12/27/2013
Latihan Materi UAS FISIKA FTP
FISIKA FLUIDA Latihan Soal
1
12/27/2013
Kohesi dan Adhesi • Manakah yang termasuk gaya tarik kohesi? • Manakah yang termasuk gaya tarik adhesi
C A
D B
Tegangan Permukaan • Jika gaya tarik kohesi fluida lebih besar dari pada gaya adhesi dengan pipa kapiler maka yang terjadi adalah:
A
B
C
D
E
2
12/27/2013
Viskositas • Manakah yang lebih lambat jatuh? Kelereng yang dijatuhkan di: a. b. c. d. e.
Oli Air Bensin Minyak gas Udara
Debit • Saluran pemanas berbentuk silinder yang digunakan untuk mengalirkan udara dengan laju 3,0 m/s dapat mengisi ruangan dengan volume 300 m3 setiap 15 menit. Tentukan luas penampang saluran tersebut. Diketahui: v = 3,0 m/s Q = 300 m3/15 menit x 15 menit/900 s = 1/3 m3/s Ditanya: A? Jawab: Q = A.v A = Q/v
A = Q/v A = (1/3)/3 = 1/9 m2
3
12/27/2013
Persamaan Kontinuitas • Air mengalir pada pipa horizontal dengan kecepatan 3 m/s pada pipa dengan luas penampang berbentuk lingkaran. Pipa mengecil menjadi separo diameternya semula. Tentukan kelajuan aliran pada bagian yang sempit! Diketahui: v1 = 3 m/s r1 = 2 x r2 Ditanya: v2
A1 v1 A2 v2
Jawab: A=πr2 A1 : A2 = π(2r1)2 : π(r1)2 A1 : A2 = 4 : 1 A1 = 4A2
A1 v1 = A2 v2 4A2/A2=v2/v1 4 =v2/v1 v2=4v1 =4 x 3 m/s = 12 m/s
Hukum Bernoulli • Air mengalir ke atas setinggi 1,5 m melalui pipa dengan laju volume 14 L/s. Jika kecepatan pada ujung pipa yang rendah 3,0 m/s dan luas penampang pipa pada ujung atas 20 cm2, tentukan perbedaan tekanan pada kedua ujung.
p 12 v 2 g hkonstan
4
12/27/2013
FISIKA THERMAL Latihan Soal
Thermal 1 • Sifat zat yang tidak berubah dengan berubahnya temperatur adalah: a. b. c. d. e.
Volume Dimensi Fase Tekanan Resistansi listrik
5
12/27/2013
Konversi Skala Temperatur CFK
Perubahan Fasa Perubahan dari gas menjadi cair disebut dengan? a. b. c. d. e.
Sublimasi Kondensasi Mencair Menguap Membeku
6
12/27/2013
Energi Kalor Hitung besarnya energi yang diperlukan untuk mengubah 500 gram es pada temperatur -10 oC menjadi uap air pada temperatur 110 oC.
Ekspansi Thermal Zat berikut ini, yang memiliki ekspansi thermal paling tinggi adalah: a. b. c. d. e.
Alumunium Emas Air Raksa Bensin Gas Amonia
7
12/27/2013
DL/L = a DT DL = L aDT DL = 500 x10-3 m x 1,2 x10-5 C-1 x 25 °C DL = 1,5x10-4 m = 0,15 mm
Ekspansi Thermal Linier Suatu penggaris besi dikalibrasi pada suhu 20 °C. Hitung error dalam pengukuran jika penggaris tersebut digunakan untuk mengukur sepanjang 500 mm pada temperatur 45 °C. abesi= 1,2x10-5 C-1 DL/L = a DT DL = L aDT DL = 500 x10-3 m x 1,2 x10-5 C-1 x 25 °C DL = 1,5x10-4 m = 0,15 mm
8
12/27/2013
Ekspansi Thermal Volume Udara dengan volume 1 m3 dipanaskan dari temperatur 30 oC sampai 50 oC. Berapakah volume udara akhir?
DV/V = DT DV = V 3aDT Vakhir=DV +V
Anomali Sifat Air Air mengalami perubahan temperatur dari 1 oC ke 3 oC, maka yang akan terjadi: a. b. c. d. e.
Peningkatan volume Pengurangan massa jenis Peningkatan massa jenis Perubahan fasa Penurunan temperatur
9
12/27/2013
Gas Ideal 1. Berapa banyaknya massa Cl2 (gram) yang dapat disimpan dalam suatu wadah (kontainer) dengan volume 10 L pada suhu 30 °C dan tekanan 1000 kPa? 2. Pada suhu 150 °C dan tekanan 100 kPa, sebuah senyawa dengan massa 2,506 gram memiliki volume 1 L. Hitung massa molar senyawa tersebut. 3. Berapa vrms dari atom helium yang mengisi sebuah balon dengan diameter 30 cm pada suhu 20 °C dan tekanan 1 atm? (diketahui jumlah atom helium dalam balon sebanyak 3,54 x 1023 dan massa atom helium 6,64 x 10-24 g)
FISIKA GELOMBANG Latihan Soal
10
12/27/2013
Gelombang 1 Sebutkan contoh dan perbedaan: A. Gelombang Transversal B. Gelombang Longitudinal
A. Gelombang Mekanik B. Gelombang Elektromagnetik
Gelombang 1 Laju bunyi di udara sedikit lebih besar dari 300 m/s, dan laju cahaya di udara kira-kira 300,000,000 m/s. Misal kita membuat gelombang bunyi dan gelombang cahaya yang keduanya memiliki panjang gelombang 3 m. Berapa rasio frekuensi gelombang cahaya terhadap gelombang bunyi?
Solusi l
Diketahui v = l/ T = lf (karena f = 1 / T ) Jadi
f
v l
Karena l sama untuk kedua gelombang, maka f light vlight 1,000,000 f sound vsound
11
12/27/2013
Gelombang 1 Berapakah frekuensi tersebut? Untuk bunyi dengan l = 3m : f
v 300 m s 100 Hz l 3m
Untuk cahaya dengan l = 3m : f
v 3 10 8 m s 100 MHz l 3m
(radio FM)
34
Spektrum Gelombang Elektromagnetik Gelombang berikut ini yang memiliki frekuensi paling tinggi adalah: a. b. c. d. e.
Sinar Sinar Sinar Sinar Sinar
UV inframerah Ungu Hijau X
12
12/27/2013
Cermin Contoh: Sebuah benda yang tingginya 20 cm diletakkan 10 cm didepan sebuah cermin cembung yang memiliki fokus 15 cm. Hitunglah: a. letak bayangan b. perbesaran bayangan c. tinggi bayangan
Dik. h = 20 cm f = -15 cm s = 10 cm Dit. a. s’ = b. M = c. h’ = Jawab: a. 1/f = 1/s + 1/s’ 1/-15 = 1/10 + 1/s’ 1/s’ = -1/15 – 1/10 = -2/30 – 3/30 = -5/30
s’ = -30/5 = -6 cm b. M = |s’/s| = 6/10 = 0,6 c. M = h’/h 0,6 = h’/20 h’ =20 x 0,6 = 12 cm
13
12/27/2013
Efek Doppler
f ’ : frekuensi yang didengar oleh Observer
Efek Doppler Seekor kelelawar yang sedang terbang dengan kecepatan Vk akan memancarkan gelombang akustik berfrekuensi tinggi (ultrasonik). Bila gelombang ultrasonik ini menemui seekor mangsanya yang juga sedang bergerak dengan kecepatan Vm, maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali dan diterima oleh kelelawar. Frekuensi yang dipancarkan dapat diubah-ubah dan biasanya kelelawar akan memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu sedemikian rupa sehingga frekuensi yang diterimanya fkt adalah sebesar 83 kHz, yaitu frekuensi yang telinganya mendengar paling baik (sensitif). Bila kelelawar dan mangsanya saling mendekat dengan kecepatan masing-masing adalah 9 m/s dan 8 m/s, (Kecepatan suara 343 m/s)
a). Tentukan frekuensi yang didengar oleh mangsanya (fm) b). Tentukan frekuensi yang dipancarkan oleh kelelawar (fkp)
14
12/27/2013
Efek Doppler Jawab : Persoalan ini terdiri dari dua kasus, yang pertama gelombang ultrasonik dipancarkan oleh kelelawar (sebagai sumber) dan didengar oleh mangsanya (sebagai pendengar) sedangkan yang kedua gelombang dipantulkan oleh mangsanya (sebagai sumber) dan didengar oleh kelelawar (sebagai pendengar). a) Kasus kedua :
c Vk f kt f m c V m
343 9 83 f m f m 79 kHz 343 8
b) Kasus pertama :
c Vm f m f kp c V k
343 8 79 f kp 343 9
f kp 75 kHz
FISIKA LISTRIK DAN MAGNET Latihan Soal
15
12/27/2013
Hukum Coulomb Tiga muatan titik terletak pada sumbu x; q1 = 25 nC terletak pada titik asal, q2 = -10 nC berada pada x=2m, dan qo = 20 nC berada pada x = 3,5 m. Tentukan gaya total pada qo akibat q1 dan q2.
Rangkaian Seri dan Paralel
16
12/27/2013
Rangkaian Seri dan Paralel
Gaya Lorentz Manakah gambar kaidah tangan kanan yang benar? F
I
I
F
B
B
B
B
I
I F
F
17
