Soal!
1. Sebuah bola dijatuhkan dari kondisi diam pada ketinggian 50m diatas permukaan tanah. Berapakah laju bola tersebut sebelum menyentuh tanah?
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 13)
2. Seorang pemain ski bergerak dari kondisi diam dan meluncur ke bawah sebuah lereng sepanjang 9,0m dalam waktu 3,0 detik. Berapa lama setelah mulai bergerak, pemain ski tersebut akan mencatat laju 24m/det? Asumsikan bahwa percepatannya konstan dan lintasannya lurus.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 13)
3. Sebuah bus yang bergerak sepanjang garis lurus dengan laju 20m/det mulai memperlambat gerakkannya dengan laju konstan 3,0m/det. Tentukan seberapa jauh bus tersebut akan bergerak sebelum akhirnya berhenti.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 13)
4. Sebuah bola kasti dilemparkan lurus ke atas dari permukaan Bulan dengan laju awal 35m/det. Hitung ketinggian maksimum yang dapat dicapai oleh bola.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 15)
5. Sebuah kantong pemberat dijatuhkan dari sebuah balon udara yang berada 300m diatas permukaan tanah dan bergerak ke atas dengan laju 13m/det. Untuk kantong tersebut, tentukan posisi dan kecepatannya 5,0 detik setelah dilepaskan.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 15)
6. Sebuah peluru ditembakkan secara horizontal dengan laju 30m/det dari atas tebing setinggi 80m. berapa waktu yang dibutuhkan peluru untuk menyentuh permukaan tanah pada dasar tebing.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 15-16)
7. Sebuah stunt flier bergerak dengan laju 15m/det sejajar dengan permukaan tanah yang rata 100m dibawah. Berapa jauh seharusnya jarak x dari pesawat kesasaran, agar sekantong terigu yang dilepaskan dari pesawat mengenai sasaran.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 16)
8. Sebuah bola kasti dilemparkan dengan kecepatan awal 100m/det dengan sudut 30,00 diatas garis horizontal. Seberapa jauh dari titik lemparan bola kasti tersebut akan mencapai ketinggian semula.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 16)
9. Sebuah bola dilemparkan dari puncak satu gedung ke gedung tinggi lainnya yang berjarak 50m. kecepatan awal bola adalah 20m/det, 400 diatas horizontal. Seberapa jauh diatas atau dibawah ketinggian awal bola tersebut akan mengenai dinding diseberangnya.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 2 Gerak Dipercepat Beraturan Hal. 16)
10. Seutas tali derek akan putus jika tegangan pada tali tersebut melebihi 1500 N. Tali tersebut digunakan untuk menderek sebuah mobil dengan massa 700kg sepanjang permukaan yang rata. Berapakh percepatan terbesar yang dapat diberikan tali pada mobil.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 3 Hukum-Hukum Newton Hal. 26)
11. Hitunglah percepatan terkecil dimana seorang wanita dengan massa 45kg dapat meluncur menuruni seutas tali yang hanya mampu menahan tegangan 300 N.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 3 Hukum-Hukum Newton Hal. 26)
12. Sebuah kotak dengan massa 70kg meluncur diatas lantai dengan gaya 400 N. Koefisien gesekan antara kotak dan lantai adalah 0,50 ketika kotak meluncur. Tentukan percepatan kotak.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 3 Hukum-Hukum Newton Hal. 26)
13. Sebuah kotak dengan massa 20kg terletak pada suatu bidang miring. Koefisien gesekan kinetik antara kotak dan bidang miring adalah 0,30. Tentukan percepatan kotak menuruni bidang miring.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 3 Hukum-Hukum Newton Hal. 28)
14. Ketika suatu gaya 500 N mendorong sebuah kotak dengan massa 25kg, percepatan kotak menaiki bidang miring adalah 0,75 m/det2. Tentukan koefisien gesekan kinetik antara kotak dan bidang miring.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 3 Hukum-Hukum Newton Hal. 28)
15. Dua balok, dengan massa m1 m2, didorong dengan gaya F. Koefisien gesekan antara setiap balok dan meja adalah 0,40. Berapakah seharusnya nilai F jika kita menginginkan balok-balok memiliki percepatan 200cm/det2.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 3 Hukum-Hukum Newton Hal. 28)
16. Sebuah batang homogen yang tampak memiliki berat 40 N dan mengalami beberapa gaya. Tentukan besar, lokasi, dan arah gaya yang dibutuhkan untuk menjaga agar batang berada dalam kesetimbangan.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 5 Kesetimbangan Benda Tegar Dibawah Pengaruh Gaya-gaya Sebidang Hal. 47)
17. Papan homogen seberat 120 N yang tampak ditahan oleh dua tali. Sebuah beban 0,40 kN tergantung seperempat jalan dari ujung kiri. Tentukan Fr1, Fr2, dan sudut yang dibentuk oleh tali sebelah kiri.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 5 Kesetimbangan Benda Tegar Dibawah Pengaruh Gaya-gaya Sebidang Hal. 47)
18. Kaki sebuah tangga bersandar pada dinding dan bagian atasnya terikat pada sebuah tali pengikat. Tangga memiliki berat 100 N dan pusat gravitasinya adalah 0,40 dari panjangnya diukur dari kaki tangga. Seorang anak sebesar 150 N bergantung pada posisi 0,20 panjang dari bagian atas. Tentukan tegangan pada tali pengikat dan komponen-komponen gaya pada kaki tangga.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 5 Kesetimbangan Benda Tegar Dibawah Pengaruh Gaya-gaya Sebidang Hal. 47)
19. Sebuah konsol dibuat dengan menyatukan dua batang homogen seberat 150 N. Keduanya berdiri pada intinya tidak memiliki gaya gesekan dan terikat bersama oleh sebuah tali pengikat. Sebuah beban seberat 500 N digantungkan pada titik temu keduanya. Tentukan tegangan tali pengikat.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 5 Kesetimbangan Benda Tegar Dibawah Pengaruh Gaya-gaya Sebidang Hal. 47)
20. Sebuah mesin giling rumput sebesar 900 N akan ditarik ke atas pembatas jalan setinggi 5,0cm. Jari-jari dari mesin giling adalah 25cm. Berapakah gaya tarik minimum yang dibutuhkan jika sudut yang dibuat oleh pegangan adalah 300.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 5 Kesetimbangan Benda Tegar Dibawah Pengaruh Gaya-gaya Sebidang Hal. 47)
21. Sebuah balok homogen memiliki berat 500 N. Jika tali dapat menumpu 1800 N, berapakah nilai maksimum dari beban Fw yang dapat dimiliki.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 5 Kesetimbangan Benda Tegar Dibawah Pengaruh Gaya-gaya Sebidang Hal. 47)
22. Sebuah balok memiliki berat yang dapat diabaikan. Jika sistem tersebut bergantung pada kesetimbangan dengan Fw1= 500 N, berapakah nilai dari Fw2.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 5 Kesetimbangan Benda Tegar Dibawah Pengaruh Gaya-gaya Sebidang Hal. 48)
23. Pipa yang tampak memiliki diameter 16cm pada bagian 1 dan 10cm pada bagian 2. Pada bagian 1, tekanan adalah 200 kPa. Titik 2 adalah 6,0m lebih tinggi daripada titik 1. Ketika minyak dengan massa jenis 800kg/m3 mengalir dengan debit 0,030 m3/det, tentukan tekanan pada titik 2 jika pengaruh viskositas diabaikan.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 116)
24. Sebuah venturi meter yang dilengkapi dengan sebuah manometer air raksa diferensial. Pada bagian inlet, titik 1, diameter adalah 12cm, sementara pada bagian leher, titik 2, diameter adalah 6,0cm. Berapakah debit air J melewati alat tersebut jika pembacaan pada manometer air raksa adalah 22cm. Massa jenis air raksa adalah 13,6g/cm3.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 116)
25. Sebuah terowongan uji coba terhadap tekanan udara dan angin akan digunakan dengan sebuah mobil model setinggi 20cm untuk mendekati situasi dimana sebuah mobil setinggi 550cm bergerak dnegan laju 15m/det. Berapakah seharusnya laju angin didalam terowongan. Apakah aliran udara kemungkinan bergolak (ada turbulensi).
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 116)
26. Minyak mengalir didalam sebuah pipa berdiameter dalam 4,0cm dengan laju rata-rata 2,5m/det. Tentukan aliran dalam m3/det dan cm3/det.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 116)
27. Hitunglah laju rata-rata air didalam pipa dengan diameter dalam 5,0cm dan mengalirkan 2,5m3 air per jam.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 117)
28. Laju gliserin yang mengalir didalam pipa dengan diameter dalam 5,0cm adalah 0,54m/det. Tentukan laju fluida didalam pipa dengan diameter 3,0cm yang dihubungkan dengan pipa tersebut, kedua pipa mengalir penuh.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 117)
29. Sebuah jarum suntik dengan panjang 3,0cm dan diameter dalam 0,45mm digunakan untuk mengambil darah (= 4,0mPI). Dengan mengasumsikan perbedaan tekanan disepanjang jarum adalah 80cmHg. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengambil 15ml.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 117)
30. Berapa besar usaha yang dilakukan sebuah piston dalam suatu sistem hidrolik selama satu hentakan 2,0cm jika luas piston adalah 0,75cm2 dan tekanan didalam fluida hidrolik adalah 50 kPa.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 117)
31. Tentukan debit dalam liter/det sebuah fluida tidak kental melalui sebuah bukaan seluas 0,50cm2 dan 2,5m dibawah permukaan zat cair dalam sebuah tangki terbuka yang dikelilingi udara.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 117)
32. Berapa tenaga kuda yang dibutuhkan untuk mendorong 8,0m3 air per menit kedalam pipa induk air ledeng pada tekanan 220 kPa.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 14 Dinamika Fluida Hal. 117)
33. Suatu pelat besi setebal 2cm memiliki luas penampang 5000cm3. Satu permukaan berada pada temperatur 1500C dan permukaan lainnya pada temperatur 1400C. Berapa besar panas yang melewati pelat setiap detik. Untuk besi kJ = 80 W/m-K.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 19 Perpindahan Energi Termal Hal. 140)
34. Sebuah pelat logam setebal 4,00mm memiliki perbedaan temperatur 32,00C antara kedua permukaannya. Pelat tersebut memancarkan 200 kkal/jam melalui suatu permukaan seluas 5,00cm2. Hitung konduktivitas termal logam ini dalam W/m-K.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 19 Perpindahan Energi Termal Hal. 140)
35. Sebuah pendingin minuman berbentuk kubus, dengan ukuran 42cm pada masing-masing sisinya. Dindingnya setebal 3,0cm terbuat dari plastik (kj = 0,050 W/m.K). Ketika temperatur luar adalah 200C, berapa banyak es akan meleleh didalam pendingin setiap jamnya.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 19 Perpindahan Energi Termal Hal. 140)
36. Berapakah gradien temperatur yang harus ada dalam sebuah batang aluminium agar dapat menyalurkan 8,0kal per detik per cm2 luas penampang melintang batang. Kj untuk aluminium adalah 210 W/K.m.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 19 Perpindahan Energi Termal Hal. 141)
37. Tiga detik setelah sebuah senjata ditembakkan, orang yang menembakkan senjata mendengar gema. Berapa jauh jarak permukaan yang memantulkan bunyi tembakan. Gunakan 340m/det untuk laju bunyi.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
38. Berapakah laju bunyi diudara ketika temperatur udara adalah 310C.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
39. Sebuah selongsong yang ditembakkan ke suatu sasaran dengan jarak 800m didengar mengenai sasaran 5,0det setelah meninggalkan senjata. Hitunglah kecepatan horizontal rata-rata selongsong. Temperatur udara adalah 200C.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
40. Tentukan laju bunyi dalam karbon dioksida (M=44kg/mol, =1,30) pada tekanan 0,50atm dan temperatur 4000C.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
41. Hitunglah massa molekul M suatu gas dimana = 1,40 dan dimana laju bunyi adalah 1260m/det pada tepat 00C.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
42. Tentukan laju gelombang-gelombang kompresi dalam sebuah batang logam jika material batang memiliki modulus Young 1,20x1010 N/m2 dan massa jenis 8920kg/m3.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
43. Sebuah bunyi memiliki intensitas 5,0x10-7 W/m2. Berapakah tingkat intensitasnya.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
44. Seseorang menaiki mesin pemotong rumput dan mengalami intensitas bunyi 2,00x10-2 W/m2. Berapakah tingkat intensitas yang dialami orang tersebut.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 166)
45. Sebuah band rock dengan mudah menghasilkan tingkat bunyi 107dB didalam suatu ruangan. Berapa intensitas bunyi pada 107dB hingga dua angka penting.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 167)
46. Sebuah bisikkan memiliki tingkat intensitas sekitar 15dB. Berapa intensitas bunyi yang bersesuaian.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 167)
47. Berapakah intensitas bunyi yang 3,0dB lebih keras daripada intensitas bunyi 10W/cm2.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 23 Bunyi Hal. 167)
48. Sebuah pemanas berhambatan diberi label 1600W/120V. Berapakah arus yang ditarik oleh pemanas dari sumber tegangan 120 V.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
49. Sebuah lampu diberi cap 40W/120V. Berapa hambatannya jika dinyalakan dengan sumber tegangan 120V.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
50. Sebuah percikan dari kilat buatan 10,0MV memiliki output energi 0,125MW.det. Berapa coulomb muatan yang dialirkan.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
51. Sebuah motor listrik membutuhkan 15,0A pada 110V. Tentukan input daya dan biaya operasi motor tersebut untuk 8,00jam jika biaya per jam adalah 10,0sen/kW.jam.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
52. Sebuah arus 10A terdapat dalam sebuah kawat dengan hambatan 0,15. Hitung laju produksi energi termal dalam watt.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
53. Sebuah alat pemanggang listrik menghasilkan 400kal/det ketika arus yang mengalir adalah 8,0A. Tentukan hambatan alat tersebut.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
54. Saat mengalirkan arus 400A, sebuah sakelar yang rusak menjadi panas akibat kontak permukaan yang gagal. Sebuah millivoltmeter yang dihubungkan antara sakelar menunjukkan penurunan 100mV. Berapakah daya yang hilang akibat hambatan kontak.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
55. Berapa besar daya yang disebarkan sebuah bola lampu pijar 60W/120V ketika dioperasikan pada tegangan 115V. Abaikan penurunan hambatan lampu akibat penurunan tegangan.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
56. Sebuah kawat rumah mengalirkan arus 30A sementara menyebarkan panas tidak lebih daripada 1,40W per meter panjang. Berapa diameter minimum kawat tersebut jika hambtannya adalah 1,68x10-8.m.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
57. Sebuah motor listrik yang memiliki efisiensi 95%, menggunakan araus 20A pada 110V. Berapakah output motor tersebut dalam tenaga kuda.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
58. Sebuah crane listrik menggunakan arus 8,0A pada 150V untuk menaikkan beban dengan massa 450kg dengan laju 7,0m/menit. Tentukan efisiensi sistem tersebut.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
59. Hitung biaya per jam pada 8,0sen/kW.jam untuk memanaskan kamar dengan listrik, jika dibutuhkan 1,0kg/jam batubara antrasit yang memiliki panas pembakaran 8000kkal/kg.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 27 Daya Listrik Hal. 193)
60. Berapa hambatan yang harus ditempatkan secara paralel dengan 12 untuk mendapatkan hambatan gabungan 4.
(sumber: Fisika Universitas Edisi Sepuluh BAB 28 Hambatan Ekuivalen; Rangkaian Sederhana Hal. 196)