Upload
al-frilantika
View
483
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 1 of 9
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 2 of 9
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 3 of 9
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 4 of 9
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 5 of 9
Pembahasan
1. Pernyataan yang berhubungan dengan gerak rotasi adalah Gaya, Jarak, dan poros
2. Momen Inersia Partikel pada sistem seperti pada gambar berikut jika di putar tehadap titik A adalah...
1 2 3
1 1 2 2 3
Jwb
10 0 5 0,4 2 0,2
0 2 0,4 2,4
Fl F l wl
Nm
3. Momen inersia benda titik jika m1=2kg dan m2=6 kg dangan jarak atara keduanya 1 meter adalah...
1 2 1 2
2 2
1 2 1 1 2 2
2
2
2 ; 6 ; 1 0,5 ; 0,5
2 6 0,5
8 0,25 2,0 kg.m
m kg m kg r m r m r m
I I I m r m r
4. Percepatan bola pejal bermassa m yang menggelinding pada bidang
miring bersudut θ dengan momen inersia bola 225
I mr adalah...
225
225 2
5
Bola Pejal
;
I mR
aI fR
R
mRI af f ma
R R R
5. Batang homogen bermassa 240 g diputar pada tengahnya memliliki
momen inersia...
22 4 2
Momen Inersia Batang homogen yang diputar pada poros
240 0, 24 ; 10 0,1
1 1I= mr 0, 24 0,1 0,02 0,01 2 10
12 12
m g kg r cm m
kgm
6. Bola pejal bermassa 2 kg berjari-jari 5 cm menggelinding dengan kecepatan sudut 4 rad/s akan memiliki
Energi keinetik rotasi sebesar...
0,4m
F1=10N w=2N
A B
F2=5N
m1 m2
25
pada bidang miring
sin
sin
F ma
mg f ma
mg ma ma
m
75
sing m
57
2 25 5
75
sin
. sin sin
1 1
sin 5sin
7
a
a g
m g ga
m m
ga g
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 6 of 9
225
-1
2 2 21 1 22 2 5
22 21
5
3 2
:
2 ; 5 cm 0,05 m;
4 rad.s ; : ...
2 5 10 4
16 10 1,6 10
r
r
Diket Bola pejal I mr
m kg r
dit Ek
Ek I mr
J
7. Pemain ski berputar dengan kecepatan 10rad/s saat tangan tertutup dan ½ kecepatan semula saat
membuka tangannya. Perbandingan momen inersia saat tangan terbuka dan tangan tertutup adalah... -1
1
1
2
1 2 1 1 2 2
2 1
1 2
tangan tertutup 10rad.s
tangan terbuka 5 .
10 22,0
5 1
rad s
L L I I
I
I
8. Koordinat titik berat bidang seperti gambar
9. Batang kayu 80 cm dan besi 20 cm denan berat masing-masing 4N. Berat dan titik berat gabungan
benda adalah
1 2
1 1
2 2
1 1 2 20
1 2
4 ; 4 8
0,8 0,4
0,2 0,8 0,1 0,9
4 0,4 4 0,9 0,4 0,9 1,30,65 65
4 4 1 1 2
totw N w N w N
x m r m
x m r m
w r w rz m cm
w w
10. Kelereng jatuh pada kedalaman 1,5 m, massa jenis air 1g/cm3 g=10m/s2 P0=1,01x105Pa tekanan pada
kelereng adalah...
0
5 3 5 51,01 10 10 10 1,5 1,01 0,15 10 1,16 10
fP P gh
h Pa
11. Gaya ke atas Fa=100N dan Fc=90 N serta massa jenis air ρa=1000 kg/m3. Maka massa jenis cairan ...
3901000 900 .
100
a a
c c cc a
a a a
F gV F
F Fkg m
F F
12. Balok yang dilempar ke dalam air sehingga hampir seluruhnya tidak kelihatan. Akan terjadi melayan
atau mengapung artinaya gaya apung (F) >= gaya berat (w)
I
6
10 0
2
II 2
1 2
1 1 2 2
1 1 2 20
1 2
1 1 2 20
1 2
6 2 12; 8 2 16
1; 3; 2 4 6; 1
12 1 16 6 3 24 273,86
12 16 3 4 7
12 3 16 1 36 16 521,86
12 16 28 28
A A
x y x y
A x A xx
A A
A y A yy
A A
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 7 of 9
13. Pipa kapiler diametr 6 mm dicelupkan ke ari yang massa jenisnya 1000 kg/m3. Koefisien tegangan
permukaan air 7,5x10-2N/m Sudut kontak 370 g=10 m/s2. Tingi kenaikan air adalah
3 3 3 3
2 0 2
2
3
3
6 6 10 3 10 m;0,5 m ; 1000 g/m ;
7,5 10 N/m; =37 (cos 0,8); 10 m/s
2 7,5 10 0,82 cos4 10 0,4
1000 10 3 10
fd mm m r k
g
y m cmgr
14. Miniskus cekung pada pipa kapiler ujung terbuka terjadi karena Gaya adhesi air dengan dinding sangat
kuat
15. Manfaat rem cakram dengan menggunakan sistem hidrolik adalah lebih kuat cengkramannya; legih
ekonomis karena tahan lama; lebih nyaman karena empuk; lebih mudah pemasangannya
16. Hukum Pascal pada Pengangkat mobil
2 3 2 2 3 3
1 1 2
22 1
1
15000 ; = 20cm 2 10 m ; 60 6 10
60 15000 =45.000 N
20
45.0004.500
10
F N A A cm m
AF F
A
Fm kg
g
17. Kecepatan Aliran fluida pada pipa yang berbeda penampang
2 2 3 2
1 2
1
1 2
1 2
1 1 2 2
2
112 1 3
2
3,14 10 ; 7,85 10
8 . ; ...
Q
3,14 108 32 .
7,85 10
A m A m
v m s v
Q
A v A v
Av v m s
A
18. Hidrostatis pada tangki air
1 2
-1
5 ; 2 3
2 2 10 2 2 10 ms
h m h m h m
v g h
19. Penerapan gaya angkat pesawat kecepatan alir di atas sayap lebih besar dibanding kecepatan di bawah sayap, atau tekanan di bawah sayap lebih besar dibanding dengan tekanan di atas sayap
20. Sifat partikel gas Ideal:
Terdiri dari partikel yang sangat banyak
Partikael tersebar merata pada ruangan yang ditempatinya
Partikel bergerak bebas secara acak
Anatar partikel tidak terjadi ineraksi kecuali jika bertumbukan
Tumbukan lenting sempurna
21. Besar perubahan momentum gas ideal dengan dinding yang ditempatinya
2 1 2x x xp p p mv mv mv
22. Tekanan gas pada ruang terturup
33 ; 27 273 300 ; 8,31
1 8,31 300831
3
V m T K R
nRTP Pa
V
23. Proses isontermal
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 8 of 9
5
1 2 1
1 1 2 2
5 5 41 12 1
2 1
2 10 ; 3
22 10 10 6,7 10
3 3
P Pa V V
PV PV
V VP P Pa
V V
24. Arfon bersuhu 300K energi kinetiknya dijadikan 2 kali semula maka suhu gas tersebut setelah dinaikkan
adalah ...
Diket Ek2=2Ek1; T1=300K; Ditanya: T2=…
32
2 1 2 1
0
2
4 2
2 300 600 327
Ek kT Ek T
Ek Ek T T
T K K C
25. Hukum termodinamika I:
“Pada saat gas dalam ruang tertutup diberi kalor maka kalor tersebut akan dimanfaatkan
untuk melakukanusaha dan merubah energi dalamnya.”
2 1U U U Q W Q U W
Q (+) sistem menyerap kalor
Q (-) sistem melepas kalor
W (+) sistem melakukan usaha
W (-) sistem dikenai usaha
26. Perubahan energi dalam
2 1
600 ; 60
600 60 540
Q J W J
U U U Q W J
27. Usaha yan dialakuan sesuai gambar berikut adalah...
Usaha yang dilakukan adalah luas daerah dibawah kurva P-V
5 2 5
7
4 2 10 3 1 10 2 2 10
4 10
W
W J
28. Proses reversilbel yang bersifat proses sangat lambat, kondisi seimbang, tidak adal gangguan udara luar, dan adanya faktor pengubah kalor serta ternjadinya gesekan udara. Proses ireversibel adalah kebalikan dari proses reversilbel Pada proses ireversibel mesin kalor tidak terjadi gesekan
29. Yang merupakan kerja mesin motor 4 langkah adalah Tekan, Bakar, Muai dan Buang; Jadi yang bukan merupakan kerja mesin r langkah adalah hisap
30. Mesing Pendingin
0
2
0
1
1
2
25 298
5 268
2681 100% 1 100% 1 0,931 100% 6,9%
288
suhu tinggiT C K
suhu rendahT C K
T
T
URAIAN 31. Sebuah CD dengan asumsi tak ada blolong
P
V (x102m3) 3 1
2
4
(105 Nm-3)
S
P Q
R
Solusi UKK Fisika XI 2015-2016
Page 9 of 9
212
2 21 1 12 2 2
2 2 112
: 60 0,06 ; 4 0,04 ; 15 /
;
tanya : momentumsudut ...
:
0,06 0,04 15 0,018 1,8 10 .
vCD r
vr
Diketehui m g kg r cm m v m s
I mr
di L
jawab L I mr mr mrv
L kg m s
32. Gas ideal Diketahui:
1
12 12
2 1
27 300
4
oT C K
V V
P P
Ditanya: T2 Jawab:
1 1 2 2
1 2
11 12 02 2
2 1
1 1 1 1
4300 2 300 600 327
PV PV
T T
P VPVT T K C
PV P V
33. Grafik mesin Carnot Diketahui:
4
1 2 1600 ; 300 ; 10T K T K Q J
Ditanya a. Usaha (W)
1 2
42 21 1 1
1 1
3001 1 10 5000
600
W Q Q
T TW Q Q Q J
T T
b. Efisiensi (η)
2
1
50001 100% 1 100% 50%
10000
Q
Q