Menjelaskan teori kinetik gas dan karakteristik gas pada ruang Tertutup
Soal No 1
Empat buah bejana di isi gas masing-masing He, Ne, Ar, dan Kr. Setiap bejana memiliki ukuran volume dan temperatur sama, namun jenis gas berbeda. Peryataan yang benar tentang gas di dalam bejana ini adalah . a. !ekanan !ekanan gas tidak bergantung pada ukuran bejana, jenis gas, dan temperatur gas b. "ejana # memiliki massa molekul relati$ paling besar sehingga tekanannya tekanannya paling ke%il %. &ika jumlah molekul sama maka tekanan gas dalam bejana sama, tidak bergantung pada jenis gas. d. !ekanan !ekanan hanya bergantung pada temperatur gas, tidak bergantung pada jumlah molekul pada jenis gas. Jawab:
Persamaan keadaan gas se%ara matematis dituliskan.
dengan P ' tekanan (Pa) * ' *olume (
)
N ' jumlah partikel k ' konstanta bol+mann ! ' suhu (K) ntuk volume dan suhu sama, maka tekanan gas ditentukan oleh jumlah partikel N . akin banyak jumlah partikel makin besar tekanan gas. Jawaban c
Soal No 2
Empat buah bejana di isi gas masing-masing bertekanan atm, / atm, 0 atm dan # atm. Pernyataan yang benar tentang si$at gas di dalam bejana yang memiliki volume yang sama ini adalah.
a. &ika temperatur sama, maka bejana bertekanan besar memiliki jumlah molekuk gas paling sedikit b. &ika temperatur sama, maka di dalam bejana bertekanan besar gerakan molekulnya lebih %epat %. &ika jumlah molekulnya sama, gas dalam bejana bertekanan rendah gerakan molekulmolekulnya lebih %epat d. &ika jumlah molekulnya sama, gas dalam bejana bertekanan besar memiliki suhu lebih tinggi &a1ab2 !emperatur suatu bahan menunjukkan gerakan partikel-partikel dari bahan. akin tinggi suhunya makin %epat gerakan partikelnya. 3engan %ara yang sama dengan soal pertama, ja1aban yang paling tepat adalah pilihan d Soal No 3
Empat buah bejana di isi gas masing-masing bertekanan atm, / atm, 0 atm dan # atm. &ika volume gas sama dan jumlah molekul gas juga sama, maka pernyataan yang benar tentang si$at gas di dalam bejana ini adalah.. a. Pada tekanan makin rendah, maka molekul gas lebih mudah bergerak sehingga $rekuensi tumbukkan molekul gas dengan dinding meningkat b. Pada tekanan makin besar maka gerakan molekul gas lebih %epat sehingga $rekuensi tumbukkan molekul gas dengan dinding meningkat %. Pada tekanan makin rendah maka gerakan molekul gas lebih %epat, energi kinetiknya bertambah sehingga suhu gas meningkat d. Pada tekanan makin besar maka molekul gas lebih sulit bergerak, energi kinetiknya berkurang sehingga suhu gas akan turun &a1ab2 Suhu4tempertur adalah ukuran ke%epatan partikel-partikel gas. &a1aban yang paling tepat adalah pilihan b. Entri ini ditulis di A!E56 76S6KA SA, Soal !N PP8 S0! dan ber-tag pembahasan soal utn ppg $isika, soal utn plpg, soal !N PP8, soal utn ppg $isika, soal utn sm0t, soal utn sm0t $isika, teori kinetik gas pada September 9, /:;.
Pebahasan Soal !TN PP" SM3T Materi "ra#itasi
!inggalkan "alasan Kompotensi 3asar2 Menganalisis keteraturan gerak planet dala tatasur$a berdasarkan huku%huku Newton Soal No 1
3ata periode revolusi planet dan jaraknya ke matahari ditunjukkan oleh tabel berikut.
&ika planet < memiliki periode revolusi /.9# => ? : ; maka kesimpulan yang paling tepat adalah bah1a planet < terhadap matahari kira @ kira . a. 3elapan kali jarak Neptunus ke atahari b. Empat kali jarak Saturnus ke atahari %. 3elapan kali jarak ranus ke atahari d. 3ua kali jarak ranus ke atahari &a1ab2 enurut hukum 666 Kepler, kuadrat periode planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak planet ke matahari, yang se%ara matematik dituliskan.
dengan untuk perbandingan dua planet
ntuk memperoleh jarak planet ke matahari, kita gunakan persamaan di atas dengan membandingkan periode planet dengan planet yang ada di tabel. Karena dalam pengerjaan soal !N PP8 ini tidak menggunakan kalkulator maka harusnya perbandingan periode planet dengan planet di tabel menghasilkan angka bulat4mendekati bulat4mudah dibagi, kalau tidak akan susah diselesaikan tanpa kalkulator. Periode planet akan mudah dibanding dengan periode planet uranus, maka jarak planet ke matahari dapat diperoleh
&arak planet ke matahari adalah / kali jarak planet ranus ke matahari.
Jawaban d
Soal No 2
3ata periode revolusi planet dan jaraknya kematahari ditunjukkan ioleh tabel berikut.
&ika terdapat planet P yang berada pada jarak B,: ? : m dari atahari dan planet C yang memiliki periode revolusi 9,D#=> ? : ;s maka kesimpulan yang paling tepat adalah bah1a perbandingan periode revolusi planet P terhadap jarak planet C ke matahari kira-kira.. a. 3ua kali perbadingan periode revolusi ars terhadap jarak "umi ke atahari b. 3ua kali perbandingan periode revolusi "umi terhadap jarak ars ke atahar %. 3ua kali perbandingan periode revolusi erkurius terhadap jarak "umi ke atahari d. Empat kali perbandingan periode revolusi "umi terhadap jarak ars ke atahari &a1ab2 &arak planet P akan mudah dibandingkan dengan planet bumi dan periode planet C akan mudah dibandingkan dengan planet ars. 3engan membandingkan planet P dengan Planet "umi diperoleh periode planet P > kali periode bumi. dengan membandingkan periode planet C dengan planet ars diperoleh jarak Planet C-matahari, / kali jarak ars-atahari. perbandingan periode revolusi planet P terhadap jarak planet C ke matahari >4/ atau Empat kali perbandingan periode revolusi "umi terhadap jarak ars ke atahari. Jawaban d Soal No 3
&ika terdapat planet dan < yang berada pada jarak B,: ? : m dan ,9 ? : m dari matahari maka. a. Periode planet adalah seperdelapan periode planet < b. Kuadrat periode planet < adalah delapan kali periode planet
%. Periode planet adalah delapan kali periode planet < d. Perbandingan periode planet terhadap < sama dengan seperdelapan ja1ab2 3engan menggunakan hukum 666 kepler perbandingan jarak ke matahari planet dan < diperoleh Periode planet adalah delapan kali periode planet <. Jawaban c Entri ini ditulis di Soal !N PP8 S0! dan ber-tag gravitasi, pembahasan soal utn ppg $isika, soal utn plpg, soal !N PP8, soal utn ppg $isika, soal utn sm0t $isika pada September 9, /:;.
Pebahasan soal !TN PP" SM3T Materi &inaika 'otasi !inggalkan "alasan Kompetensi 3asar2 Menerapkan konsep torsi( oen inersia( titik berat( dan oentu sudut pada benda tegar )statis dan dinais* Soal No 1
!iga objek masing @ masing balok, bola pejal dan bola sepak ( bola berongga) memiliki massa yang sama. "ola pejal dan bola sepak (berongga) memiliki jari @ jari yang sama. Ketiganya berada pada lantai se%ara berjajar. "alok melun%ur (sliding) dengan kelajuan v. "ola pejal dan bola sepak menggelinding sehingga kelajuan pusat massanya juga v, momen inersia terhadap sumbu yang melalui pusat massa dari bola pejal dan bola sepak adalah /49 5 0 dan /40 5 /, jika di depan terdapat bidang mirig menanjak (kedua bola menggelinding), maka objek yang men%apai ketinggian paling besar pada bidang miring sebelum berhenti sesaat adalah . a. Ketiganya men%apai ketinggian yang sama b. "ola sepak (bola berongga) %. "ola pejal d. "ola &a1ab2 ntuk men%apai ketinggian tertentu diperlukan energi, yaitu dari energi kinetik diubah menjadi energi potensial (ketinggian). Semakin besar energi kinetiknya makin besar juga ketinggiannya yang akan di%apai. Energi kinetik terendah yaitu balok karena hanya memiliki energi kinetik translasi sedangkan bola pejal dan berongga memiliki energi kinetik yang lebih
besar karena memiliki energi kinetik translasi dan rotasi, dimana energi kinetik rotasi dituliskan . Karena massa dan ke%epatannya sama maka kita hanya perlu melihat momen inersianya. 3ari ketiga objek di atas momen inersia terbesar adalah bola sepak, &adi ja1aban benar adalah pilihan b.
Soal No 2
"ola pejal dan silinder pejal memiliki massa dan jari-jari yang sama. omen inersia terhadap sumbu yang melalui pusat massa dari bola pejal dan silinder pejal adalah /49 5 / dan 5 /. &ika kedua benda dilepaskan dari keadaan diam pada bidang miring yang kasar sehingga menggelinding tanpa selip maka pernyataan yang benar adalah. a. Per%epatan pusat massa bola dan silinder bernilai sama b. Per%epatan pusat massa bola lebih besar daripada per%epatan silinder %. Per%epatan pusat massa silinder lebih besar daripada per%epatan bola d. Perbandingan per%epatan pusat massanya tidak dapat ditentukan &a1ab2 omen inersia benda menunjukkan ukuran kemalasan benda untuk berputar, makin besar momen inersia sebuah benda makin susah benda itu berputar. Pada dua benda di atas momen inersia terbesar adalah silender pejal. Sehingga per%epatan silender pejal lebih ke%il dibanding bola pejal. Jawaban b Soal No 3
Piringan (disk) dan pipa (silinder tipis berongga) yang terbuat dari bahan yang sama dilepas dari pun%ak bidang miring kasar sehingga bergerak menggelinding tanpa slip. omen 6nersia terhadap sumbu yang melalui pusat massa dari piringan dan pipa adalah 4/5 / dan 5 /. Pernyataan yang paling benar tentang gerak kedua benda ini adalah. a. Per%epatan pusat massa disk dan pipa bernilai sama b. Per%epatan pusat massa disk lebih besr daripada per%epatan disk %. Per%epatan pusat massa pipa lebih besar daripada per%epatan disk d. Perbandingan per%epatan pusat massa kredua benda tidak dapat dibandingkan karena massa dan jari-jarinya tidak diketahui &a1ab2 Sama seperti soal no /, maka ja1aban yang Paling tepat adalah
pilihan b
Soal No +
Perhatikan 8ambar S6stem berada dalam setimbang apabila. a. m ' m/ b. m 5 ' m/ 5 / %. 5 m/ ' 5 / m d. 5 / m ' 5 // m/ &a1ab2 Kesetimbangan pada gambar terjadi ketika total momen gaya %akram bernilai nol.
jawaban b
Entri ini ditulis di Soal !N PP8 S0! dan ber-tag dinamika rotasi, momen gaya, pembahasan dinamika rotasi, pembahasan soal utn ppg $isika, soal utn plpg, soal !N PP8, soal utn ppg $isika, soal utn sm0t, soal utn sm0t $isika pada September /, /:;.
Pebahasan soal !TN PP" SM3T Materi "etaran !inggalkan "alasan Kompetensi 3asar2
Menganalisis hubungan antara ga$a dan getaran Soal No. 1
obil bergoyang naik turun saat mele1ati jalan yang berlubang, berosilasi dengan periode !. obil ini ditopang oleh empat pegas. Kebetulan setelah kejadian ini, dua pegas dari empat pegas yang menopang mobil putus. obil ini mele1ati jalan berlubang lagi sehingga bergoyang naik turun, berosilasi dengan periode !/. Perbandingan periode osilasi ! terhadap !/ adalah . a. =/ 2 b. 2 =/ %. / 2 d. 2 / &a1ab2 5angkaian pegas dalam mobil adalah rangkaian paralel. 3engan konstanta pegas sebelum dan setelah putus masing masing 4k dan /k. Hubungan konstanta pegas k dengan periode !
&adi perbandingan Periode osilasi pegas mobil sebelum dan setelah putus
&adi ja1aban yang paling tepat adalah a Soal No 2
!iga pegas konstanta pegas sama yakni k, disusun paralel, digantung dan diberi beban. "eban ditarik keba1ah kemudian dilepaskan sehingga terjadi gerak osilasi. Selanjutnya susunan pegas ini diubah menjadi seri, digantung dan ujungnya diberi beban yang sama. "eban ditarik ke ba1ah kemudian dilepaskan sehingga terjadi gerak osilasi. Perbandingan periode osilasi pertama dan kedua adalah. a. 0 2 b. / 2 %. 2 d. 2 0
&a1ab2 dari soal no. perbandingan periode osilasi dari dua sistem pegas
Konstanta pegas pada rangkaian paralel Sehingga perbandingan periode osilasinya
dan pada rangkaian seri
.
Jawaban d
Soal No 3
Sebuah pendulum bergerak harmonis sederhana. Pernyataan berikut yang benar adalah.. a. Per%epatannya nol ketika simpangannya maksimum b. Ke%epatannya maksimum ketika simpangannya maksimum %. Per%epatannya nol ketika ke%epatannya maksimum d. Ke%epatannya maksimum ketika per%epatannya maksimum &a1ab2 Pada gerak harmonik, Pada simpangan minimum' per%epatan nol, ke%epatan maksimum. Pada simpangan maksimum' per%epatan maksimum, ke%epatan nol. &adi ja1aban yang paling benar adalah c.
Soal No +
Sebuah benda dengan massa /:: gram bergerak harmonis sederhana, mulai bergetar dari titik setimbang. &ika konstanta pegas 0/: N4m (massa pegas di abaikan) dan amplitudo # %m, pernyataan berikut yang benar adalah. a. Simpangan setiap saat dalam satuan S6 ?' :,:# sin (#:t) b. Ke%epatan sebagai $ungsi 1aktu dalam S6 v ' -,B sin (#:t) %. Per%epatan maksimum getaran dalam S6 a ' -B,# m4s /
d. Saat simpangannya setengah kali amplitudo, maka ke%epatannya setengah ke%epatan maksimummnya. &a1ab2 persamaan gerak harmonik sederhana se%ara matematik dapat dituliskan
dengan adalah simpangan maksimum 0,04 m, dan adalah $rekuensi sudut rad4s Persamaan simpangan pada gerak osilasi dapat dituliskan
Jawaban a
Entri ini ditulis di A!E56 76S6KA SA dan ber-tag gerak osilasi, pembahasan soal utn ppg $isika, soal utn plpg, soal !N PP8, soal utn ppg $isika pada September /, /:;.
Pebahasan !TN PP" SM3T ateri ,puls%Moentu !inggalkan "alasan Kompetensi 3asar2 Menerapkan konsep oentu dan ipuls( serta huku kekekalan oentu Soal No 1
"enda bermassa m kg bergerak lurus ke kanan ba1ah dengan sudut B: : terhadap hori+ontal dengan kelajuan v m4s dan benda lain juga bermassa m kg bergerak ke kanan atas dengan sudut B:: terhadap hori+ontal dengan kelajuan v m4s. Kedua benda bertumbukan sehingga menyatu dan bergerak mendatar ke kanan. Kelajuan gabungan kedua benda sesaat setelah tumbukan adalah . a. :,9 v b. ,9 v %. ,: v
d. /,: v &a1ab2 Hukum kekekalan momentum untuk sumbu ?
Jawaban a Soal No 2
Sebuah balok melun%ur ke arah seseorang yang tidak dapat lagi terhindarkan. Prinsip impuls @ perubahan momentum yang dapat dilakukan untuk memperke%il risiko tumbukan yang paling tepat adalah . a. enahan laju balok dengan memperlama selang 1aktu sentuhannya b. empersingkat selang 1aktu tumbukan agar tumbukan mendekati lenting sempurna %. emperbesar gaya dorong untuk menahan balok agar segera kehilangan momentumnya d. enahan laju balok dengan %ara memperluas permukaan bidang tumbukan &a1ab2 ntuk mengurangi rasa sakit akibat benturan kita dapat lakukan dengan mengurangi gaya benturan, dengan persamaan gaya
8aya dapat dikurangi dengan %ara memperbesar selang 1aktu tepat adalah pilihan a.
. &adi ja1aban yang paling
Soal No. 3
"ola bermassa / kg dilempar ke kiri dengan laju 9 m4s, kemudian dipukul ke kanan menggunakan tongkat pemukul dengan 1aktu kontak :,: s. 8aya kontak bola pada tongkat pemukul sebagai $ungsi 7 ' BF: 9 t @ 0F: ;t/ (dalam satuan S6). Kelajuan bola sesaat setelah dipukul adalah. a. 9 m4s b. : m4s
%. 9m4s d. /: m4s &a1ab2 Perubahan momentum bola akibat pukulan tongkat
dengan 1aktu kontak :,: s, maka perubahan momentum bola
kg m4s dengan momentum a1al : kg m4s, maka momentum akhir : kg m4s, sehingga ke%epatan akhir 9 m4s. P,lihan a Soal No +
"ola kasti massanya /:: gr, dilempar kekiri dengan laju : m4s, kemudian dipukul kekanan dengan gaya yang berubah terhadap 1akrtu seperti pada gra$ik diatas. Ke%epatan bola kasti
sesaat setelah dipukul adalah. a. B m4s b. : m4s %. B m4s d. /: m4s &a1ab2 Perubahan momentum se%ara matematis dituliskan
atau berdasarkan gra$ik perubahan momentum adalah luasan di ba1ah gra$ik F-t. luas segitiga kg m4s dengan momentum a1al / kg m4s, maka momentum akhir bola ,/ kg m4s. jadi ke%epatan akhir balok m4s. Pilihan a
Entri ini ditulis di Soal !N PP8 S0! dan ber-tag impuls dan momentum, pembahasan soal utn ppg $isika, pembahasan !N PP8, soal utn plpg, soal !N PP8, soal utn sm0t, soal utn sm0t $isika pada September , /:;.
Pebahasan Soal !TN PP" SM3T Materi !saha dan -nergi !inggalkan "alasan Kompetensi 3asar2 Menganalisis konsep energi( usaha )kerja*( hubungan usaha )kerja* dan perubahan energi( huku kekekalan energi Soal No. 1
Sebuah balok melun%ur pada permukaan bidang miring kasar dengan laju konstan. &ika koe$isien gesek kinetik G, per%epatan gravitasi g, dan sudut kemiringan maka energi yang hilang selama balok bergerak adalah a.mgh4 G b. mgh %. G mgh4 sin d. mgh sin &a1ab2 Karena benda melun%ur dengan ke%epatan konstan maka energi kinetik di titik atas sama dengan energi kinetik di titik ba1ah. 3engan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik maka enegi yang hilang sebesar energi potensial gh. Pilihan b. Soal No. 2
8aya 7 mendatar digunakan untuk menarik balok > kg di atas lantai mendatar kasar sehingga balok berpindah dengan laju tetap 9 m4s. Koe$isien gesekan kinetik benda dan lantai :,#, per%epatan gravitasi : m4s/. saha yang dikejakan oleh gaya 7 untuk memindahkan balok selama 9 menit adalah.. a. : & b. /::: & %. 0:::: & d. #>::: & ja1ab2 dalam 9 menit balok menempuh jarak sejauh 9:: m. Karena ke%epatan tetap maka gaya 7 besarnya sama dengan gaya gesek kinetik . &adi usaha dari gaya 7 sebesar . Pilihan d Soal No. 3
"enda dilepas dari titik A menempuh lintasan A"I3E7, menumpuk pegas tak bermassa di titik E dan berhenti dititik 7. Jintasan "I dan 3E7 li%in, lintasan I3 kasar. saha yang dilakukan oleh gaya gesek pada sistem adalah..
a. Selisih energi kinetik di titik E dan energi potensial pegas maksimum b. Selisih energi mekanik di titik A dan energi kinetik di titik I %. Selisih energi kinetik di titik E dan energi kinetik di titik I d. Sama dengan perubahan energi kinetik dari A ke E &a1ab2 Saat benda memasuki lintasan I-3 ke%epatan benda berkurang, ini disebabkan karena adanya usaha dari gaya gesek, dimana usaha gesek adalah selisih energi kinetik di titik I dan E. Pilihan
Entri ini ditulis di Soal !N PP8 S0! dan ber-tag pembahasan soal utn ppg $isika, soal usaha energi, soal utn plpg, soal !N PP8, soal utn ppg $isika, soal utn sm0t, soal utn sm0t $isika pada September , /:;.
Soal Pebahasan !TN PP" SM3T Materi gerak &ua &iensi !inggalkan "alasan Kompetensi 3asar2 Menganalisis gerak parabola dengan enggunakan #ektor( akna /isisn$a dan penerapann$a
. "enda bergerak pada bidang -< dengan gra$ik ke%epatan arah t, yakni *? terhadap 1aktu t, dan ke%epatan pada arah < yakni * y terhadap 1aktu t sebagai berikut
"erdasarkan data di atas, pernyataan di ba1ah ini yang benar adalah.. a. Pada saat t'9 sekon, vektor ke%epatannya b. *ektor posisi pada saat t ' 9 sekon %. Persamaan posisi sebagai $ungsi dari 1aktu d. Pada saat t ' # sekon, sudut antara ke%epatan dan per%epatan adalah #9 : &a1ab2 3ari gra$ik di atas terlihat bah1a ke%epatan arah hori+ontal bernilai konstan yaitu dan ke%epatan arah vertikal mengalami perlambatan sebesar dengan ke%epatan a1al . berdasarkan data ini diperoleh
pada saat t'9 s komponen ke%epatan dan pada t'9 s benda menempuh jarak
dan
persamaan
dan
posisi
sebagai
$ungsi
1aktu
pada t'# s komponen ke%epatan dan . : dengan ke%epatan total membentuk sudut #9 terhadap arah vertikal (arah per%epatan).
jadi ja1aban yang paling tepat adalah pilihan d /. Sebuah batu dilempar dari tembok setinggi h dengan ke%epatan v : arah hori+ontal. 8esekan dengan udara diabaikan
3eskripsi gerak komponen hori+ontal dan vertikal yang paling tepat adalah.
&a1ab2 ntuk benda yang dilempar hori+ontal di atas gedung Pada arah hori+ontal2 per%epatan nol, ke%epatan konstan, $ungsi posisi
(linear)
Pada arah vertikal2 Per%epatan sebesar g (ke arah ba1ah), ke%epatan bertambah $ungsi posisi (parabolik) 3ari pilihan di atas ja1abanya yang benar adalah pilihan d
,
0. Seseorang yang berada di atap gedung yang tingginya h melempar bola A mendatar dengan kelajuan a1al vi. Kemudian dari samping atap gedung ia melempar bola " ke atas dengan kelajuan a1al yang sama vi. Pernyataan yang palingh benar tentang kelajuan kedua bola sesaat sebelum menyentuh tanah jika gesekan kedua bola sesaat sebelum menyentuh tanah jika gesekan dengan udara dapat di abaikan adalah. a. Kelajuan bola A sama dengan kelajuan bola " b. Kelajuan bola A lebih ke%il darpda kelajuan bola " %. Kelajuan bola A lebih besar daripada kelajuan bola " d. !idak dapat dibandingkan karena massa kedua bola tidak diketahui &a1ab2 Karena bola dilempar dengan ke%epatan dan ketinggian yang sama, maka dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik, pada saat tepat akan menyentuh tanah ke%epatan kedua bola tersebut sama.
