Soal Pas Fisika Kelas Xi [PDF]

Citation preview

PENILAIAN AKHIR SEMESTER GANJIL TAHUN PELAJARAN 2021/2022 MATA PELAJARAN KELAS



: FISIKA : XI



A. Pilihlah salah satu jawaban yang benar! 1. Sebuah batang homogen bermassa 4 kg dengan panjang 3 m diputar melalui poros yang terletak 1 m dari salah satu ujung batang. Berapakah momen inersia batang tersebut? a. 4 kg.m2 d. 7 kg.m2 b. 5 kg.m2 e. 8 kg.m2 2 c. 6 kg.m 2. Sebuah bola pejal yang memiliki massa 5 kg dan jari-jari 10 cm dilepaskan dari sebuah budang miring yang kasar dengan ketinggian 2 m. Berapakah besar kecepatan bola? a. b. c.



10 7 10 8 10 8



√14



d.



√16



e.



20 7 20 8



√14 √16



√14



3. Silinder pejal dengan jari-jari 5 cm bermassa 5 kg bertranslasi dengan kelajuan linier 2 m/s. Besar energi kinetik silinder jika selain bertranslasi, silinder juga berotasi adalah... a. 60 J d. 75 J b. 65 J e. 85 J c. 70 J 4. Massa bumi adalah 6 × 1024 , dan massa bulan adalah 7,5 × 1022 . Jarak yang memisahkan keduanya adalah 4 × 108 . Berapakah lokasi pusat massa sistem Bumi-Bulan yang diukur dari pusat bumi? a 4,9 × 105 d. 8,9 × 105 b 4,9 × 106 e. 8,9 × 106 c 4,9 × 107 5. Jika misalkan anda mencoba mengendurkan baut yang kencang dari sebuah logam dengan kunci inggris namun tidak berhasil, apakah anda akan mencari kunci inggris yang pegangannya lebih… a. Panjang d. Keras b. Pendek e. Kecil c. Gemuk 6. Jika momen inersia sebuah bola terhadap suatu sumbu melalui pusat bola adalah I, momen inersia bola lainnya yang sejenis, tetapi dengan jari-jari dua kali lipatnya adalah…. a. 2I d. 16I



b. 4I d. 32I c. 8I 7. Kawat tembaga sepanjang 5,5 meter memiliki luas penampang 1 × 10−6 𝑚 2 . Berapakah gaya yang harus diberikan agar kawat bertambah panjang 1 mm?(𝐸 = 11 × 1010 𝑁/𝑚2 ) a. 80N d. 30N b. 60N e. 20N c. 50N 8. Dua kawat P dan Q berukuran sama tapi memiliki modulus yang berbeda digunakan untuk menggantung benda yang sama, maka… a. Benda P dan Q memiliki tegangan yang berbeda b. Kawat P dan Q memiliki pertambahan panjang yang sama c. Kawat P dan Q memiliki regangan yang berbeda d. Kawat P dan Q memiliki tegangan dan regangan yang berbeda e. Kawat P dan Q memiliki tegangan dan regangan yang sama 9. Perhatikan tabel berikut!



Bahan yang memiliki pertambahan panjang terbesar jika digunakan untuk menggantung beban yang sama adalah…. a. Aluminium sepanjang 5 meter dengan luas penampang 1mm2 b. Kuningan sepanjang 5 meter dengan luas penampang 5 mm2 c. Baja sepanjang 5 meter dengan luas penampang 0,35 mm2 d. Kuningan sepanjang 5 meter dengan luas penampang 0,5 mm2 e. Kuningan sepanjang 5 meter dengan luas penampang 10 mm2 10. Pegas P bertambah sebesar 1 cm saat digantung beban dengan massa 400 gram.



Pegas Q bertambah panjang sebesar 1 cm saat digantung beban dengan massa 900 gram. Perbandingan konstanta pegas P dan Q adalah… a. 2:3 d. 9:4 b. 4:9 e. 1:1 c. 3:2 11. Tiga pegas dengan konstanta k, 3k dan 3k dirangkai seperti gambar berikut



Pertambahan panjang sistem pegas tersebut jika diberikan beban dengan massa M adalah… a. b. c.



𝑀𝑔 12𝑘 7𝑀𝑔 12𝑘 7𝑀𝑔



d. e.



12𝑀𝑔 7𝑘 7𝑀𝑔 5𝑘



2𝑘



12. Pegas A memiliki konstanta sebesar k dan pegas B memiliki konstanta pegas sebesar 3k. Kedua pegas diregangkan sejauh d, maka… a. Energi potensial pegas A = energi potensial pegas B b. Energi potensial pegas A < energi potensial pegas B c. Energi potensial pegas A > energi potensial pegas B d. Energi potensial pegas A ≤ energi potensial pegas B e. Tidak ada jawaban yang benar 13. Jari-jari penampang kecil dongkrak hidrolik adalah 10 cm dan jari-jari penampang besar adalah 20 cm. Berapa gaya yang diberikan pada penampang kecil untuk mengangkat sebuah mobil bermassa 200 kg? (g=10m/s2) a. 1000 N d. 4000N b. 2000 N e. 5000N c. 3000 N 14. Seorang penangkap ikan tradisional mampu menyelam hingga kedalaman 10 meter di bawah permukaan laut. Jika massa jenis air laut adalah 1000 kg/m3 dan tekanan atmosfer di atas permukaan air adalah 1 atm. Tentukan tekanan total yang di rasakan oleh penyelam tersebut? (g = 10 m/s2) a. 0,5 atm d. 2 atm b. 1 atm e. 2,5 atm c. 1,5 atm



15. Kedalam sebuah pipa U dimasukkan air dan minyak sehingga divapai keadaan stabil seperti pada gambar dibawah ini



Massa jenis air dan minyak berturut-turut adalah 1000 kg/m2 dan 800 kg/m2. Berapakah perbedaan ketinggian air dan minyak? a. 12 cm d. 4 cm b. 10 cm e. 2 cm c. 8 cm 16. Diketahui balok kayu terapung pada zat cair dengan 2/3 bagian balok tercelup. Jika massa jenis kayu 0,6 gr/cm3 maka massa jenis zat cair sebesar… (kg/m3) a. 900 d. 2000 b. 1200 e. 4000 c. 1800 17. Diketahui balok dengan tinggi 30 cm mempunyai massa jenis 750 kg/m3 mengapung diatas zat cair yang massa jenisnya 1200 kg/m3. Tinggi balok yang muncul ke permukaan air adalah…. a. 15 cm d. 9,75 cm b. 13 cm e. 5,85 cm c. 11,25 cm 18. Anda menempelkan dua buah sedotan (ujung dari sedotan satu dengan ujung dari sedotan yang lainnya) untuk membuat sedotan yang lebih panjang tanpa bocor. Masing-masing sedotan memiliki jari-jari 3 mm dan 5 mm. anda meminum soda dari sedotan gabungan tersebut. Sedotan manakah yang memiliki kelajuan yang lebih tinggi? a. Yang mana saja selama dekat mulut b. Yang 3 mm c. Yang 5 mm d. Sama besar e. Gabungan keduanya 19. Sebuah pesawat terbang bermassa 1,6 × 104 𝑘𝑔. Masing-masing sayapnya memiliki luas 40 m2. Selama penerbangan tinggi, tekanan pada bagian bawah permukaan sayap adalah 7 × 104 𝑃𝑎. Berapakah tekanan pada permukaan bagian atasnya? a. 6,8 × 104 𝑃𝑎 d. 8,8 × 106 𝑃𝑎 4 b. 8,8 × 10 𝑃𝑎 e. 9,8 × 104 𝑃𝑎 c. 6,8 × 106 𝑃𝑎 20. Air mengalir dari selang pemadam kebakaran berdiameter 6 cm dengan laju 0,012 m/s. Selangnya berujung pada sebuah nosel dengan berdiameter dalam 2 cm. Berapakah kelajuannya ketika air keluar dari nosel?



a. 0,8 d. 0,55 b. 0,402 e. 0,67 c. 0,108 B. Pilihlah jawaban yang telah disediakan dengan benar! 1. Seorang penari balet ingin mempercepat putarannya, maka ia harus……… 2. Otot bisep memiliki luas penampang maksimum 12 cm2. Tegangan otot saat mengangkat beban 240 N adalah… 3. Sebuah pegas dengan konstanta pegas k diberi gaya tarik sebesar F maka pertambahan panjang pegas adalah….. 4. Butuh gaya sebesar 100 N untuk meregangkan pegas sepanjang 1 meter, kalimat tersebut merupakan arti dari…. 5. Energi untuk meregangkan pegas ditentukan oleh…. 6. Berat benda diudara adalah 100 N sedangkan bila ditimbang dalam air beratnya 50 N. jika massa jenis air 1000 kg/m3 maka massa jenis benda adalah…. 7. Pompa hidrolik memiliki luas 25 cm2 dan luas penampang 7500cm2. Jika penampang besar menghasilkan 90000 gaya newton, maka gaya yang lainnya sebesar…. 8. Garis arus dibagian atas sayap lebih rapat daripada bagian bawahnya, artinya…. 9. Alat yang dipasang di dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan cairan 10. Syarat benda tenggelam 𝐹 i. 𝑣𝑎𝑡𝑎𝑠 < 𝑣𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ a. ∆𝑥 = b. c. d. e. f.



𝑘 𝑘



∆𝑥 = 𝐹 𝑣𝑎𝑡𝑎𝑠 < 𝑣𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ Venturimeter I kecil dan ω besar k,F,∆x



g. k = 100 N/m2 h. Karburator



dengan kursinya adalah 3 kg.m2 dan dianggap konstan. Sang murid menarik beban kearahnya secara horizontal ke posisi 0,5 m dari sumbu rotasinya. (a) Carilah kelajuan sudut murid yang baru. (b) Carilah energi kinetik pada sistem yang berputar sebelum dan sesudah ia menarik beban kearahnya 2. Balok (m =1 kg) diferakkan diatas lantai licin dengan kecepatan tetap sebesar v = 20 m/s. Balok kemudian menghantam pegas mendatar sehingga pegas memendek 6 cm seperti gambar dibawah dan balok berhenti kemudian bergerak berlamanan arah. Konstanta pegas tersebut adalah….



3. Pipa U diisi 3 cairan dengan tinggi seperti gambar dibawah



j. 2 × 105 𝑁⁄𝑚 2 k. 2 × 103 𝑁⁄𝑚 2 l. 2 × 103 𝑘𝑔⁄𝑚 3 m. I besar dan ω kecil 1 n. 𝑘 = 100 𝑁⁄𝑚 2 o. 𝜌𝑏 > 𝜌𝑓 p. 𝜌𝑏 < 𝜌𝑓



C. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar 1. Seorang murid duduk diatas sebuah kursi yang berputar secara bebas dengan memegang dua beban, masing-masing bermassa 3 kg.



Ketika tangannya direntangkan secara horizontal, beban berada 1 m dari sumbu rotasi dan ia berputar dengan kelajuan sudut 1 rad/s. Momen inersia dari murid ditambah



Massa jenis cairan 𝑋 = 0,8 𝑔𝑟⁄𝑐𝑚 3 dan 𝑍 = 0,5 𝑔𝑟⁄𝑐𝑚 3. Jika tinggi air kanan diukur dari batas bawah cairan X adalah 4 cm, tinggi cairan Z diukur dari batas atas air adalah… 4. Seorang anak menyelam (m = 40 kg) disebuah danau pada kedalaman 10 meter dibawah permukaan air. Ketika g = 10 m/s 2, 𝜌 = 1 𝑔𝑟⁄𝑐𝑚 3 dan 1 atm diluar tekanan udara, berapa besar tekanan hidrostatisna? 5. Sebuah pesawat terbang sedang menjelajah pada ketinggian 10 km. Tekanan diluar pesawat adalah 0,287 atm didalam kompartemen penumpang tekanannya 1 atm dan suhunya 20oC. Terjadi suatu kebocoran kecil pada salah satu penutup jendela penumpang. Modelkan udara sebagai fluida ideal untuk mencari kelajuan aliran udara yang bergerak melewati lubang tersebut