GENERATION OF PHYSICS |
| SOAL DAN PEMBAHASAN FISIKA MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA Posted: 13 Dec 2013 07:37 AM PST Soal No. 1 Empat buah gaya masing-masing : F1 = 10 N F2 = 10 N F3 = 10 N F4 = 10 N dan panjang AB = BC = CD = DE = 1 meter  Dengan mengabaikan berat batang AE, tentukan momen gaya yang bekerja pada batang dan arah putarannya jika: a) poros putar di titik A b) poros putar di titik D Pembahasan a) poros putar di titik A  Putaran searah jarum jam. b) poros putar di titik D  Putaran berlawanan arah dengan jarum jam Soal No. 2 Batang AB = 2 meter dengan poros titik A dengan gaya F sebesar 12 N membentuk sudut 60°.  Tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AB. Pembahasan Beberapa cara biasa digunakan diantaranya: τ = F d sin α τ = 12 (2) sin 60° τ = 12 (2)(1/2 √3) = 12√3 Nm Soal No. 3 Batang AC = 4 meter dengan poros titik A dengan gaya F1 sebesar 20 N dan F2 sebesar 12 N. Sudut-sudut ditunjukkan gambar berikut:  Jika titik B berada di tengah batang AC, tentukan besar momen gaya yang terjadi pada batang AC, dalam kasus ini massa batang diminta untuk diabaikan. Pembahasan Momen gaya dengan poros di titik A: τ = F1 AC sin 60° − F2 AB sin 60° τ = 20 (4) (1/2 √3) − 12 (2) (1/2 √3) τ = 28√3 Nm Soal No. 4 Susunan 3 buah massa titik seperti gambar berikut!  Jika m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg, tentukan momen inersia sistem tersebut jika diputar menurut : a) poros P b) poros Q Pembahasan a) poros P  b) poros Q  Soal No. 5Bola A bermassa = 60 gram dan bola B = 40 gram dihubungkan batang AB (massanya diabaikan).  Jika kedua bola diputar dengan sumbu putar di P maka momen inersia sistem adalah…. A. 12,25 .10 –4 kg m2 B. 13,50 .10 –4 kg m2 C. 14,50 .10 –4 kg m2 D. 15,50 .10 –4 kg m2 E. 16,25 .10 –4 kg m2 (Momen Inersia - UN Fisika 2013) Pembahasan Momen inersia di titik dengan sumbu putar di p  Soal No. 6 Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm mendapat tiga gaya yang sama besarnya 10 newton seperti pada gambar.  Jika tongkat diputar di titik C, tentukan momen gaya total! Pembahasan Momen gaya dengan pusat C, misal searah jarum jam diberi tanda (−) dan berlawanan arah jarum jam tanda (+).  |
| SOAL DAN PEMBAHASAN FISIKA SUHU KALOR Posted: 13 Dec 2013 07:30 AM PST Soal No. 1 Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada sepotong logam bermassa 2500 gram yang memiliki suhu 30oC. Jika kalor jenis logam adalah 0,2 kalori/groC, tentukan suhu akhir logam! Pembahasan Data : Q = 12 kilojoule = 12000 joule m = 2500 gram = 2,5 kg T1 = 30oC c = 0,2 kal/groC = 0,2 x 4200 joule/kg oC = 840 joule/kg oC T2 =...? Q = mcΔT 12000 = (2,5)(840)ΔT ΔT = 12000/2100 = 5,71 oC T2 = T1 + ΔT = 30 + 5,71 = 35,71 oC Soal No. 2 500 gram es bersuhu −12oC dipanaskan hingga suhu −2oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam satuan joule! Pembahasan Data : m = 500 gram T1 = −12oC T2 = −2oC ΔT = T2 − T1 = −2o − (−12 ) = 10oC c = 0,5 kalori/groC Q = ....? Q = mcΔT Q = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori 1 kalori = 4,2 joule Q = 2500 x 4,2 = 10500 joule Soal No. 3 500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori! Pembahasan Data yang diperlukan: m = 500 gram L = 80 kalori/gr Q = ....? Q = mL Q = (500)(80) = 40000 kalori = 40 kkal Soal No. 4 500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan! Pembahasan Data yang diperlukan: m = 500 gram cair = 1 kalori/groC Les = 80 kalori/gr Suhu akhir → 5oC Q = .....? Untuk menjadikan es 0oC hingga menjadi air 5oC ada dua proses yang harus dilalui: → Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q1 Q1 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori → Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diperlukan namakan Q2 Q2 = mcairΔTair = (500) (1)(5) = 2500 kalori Kalor total yang diperlukan: Q = Q1 + Q2 = 40000 + 2500 = 42500 kalori Soal No. 5 500 gram es bersuhu −10oC hendak dicairkan hingga menjadi air yang bersuhu 5oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, kalor lebur es adalah 80 kal/gr, dan kalor jenis air 1 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan! Pembahasan Data yang diperlukan: m = 500 gram ces = 0,5 kalori/groC cair = 1 kal/groC Les = 80 kal/gr Suhu akhir → 5oC Q = .....? Untuk menjadikan es − 10oC hingga menjadi air 5oC ada tiga proses yang harus dilalui: → Proses untuk menaikkan suhu es dari −10oC menjadi es bersuhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q1 Q1 = mcesΔTes = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori → Proses meleburkan es 0oC menjadi air suhu 0oC, kalor yang diperlukan namakan Q2 Q2 = mLes = (500)(80) = 40000 kalori → Proses menaikkan suhu air 0oC hingga menjadi air 5oC, kalor yang diperlukan namakan Q3 Q3 = mcairΔTair = (500)(1)(5) = 2500 kalori Kalor total yang diperlukan: Q = Q1 +Q2 + Q3 = 2500 + 40000 + 2500 = 45000 kalori Soal No. 6 200 gram air bersuhu 80oC dicampurkan dengan 300 gram air bersuhu 20oC. Tentukan suhu campurannya! Pembahasan Data yang diperlukan: m1 = 200 gram m2 = 300 gram ΔT1 = 80 − t ΔT2 = t − 20 Suhu akhir = t = ......? Qlepas = Qterima m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2 (200)(1) (80 − t) = (300)(1)(t − 20) (2)(1)(80 − t) = (3)(1)(t − 20) 160 − 2t = 3t − 60 5t = 220 t = 44oC Soal No.7 Sepotong es bermassa 100 gram bersuhu 0°C dimasukkan kedalam secangkir air bermassa 200 gram bersuhu 50°C.  Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C, kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor lebur es 80 kal/gr dan cangkir dianggap tidak menyerap kalor, berapa suhu akhir campuran antara es dan air tersebut? Pembahasan Soal di atas tentang pertukaran kalor / Asas Black. Kalor yang dilepaskan air digunakan oleh es untuk mengubah wujudnya menjadi air dan sisanya digunakan untuk menaikkan suhu es yang sudah mencair tadi.  dengan Q1 adalah kalor yang dilepaskan air, Q2 adalah kalor yang digunakan es untuk melebur/mencair dan Q3 adalah kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu es yang telah mencair. Berikutnya adalah contoh soal tentang pencampuran air panas dan air dingin dengan memperhitungkan kalor yang diserap oleh bejana atau wadahnya: Soal No. 8 Air bermassa 100 g bersuhu 20°C berada dalam wadah terbuat dari bahan yang memiliki kalor jenis 0,20 kal/g°C dan bermassa 200 g. Ke dalam wadah kemudian dituangkan air panas bersuhu 90°C sebanyak 800 g. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/g°C, tentukan suhu akhir air campuran! Pembahasan Kalor yang berasal dari air panas 90°C saat pencampuran, sebagian diserap oleh air yang bersuhu 20° dan sebagian lagi diserap oleh wadah. Tidak ada keterangan terkait dengan suhu awal wadah, jadi anggap saja suhunya sama dengan suhu air di dalam wadah, yaitu 20°C. Data : -Air panas m1 = 800 g c1 = 1 kal/g°C -Air dingin m2 = 100 g c2 = 1 kal/g°C -Wadah m3 = 200 g c3 = 0,20 kal/g°C  Qlepas = Qterima m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2 + m3c3ΔT3  Soal No. 9 Perhatikan gambar berikut! Dua buah logam terbuat dari bahan yang sama disambungkan.  Jika panjang logam P adalah dua kali panjang logam Q dan konduktivitas thermal logam P adalah setengah dari logam Q, tentukan suhu pada sambungan antara kedua logam! Pembahasan Banyaknya kalor persatuan waktu yang melalui logam P sama dengan kalor yang melalui logam Q. Gunakan rumus perpindahan kalor secara konduksi :  Soal No. 10 Sebuah tangki baja yang memiliki koefisien muai panjang 12 x 10-6/°C, dan bervolume 0,05 m3 diisi penuh dengan bensin yang memiliki koefisien muai ruang 950 x 10-6/°C pada temperatur 20°C. Jika kemudian tangki ini dipanaskan sampai 50°C, tentukan besar volume bensin yang tumpah! (Sumber : Soal SPMB) Pembahasan  Sumber: fisikastudycenter.com |
| You are subscribed to email updates from GENERASI FISIKA SMA MA To stop receiving these emails, you may unsubscribe now. | Email delivery powered by Google |
| Google Inc., 20 West Kinzie, Chicago IL USA 60610 | |
0 Komentar:
Posting Komentar
1. Silahkan tulis komentar anda
2. Dikolom 'Beri Komentar Sebagai' pilih saja Name/URL
3. Isilah nama&URL anda. atau *URL bisa dikosongi
4. Poskan komentar
5. Klik tombol LIKE/SUKA pada laman disebelah kanan.
6. Kunjungi tulisan lainnya di bawah ini.