jawab:
(
V silinder
=
0,3297m3
=
32970mL
=
2
−
Vsilinder = 2π rt = 2π 15 × 10
)
×
0,35
32970 250
V gelas =
131,88kali
7. ubahlah besaran berikut kedalam satuan yang berbeda: (a). 15 m/s ke km/jam (b). 300 km/jam ke mm/s Jawab: 15 × 10 3 km a. = 1 1s jam 3600 −
15 m
b.
200 km 1 jam
=
=
54km/jam
300 × 106 mm 3600s
=
83333,34mm/s
3
8. berapakah volum bumi dalam km ?(gunakan jari jari bumi 6,4
×
6
10 km)
jawab: anggap bola berbentuk bola sferis: V
4
=
3 4
=
3
3
π r
π
( 6, 4 ×106 )
3
=
1, 097 × 1021 m3
=
1, 097 × 1012 km3
9. massa bumi adalah 6,0 3 dan g/cm .
×
24
Jawab: Dari soal no 8 volume bumi = 1, 097 × 1021 m3
ρ bumi
=
mbumi
=
V bumi
6, 0 × 1024 1, 097 × 1021
=
5, 47 × 103 kg/m3
=
5, 47 gram/cm3
10. bila bumi dipadatkan sehingga diameternya menjadi 1 cm, berapakah massa 3 jenisnya dalam satuan g/cm ? Jawab: V
=
4 3
3
π r
=
4,187cm3
massa bumi = 6, 0 × 1024 kg = 6, 0 × 1027 gram ρ bumi
=
mbumi V bumi
=
=
3
10 kg. Tentukan massa jenis bumi dalam satuan kg/m
6, 0 × 1027 4,187
1, 433 × 1027 gram/cm3
11. berapa menitkah umurmu hingga saat ini? Jawab: Jika umur anda x tahun maka x tahun = 165 x hari = (165 × 24) x jam = 3960 x jam 5 = 2,376 × 10 x menit
12. tentukan dimensi dan satuan untuk energi potensial, EP = mgh jawab: satuan
2
2
mgh kg (m/s )m = kg m /s
2
dimensi m [M] 2 g [L]/[T] h [L] 2
2
maka dimensi mgh adalah [M][L] /[T] 13. periksa apakah persamaan v =
T
memenuhu kesamaan dimensi, dengan v
µ
adalah kecepatan rambat bunyi pada tali, T adalah tegangan tali , per satuan panjang tali jawab: dimensi untuk v [L]/[T] 2 dimensi untuk T [M][L]/[T] dimensi untuk µ [M]/[L] [L]
=
[M][L] /[T]2
[T] [L] [T]
[M] / [L] =
[L] [T]
Kesimpulan: persamaan memenuhi kesamaan dimensi
µ adalah
massa
14. persamaan gravitasi Newton memenuhi F
=
G
m1 m2 2
r
. Tentukan dimensi dan
satuan konstanta gravitasi G. Jawab: 2
dimensi untuk F [M][L]/[T] dimensi untuk m1 dan m2 [M] 2 2 dimensi untuk r [L] [M][L] [T]2
= dimensi G ×
dimensi G =
[M]2 [L]
[L]2 [M][T]2
15. energi foton gelombang elektromagnetik memenuhi E = hf , dengan f adalah frekuensi foton dan h adalah konstanta Planck. Tentukan dimensi dan satuan h. Jawab: 2
2
Dimensi energi [M][L] /[T] -1 Dimensi frekuensi [T] [M][L]2 2
[T]
= dimensi h ×
dimensi h =
[M][L]2
[T] Satuan h joule sekon
1 [T ]
Bagian B 1. perhatikan pernyataan berikut ini: (1). Laju pertambahan penduduk (2). Massa bahan-bahan kimia (3). Tingkat kecerdasan anak (4). Waktu yang dibutuhkan untuk belajar Pernyataan yang mengandung besaran fisika adalah..... a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4 d. 4 saja e. Semua benar Jawab: Tingkat kecerdasan anak dan laju pertumbuhan penduduk tidak memiliki besaran fisis. Jawaban: c 2. berikut ini tergolong besaran pokok, kecuali..... a. massa jenis b. panjang c. waktu d. intenstas cahaya e. jumlah zat jawab: massa jenis merupakan besaran turunan jawaban: a 3. dibawah ini merupakan sifat besaran pokok, kecuali...... a. tidak dapat diturunkan dari persamaan lain b. dapat dinyatakan dengan angka c. merupakan turunan dari besaran lain d. menghasilkan besaran lain e. meiliki satuan jawab: besaran pokok tidak dapat turunkan dari besaran lain jawaban: c
4. besaran berikut yang bukan besaran turunan adalah..... a. massa jenis b. energi c. medan magnet d. volum e. jumlah zat jawab: jumlah zat merupakan besaran pokok jawaban: e 5. perhatikan pernyataan dibawah ini: (1). Dapat menghasilkan besaran besaran lain (2). Mudah diukur dengan ketelitian yang sangat tinggi (3). Bukan merupakan turunan dari besaran lain (4). Besaran yang satuannya ditetapkan terlebih dahulu Pernyataan yang menggambarkan sifat dari besaran pokok adalah..... a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4 d. 4 saja e. Semua benar Jawab: Semua pernyataan diatas merupakan ciri dari besaran pokok Jawaban: e 6. pasangan besaran dan satuan yang berdasarkan sistem Satuan internasional adalah..... a. waktu, menit b. panjang, inci c. massa, kilogram d. suhu, celcius e. jumlah zat, candela jawab: waktu sekon panjang meter massa kilogram jawaban:c
suhu kelvin jumlah zat mol
7. satuan berikut ini yang berdasarkan SI adalah..... a. hasta, depa b. jengkal, kaki c. inci, yard d. meter, centimeter e. inci, kaki jawab: yang merupakan SI adalah meter dan centimeter jawaban: d 8. kelompok besaran besaran turunan adalah..... a. jumlah zat, intensitas cahaya, suhu b. kuat arus, beda potensial, jumlah zat c. energi, tekanan, massa jenis d. waktu, panjang, suhu e. kuat arus, intensitas cahaya, kecepatan jawab: yang merupakan besaran turunan adalah energi, tekanan, dan massa jenis jawaban: c 9. dibawah ini kelompok satuan satuan besaran pokok adalah..... a. sekon, celcius, pascal b. mol, kelvin, ampere c. volt, celcius, joule d. sekon, inci, celcius e. inci, celcius, Newton jawab: yang merupakan besaran pokok adalah mol, kelvin, dan ampere jawaban: b 10. berikut ini merupakan satuan tekanan menurut SI, kecuali..... -2 a. N m -1 -2 b. Kg m s c. Pascal d. Atm 2 -2 e. Kg m s
Jawab: Satuan satuan tekanan menurut Si antara lain: -
atm pascal -2 N m -1 -2 Kg m s
Jawaban: e 11. perhatikan daftar satuan dibawah ini: (1). joule (2). Kalori 2 -2 (3). Kg m s (4). kWh Satuan energi menurut SI adalah..... a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4 d. 4 saja e. Semua benar Jawab: Semua satuan tersebut merujuk kepada satuan energi Jawaban: e 12. waktu yang dibutuhkan Rani berangkat kesekolah adalah 588 sekon. Bila satuan tersebut dikonversi menjadi menit maka menjadi..... a. 98,0 menit b. 19,6 menit c. 9,80 menit d. 5,88 menit e. 0,558 menit Jawab: 588 s = 588 ×
1
menit 60 = 9,8 menit
Jawaban: c
13. pesawat F-a6 memiliki kecepatan 2520 km/jam kecepatan pesawat tersebut setara dengan...... a. 2,52 m/s b. 420 m/s c. 700 m/s d. 840 m/s e. 1400 m/s Jawab: 2520 km
=
1 jam
2520 × 103 m
=
3600 s
700m/s
Jawaban: c 3
14. massa jenis suatu zat adalah 0,860 g/cm . massa jenis ini dapat dinyatakan sebagai...... a. 0,860 ×10 3 kg/m3 −
b. c. d. e.
860 ×10 3 kg/m3 3 0,860 kg/m 3 860 kg/m 860 ×103 kg/m3 −
Jawab: 0,860 g 1cm
3
0,860 × 10 3 kg −
=
-6
10
3
m
=
860kg/m3
Jawaban: d 15. panjang gelombang yang dimiliki oleh sinar laser adalah 476 nm (nanometer). Panjang gelomban tersebut dapatdinyatakan sebagai..... -7 a. 4,76 × 10 m -8 b. 4,76 × 10 m -9 c. 4,76 × 10 m -10 d. 4,76 × 10 m -11 e. 4,76 × 10 m Jawab: -9
476 nm = 476 × 10 m -7 =4,76 × 10 m Jawaban: a
-19
16. muatan elektron adalah 1,6 × 10 C. Bila dinyatakan dalam satuan attocoulomb (aC), maka diperoleh..... a. 0,16 aC b. 1,6 aC c. 16 aC d. 160 aC e. 1600 aC Jawab:
-19
1,6 × 10 C = 1,6 × 10 aC = 16 aC Jawaban: a 17. jarak sama dengan jarak dikali dengan kecepatan dikali dengan waktu.bila 8 -3 kecepatan cahaya 3× 10 m/s, maka jarak yang ditempuh cahaya selama 5,0× 10 s adalah..... a. 0,15 Mm b. 1,5 Mm c. 15 Mm d. 150 Mm e. 1500 Mm Jawab: 8
-3
S = (3 × 10 ) × (5 × 10 ) 5 = 15 × 10 m =1,5 Mm Jawaban: b 18. jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/229.792.45 8 s meupakandefinisi dari..... a. kecepatan b. posisi c. satu meter d. satu kilogram e. satu sekon jawab: jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/229.792.45 8 s meupakandefinisi dari satu meter. Jawaban: c
19. pasangan besaran berikut yang memilki dimensi sama adalah..... a. berat dan massa b. gaya dan berat c. gaya dan daya d. kecepatan dan percepatan e. massa dan massa jenis jawab: gaya dan berat memiliki satuan yang sama sehingga dimensi yang dimiliki jga sama jawaban: b 20. besaran berikut semuanya memiliki dimensi kecuali..... a. jumlah zat b. jumlah penduduk c. intensitas cahaya d. kuat arus listrik e. suhu jawab: jumlah pnduduk tidak memiliki dimensi jawaban: b 21. sebuah benda bergerak menurut persamaan, s = p + qt + rt 2 , dengan s adalah posisi dan t adalah waktu. Dimensi pqr adalah..... 3 3 a. [L] [T] -3 b. [L] [T] 3 -3 c. [L] [T] -3 -3 d. [L] [T] 3 -3 e. [M] [L] Jawab: Dimensi untuk p [L] Dimensi untuk q [L]/[T] 2 Dimensi untuk r [L]/[T] 3
3
Maka dimensi untuk pqr adalah [L] /[T] Jawaban: a
22. tekanan merupakan gaya persatuan luas. Dimensi dari tekanan adalah..... 2 a. [M][L][T] -1 2 b. [M][L] [T] -1 -2 c. [M][L] [T] -2 -1 d. [M][L] [T] 2 -1 e. [M][L] [T] Jawab: p =
F
=
A =
[M][L][T]
2
−
[L] 2 [M][L] 1[T] −
2
−
Jawaban: c 23. intensitas bunyi didefinisikan sebagai daya per satuan luas penampang. Dimensi dari intensitas gelombang adalah...... -1 -1 a. [M][L] [T] 2 -1 b. [M][L] [T] -1 c. [M][L][T] -1 -3 d. [M] [T] -3 e. [M][T] Jawab: I =
P
=
[M][L]2 [T]
A =
3
−
[L]2 [M][T]
3
−
Jawaban: e 2
24. persamaan hukum gravitasi Newton dinyatakan sebagai berikut, T
4π 2 r 2
, GM dengan T periode revolusi planet (s), massa matahari (kg), R = jarak matahari ke planet dan G = konstanta gravitasi universal. Dimensi dari konstanta gavitasi universal adalah...... 3 2 a. [L] [T] [M] -3 -2 -1 b. [L] [T] [M] 3 -2 -1 c. [L] [T] [M] 3 2 -1 d. [L] [T] [M] -3 -2 -1 e. [L] [T] [M] =
Jawab: G=
4π 2 r 3 2
⇒
MT
⇒
[L]3 [M][T]2 [L]3 [M] 1[T] −
2
−
Jawaban: c 25. perhatikan tabel dibawah ini. Hubungan besaran, satuan, dan dimensi yang bena r adalah...... besaran satuan dimensi 2 -1 a gaya Newton [M][L] [T] -2 -2 b Usaha Joule [M][L] [T] -1 -1 c Tekanan Pascal [M][L] [T] 2 -3 d Gaya Watt [M][L] [T] -2 e Kecepatan m/s [L][T] Jawab: -2
Dimensi gaya [M][L][T] 2 -2 Dimensi usaha [M][L] [T] -1 -2 Dimensi gaya [M][L] [T] 2 -3 Dimensi gaya [M][L] [T] -1 Dimensi gaya [L][T] Jawaban: d
