Secara sederhana, efek Compton dalam materi Fisika kelas 12 akan mempelajari tentang interaksi antara foton dan elektron yang dapat menyebabkan perubahan panjang gelombang cahaya.

Melalui latihan soal, kamu dapat melihat bagaimana rumus efek Compton diterapkan dalam berbagai situasi, mulai dari menghitung perubahan panjang gelombang, menentukan energi foton setelah hamburan, hingga mengetahui energi yang diterima elektron.

Oleh karena itu, di artikel ini Mamikos sudah menyediakan beberapa contoh soal efek Compton dan pembahasannya lengkap dengan rumus yang mudah untuk dipelajari!

Pengertian Efek Compton

Baca Juga :

9 Contoh Soal Resultan Gaya beserta Pembahasannya Lengkap | Materi Fisika Kelas 12 SMA

Dikutip dari Science Direct, efek Compton merupakan fenomena fisika yang terjadi ketika radiasi elektromagnetik berenergi tinggi, seperti sinar-X atau sinar gamma yang menabrak elektron dan menyebabkan radiasi tersebut terhambur.

Dalam proses ini, foton atau partikel cahaya memberikan sebagian energinya kepada elektron, sehingga elektron terpental dan foton yang terhambur memiliki energi yang lebih rendah serta panjang gelombang yang lebih panjang dibandingkan sebelumnya.

Fenomena yang ditemukan oleh Arthur Compton pada tahun 1923 ini sangat penting bagi dunia sains karena memberikan bukti kuat bahwa cahaya tidak hanya bersifat sebagai gelombang, tetapi juga berperilaku sebagai partikel yang memiliki momentum yang kemudian menjadi salah satu pilar utama dalam perkembangan teori mekanika kuantum.

Baca Juga :

Contoh Soal Medan Magnet beserta Jawabannya SMA Kelas 12

Rumus Efek Compton

Setelah memahami pengertian efek Compton, yuk, kita lanjutkan untuk melihat bagaimana fenomena tersebut dapat dihitung secara matematis. Dalam fisika, perubahan panjang gelombang foton akibat tumbukan dengan elektron dapat ditentukan menggunakan persamaan efek Compton.

Rumus ini menunjukkan hubungan antara perubahan panjang gelombang, massa elektron, kecepatan cahaya, serta sudut hamburan yang terbentuk setelah foton bertabrakan dengan elektron.

Rumus Efek Compton:

Δλ = λ’ − λ = (h / (mₑ c)) (1 − cos θ)

Keterangan komponennya:

Δλ : perubahan atau pergeseran panjang gelombang
λ’ : panjang gelombang foton setelah mengalami hamburan
λ : panjang gelombang foton sebelum bertumbukan
h : konstanta Planck (6,626 × 10⁻³⁴ Js)
mₑ : massa elektron (9,11 × 10⁻³¹ kg)
c : kecepatan cahaya (3 × 10⁸ m/s)
θ : sudut hamburan foton setelah tumbukan terjadi

Baca Juga :

13 Contoh Soal Relativitas Massa beserta Pembahasannya dengan Rumus

Selanjutnya, Mamikos akan mengajakmu menerapkan rumus ke dalam berbagai contoh soal efek Compton dan pembahasannya di bagian bawah ini.

Contoh Soal Efek Compton dan Pembahasannya

1. Sebuah foton mengalami hamburan oleh elektron sehingga membentuk sudut hamburan 53°. Jika massa elektron diketahui sebesar 9,1 × 10⁻³¹ kg, tentukan perubahan panjang gelombang foton akibat peristiwa tersebut.

Pembahasan

Rumus efek Compton:
Δλ = (h / (mₑ c)) (1 − cos θ)

Substitusikan nilai yang diketahui:

Δλ = (6,6 × 10⁻³⁴) / (9,1 × 10⁻³¹ × 3 × 10⁸) (1 − cos 53°)
Δλ = (6,6 × 10⁻¹¹) / (9,1 × 3) (1 − 3/5)
Δλ = (2,2 × 10⁻¹¹ / 9,1) (2/5)
Δλ = 9,67 × 10⁻¹³ m

Jadi, perubahan panjang gelombang foton hasil hamburan adalah 9,67 × 10⁻¹³ meter atau 0,967 pm.

2. Foton yang memiliki panjang gelombang awal 0,06 nm mengalami hamburan Compton dengan sudut hamburan 60°. Tentukan:

a. Panjang gelombang foton setelah hamburan
b. Energi foton setelah hamburan
c. Energi yang diterima oleh elektron akibat tumbukan tersebut

Pembahasan:

a. Menentukan perubahan panjang gelombang

Rumus efek Compton:

Δλ = (h / (mₑ c)) (1 − cos θ)
Δλ = (6,6 × 10⁻³⁴) / (9,1 × 10⁻³¹ × 3 × 10⁸) (1 − cos 60°)
Δλ = (6,6 × 10⁻¹¹) / (9,1 × 3) (1 − 1/2)
Δλ = (2,2 × 10⁻¹¹ / 9,1) (1/2)
Δλ = 1,2 × 10⁻¹² m

Karena
λ’ − λ = Δλ

maka

λ’ − 0,06 nm = 0,0012 nm
λ’ = 0,0612 nm

Jadi panjang gelombang foton setelah hamburan adalah 0,0612 nm.

Baca Juga :

15 Contoh Soal Listrik Statis beserta Jawabannya Lengkap Kelas 12 SMA

b. Menentukan energi foton yang terhambur

Rumus energi foton:
E = hc / λ
E = (6,6 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / (6,12 × 10⁻¹¹)
E = 3,24 × 10⁻¹⁵ J

Energi foton setelah hamburan adalah 3,24 × 10⁻¹⁵ Joule.

c. Menentukan energi yang diberikan pada elektron

Energi yang diterima elektron merupakan selisih antara energi foton awal dan energi foton setelah hamburan.

Ee = Efoton awal − Efoton terhambur
Ee = hc/λ − hc/λ’
Ee = (6,6 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / 10⁻⁹ (1/0,06 − 1/0,0612)
Ee = 6,47 × 10⁻¹⁷ J

Jadi energi yang diberikan kepada elektron adalah 6,47 × 10⁻¹⁷ Joule.

3. Sinar-X dengan energi awal 200 keV mengalami hamburan Compton sehingga arah rambatnya berubah dengan sudut 60°. Tentukan energi sinar-X setelah proses hamburan terjadi.

Pembahasan:

Persamaan dasar hamburan Compton:

λ’ − λ = (h / (mₑ c)) (1 − cos θ)

Untuk θ = 60° maka:

λ’ − λ = (h / (mₑ c)) (1/2)

Energi foton dapat dinyatakan dengan persamaan:

E = hc / λ

sehingga

λ = hc / E

Substitusi persamaan tersebut ke dalam persamaan hamburan menghasilkan hubungan energi:

E’ = (2 mₑ c² E) / (E + 2 mₑ c²)

Hitung terlebih dahulu nilai mₑc²:

mₑc² = 9,1 × 10⁻³¹ (3 × 10⁸)²
mₑc² = 8,19 × 10⁻¹⁴ J

Selanjutnya hitung energi foton setelah hamburan:

E’ = (2 × 2 × 10⁵ × 1,6 × 10⁻¹⁹ × 8,19 × 10⁻¹⁴) / (2 × 10⁵ × 1,6 × 10⁻¹⁹ + 2 × 8,19 × 10⁻¹⁴)
E’ = 2,68 × 10⁻¹⁴ J

Jika dinyatakan dalam satuan elektronvolt:

E’ = 167.313,6 eV
E’ ≈ 167,3 keV

Jadi energi sinar-X setelah mengalami hamburan adalah 167,3 keV.

4. Sebuah elektron bergerak dengan kelajuan sebesar sepertiga dari kecepatan cahaya. Tentukan panjang gelombang de Broglie dari elektron tersebut.

Pembahasan

Panjang gelombang de Broglie dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

λ = h / (m v)

Kecepatan elektron diketahui sebesar sepertiga kecepatan cahaya, sehingga:

v = 1/3 c
v = 1/3 (3 × 10⁸)
v = 1 × 10⁸ m/s

Selanjutnya masukkan nilai konstanta yang diketahui:

λ = (6,6 × 10⁻³⁴) / (9,1 × 10⁻³¹ × 10⁸)
λ = 6,6 × 10⁻³⁴ / 9,1 × 10⁻²³
λ = (6,6 / 9,1) × 10⁻¹¹
λ = 0,725 × 10⁻¹¹
λ = 7,25 × 10⁻¹² m

Jadi, panjang gelombang de Broglie elektron tersebut adalah 7,25 × 10⁻¹² meter atau 7,25 pm.

5. Dalam suatu percobaan hamburan Compton, digunakan foton yang memiliki panjang gelombang awal 0,05 nm. Setelah bertumbukan dengan elektron, foton tersebut terhambur dengan sudut 60°. Tentukan:

a. Panjang gelombang foton setelah tumbukan
b. Energi foton setelah mengalami hamburan

Pembahasan:

a. Menentukan perubahan panjang gelombang

Rumus efek Compton:

Δλ = (h / (mₑ c)) (1 − cos θ)

Substitusi nilai yang diketahui:

Δλ = (6,6 × 10⁻³⁴) / (9,1 × 10⁻³¹ × 3 × 10⁸) (1 − cos 60°)
Δλ = (6,6 × 10⁻¹¹) / (9,1 × 3) (1 − 1/2)
Δλ = (2,2 × 10⁻¹¹ / 9,1) (1/2)
Δλ = 1,2 × 10⁻¹² m

Karena

λ’ − λ = Δλ

maka

λ’ − 0,05 nm = 0,0012 nm
λ’ = 0,0512 nm

Jadi panjang gelombang foton setelah hamburan adalah 0,0512 nm.

b. Menentukan energi foton yang terhambur

Energi foton dapat dihitung dengan persamaan:

E = hc / λ
E = (6,6 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / (5,12 × 10⁻¹¹)
E = 3,87 × 10⁻¹⁵ J

Dengan demikian, energi foton setelah mengalami hamburan adalah 3,87 × 10⁻¹⁵ Joule.

6. Andy melakukan percobaan untuk mengamati fenomena efek Compton. Dalam percobaan tersebut digunakan foton dengan panjang gelombang awal 0,05 nm. Setelah bertumbukan dengan elektron, arah foton berubah dengan sudut hamburan 60°.

Tentukan:
a. Panjang gelombang foton setelah hamburan
b. Energi foton setelah proses hamburan terjadi

Pembahasan:

Diketahui:

λ = 0,05 nm
θ = 60°

Perubahan panjang gelombang dapat dihitung menggunakan persamaan efek Compton:

Δλ = (h / (mₑ c)) (1 − cos θ)

Substitusi nilai yang diketahui:

Δλ = (6,626 × 10⁻³⁴) / (9,1 × 10⁻³¹ × 3 × 10⁸) (1 − cos 60°)
Δλ = 0,12 × 10⁻¹¹ m

Jika diubah ke nanometer:

Δλ = 0,0012 nm

Karena

λ’ − λ = Δλ

maka

λ’ − 0,05 = 0,0012
λ’ = 0,0512 nm

Jadi panjang gelombang foton setelah tumbukan adalah 0,0512 nm.

Energi foton setelah hamburan dapat dihitung dengan persamaan:

E = hc / λ’

Substitusi nilai:

E = (6,626 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / (0,0512 × 10⁻⁹)
E = 3,88 × 10⁻¹⁵ J

Dengan demikian, energi foton setelah mengalami hamburan adalah 3,88 × 10⁻¹⁵ Joule.

7. Perhatikan beberapa pernyataan berikut yang berkaitan dengan fenomena efek Compton.

1. Permukaan logam yang ditembaki elektron berenergi tinggi dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik.
2. Hamburan sinar-X oleh elektron menyebabkan panjang gelombang sinar yang terhambur menjadi lebih besar.
3. Banyaknya foton yang dihasilkan oleh permukaan logam sebanding dengan intensitas cahaya yang mengenainya.
4. Permukaan logam yang dikenai foton mampu menghasilkan arus listrik.
5. Partikel alfa yang menumbuk logam dapat mengalami hamburan.

Pernyataan yang menggambarkan gejala efek Compton adalah …

Pembahasan:

Efek Compton merupakan peristiwa hamburan foton oleh elektron bebas atau elektron yang terikat lemah pada atom. Ketika foton, seperti sinar-X, bertumbukan dengan elektron, sebagian energinya berpindah ke elektron sehingga foton yang terhambur memiliki panjang gelombang yang lebih besar dibandingkan panjang gelombang semula.

Karena itulah, pernyataan yang tepat adalah hamburan sinar-X oleh elektron yang menyebabkan panjang gelombang sinar yang terhambur menjadi lebih besar.

Penutup

Kamu bisa mengulang mempelajari contoh soal efek Compton dan pembahasannya di atas bersama teman maupun kelompok belajar, supaya penguasaan materi makin bertambah.

Selain itu, masih banyak contoh soal Fisika untuk kelas 12 lainnya yang tersedia secara gratis di blog Mamikos, lho. Jangan lupa mampir, ya.

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 7 Contoh Soal Efek Compton dan Pembahasannya dengan Rumus | Materi Fisika Kelas 12 SMA appeared first on Blog Mamikos.

Dalam materi Fisika kelas 12 SMA, kamu akan mempelajari tentang relativitas Massa yang merupakan bagian dari teori relativitas khusus.

Konsep tersebut menjelaskan bahwa massa suatu benda dapat berubah ketika benda tersebut bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi, terutama mendekati kecepatan cahaya.

Untuk membantumu semakin memahami materi yang satu ini, Mamikos telah menyusun berbagai contoh soal relativitas massa beserta pembahasannya lengkap yang bisa kamu pelajari.

Mengenal Relativitas Massa

Baca Juga :

9 Contoh Soal Resultan Gaya beserta Pembahasannya Lengkap | Materi Fisika Kelas 12 SMA

Menurut teori yang dikemukakan oleh Albert Einstein, massa benda yang bergerak akan tampak lebih besar dibandingkan massa benda saat berada dalam keadaan diam.

Fenomena ini dijelaskan dalam teori relativitas khusus, yang menyatakan bahwa beberapa besaran fisika seperti massa, waktu, dan panjang dapat berubah bergantung pada kecepatan benda terhadap pengamat.

Ketika suatu benda bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi, terutama mendekati kecepatan cahaya, massa benda tersebut tidak lagi sama seperti massa diamnya. Semakin besar kecepatan benda, maka massa relativistiknya juga akan semakin bertambah.

Oleh karena itu, konsep relativitas massa digunakan untuk menjelaskan hubungan antara massa benda dan kecepatannya.

Perubahan massa tersebut dapat dihitung menggunakan rumus relativitas massa berikut:

[m=m01-v2c2]

Keterangan:
(m) = massa benda saat bergerak
(m0) = massa benda saat diam (massa diam)
(v) = kecepatan benda
(c) = kecepatan cahaya ((3×108,m/s))

Melalui rumus tersebut dapat diketahui bahwa ketika kecepatan benda semakin mendekati kecepatan cahaya, nilai penyebut pada persamaan akan semakin kecil sehingga massa benda yang terukur menjadi lebih besar dibandingkan massa diamnya.

Baca Juga :

25 Contoh Soal Bidang Miring dan Penyelesaiannya

Kumpulan Contoh Soal Relativitas Massa beserta Pembahasannya

1. Sebuah objek memiliki massa diam sebesar 10 kg. Apabila objek tersebut bergerak dengan kecepatan 0,6 kali kecepatan cahaya (c), tentukan massa benda saat bergerak menurut teori relativitas.

Pembahasan:

Rumus massa relativistik:

[m=m01-v2c2]

Substitusi nilai yang diketahui:

[m=101-(0,6c)2c2]
[m=101-0,36c2c2]
[m=101-0,36]
[m=100,64]
[m=100,8]
[m=12,5 kg]

Jadi, massa benda ketika bergerak menjadi 12,5 kg.

Baca Juga :

Contoh Soal Gelombang Elektromagnetik Kelas 12 dan Jawabannya Lengkap

2. Suatu benda bergerak dengan kecepatan 0,6c. Jika massa benda saat bergerak dinyatakan sebagai n kali massa diamnya, tentukan nilai n.

Pembahasan:

Persamaan massa relativistik:

[m=m01-v2c2]

Karena massa bergerak dinyatakan sebagai n kali massa diam, maka:

[m=n·m0]

Sehingga:

[nm0=m01-(0,6c)2c2]

Sederhanakan:

[n=11-0,36c2c2]
[n=11-0,36]
[n=10,64]
[n = \frac{1}{0,8}]
[n = 1,25]

Jadi, massa benda menjadi 1,25 kali massa diamnya.

3. Sebuah partikel memiliki massa diam sebesar (m_0). Jika partikel tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 kali kecepatan cahaya, tentukan massa partikel saat bergerak menurut teori relativitas.

Pembahasan:

Rumus massa relativistik:

[m=m01-v2c2]

Substitusi nilai kecepatan:

[m=m01-(0,8c)2c2]
[m=m01-0,64c2c2]
[m=m01-0,64]
[m=m00,36]
[m=m00,6]
[m=1,67,m0]

Jadi, massa partikel saat bergerak menjadi sekitar 1,67 kali massa diamnya.

4. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 0,6c searah dengan panjang bendanya. Tentukan persentase penyusutan panjang benda tersebut menurut pengamat yang berada dalam keadaan diam.

Pembahasan:

Rumus kontraksi panjang:

[L=L01-v2c2]

Substitusi nilai kecepatan:

[L=L01-(0,6c)2c2]
[L=L01-0,36c2c2]
[L=L00,64]
[L=0,8L0]

Artinya panjang benda yang teramati hanya 0,8 dari panjang aslinya.

Persentase penyusutan:

[penyusutan=(1-0,8)×100%]
[=0,2×100%]
[= 20%]

Jadi, panjang benda menyusut sebesar 20% dari panjang semula.

Baca Juga :

15 Contoh Soal Listrik Statis beserta Jawabannya Lengkap Kelas 12 SMA

5. Seorang pengamat di sebuah stasiun ruang angkasa melihat dua pesawat antariksa A dan B bergerak saling mendekati dari arah yang berlawanan. Masing-masing pesawat memiliki kelajuan (vA=vB=34c). Tentukan kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B.

Pembahasan:

Gunakan rumus penjumlahan kecepatan relativistik:

[v’=vA+vB1+vAvBc2]

Substitusi nilai kecepatan:

[v’=34c+34c1+34c34cc2]
[v’=64c1+916]
[v’=32c2516]
[v’=32c×1625]
[v’=4850c]
[v’=2425c]

Jadi, kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah (2425c).

6. Sebuah benda memiliki panjang asli 1 meter ketika berada dalam keadaan diam. Ketika benda tersebut bergerak, panjang yang terukur oleh pengamat menjadi 0,8 meter. Jika (c) menyatakan kecepatan cahaya, tentukan kecepatan gerak benda tersebut.

Pembahasan:

Diketahui:

[L0=1 m]
[L=0,8 m]

Ditanyakan: kecepatan benda ((v))

Rumus kontraksi panjang:

[L=L01-v2c2]

Substitusi nilai yang diketahui:

[0,8=11-v2c2]
[0,8=1-v2c2]

Kuadratkan kedua ruas:

[0,64=1-v2c2]
[v2c2=1-0,64]
[v2c2=0,36]
[v2=0,36c2]
[v = 0,6c]

Jadi, kecepatan benda tersebut adalah (0,6c).

7. Sebuah peristiwa berlangsung selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa tersebut dengan kecepatan 0,8c. Tentukan selang waktu kejadian menurut pengamat yang berada dalam keadaan diam.

Pembahasan:

Diketahui:

[t0=3 s]
[v = 0,8c]

Ditanyakan: waktu menurut pengamat diam (t)

Rumus dilatasi waktu:

[t=t01-v2c2]

Substitusi nilai yang diketahui:

[t=31-(0,8c)2c2]
[t=31-0,64c2c2]
[t=31-0,64]
[t=30,36]
[t=30,6]
[t=5 s]

Jadi, selang waktu menurut pengamat diam adalah 5 sekon.

8. Sebuah partikel bergerak dengan kecepatan (v=12c). Jika (m_0) menyatakan massa diam, (m) massa saat bergerak, (Ek) energi kinetik, dan (E0) energi diam, tentukan hubungan antara besaran-besaran tersebut.

Pembahasan:

Rumus massa relativistik:

[m=m01-v2c2]

Substitusi kecepatan:

[m=m01-(0,5c)2c2]
[m=m01-0,25]
[m=m00,75]
[m≈m00,866]
[m≈1,15m0]

Energi diam dirumuskan:

[E0=m0c2]

Energi total:

[E=mc2]

Energi kinetik:

[Ek=E-E0]
[Ek=mc2-m0c2]
[Ek=(m-m0)c2]

Dengan (m≈1,15m0), maka energi kinetiknya sekitar 0,15(E0).

Jadi, massa partikel bertambah menjadi sekitar 1,15 kali massa diamnya dan energi kinetiknya merupakan selisih antara energi total dan energi diam.

9. Sebuah benda mengalami penyusutan panjang sebesar 20 cm ketika bergerak dibandingkan panjangnya saat diam. Jika panjang benda dalam keadaan diam adalah 1 meter, tentukan kecepatan benda tersebut.

Pembahasan:

Diketahui:

[L0=1 m]

Penyusutan panjang = 0,2 m

[L=1-0,2=0,8 m]

Rumus kontraksi panjang:

[L=L01-v2c2]

Substitusi nilai:

[0,8=1-v2c2]
[0,8=1-v2c2]

Kuadratkan kedua ruas:

[0,64=1-v2c2]
[v2c2=0,36]
[v = 0,6c]

Jadi, kecepatan benda tersebut adalah 0,6 kali kecepatan cahaya.

10. Suatu kejadian berlangsung selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa dengan kecepatan 0,8c. Tentukan selang waktu peristiwa tersebut menurut pengamat yang berada dalam keadaan diam.

Pembahasan:

Diketahui:

[t0=3 s]
[v = 0,8c]

Ditanyakan: waktu menurut pengamat diam (t)

Rumus dilatasi waktu:

[t=t01-v2c2]

Substitusi nilai:

[t=31-(0,8c)2c2]
[t=31-0,64]
[t=30,36]
[t=30,6]
[t=5 s]

Jadi, selang waktu menurut pengamat diam adalah 5 sekon.

11. Seorang pengamat di sebuah stasiun ruang angkasa melihat dua pesawat antariksa A dan B bergerak saling mendekati dari arah yang berlawanan. Kedua pesawat tersebut memiliki kelajuan yang sama, yaitu (vA=vB=34c). Tentukan kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B.

Pembahasan:

Gunakan rumus penjumlahan kecepatan relativistik:

[v’=vA+vB1+vAvBc2]

Substitusi nilai yang diketahui:

[v’=34c+34c1+34c34cc2]
[v’=64c1+916]
[v’=32c2516]
[v’=32c×1625]
[v’=4850c]
[v’=2425c]

Jadi, kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah (2425c).

12. Sebuah benda memiliki panjang 12 meter menurut pengamat yang berada dalam keadaan diam. Tentukan panjang benda tersebut menurut pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8c relatif terhadap benda.

Pembahasan:

Diketahui:

[L0=12 m]
[v = 0,8c]

Rumus kontraksi panjang:

[L=L01-v2c2]

Substitusi nilai:

[L=121-(0,8c)2c2]
[L=121-0,64]
[L=120,36]
[L=12×0,6]
[L=7,2 m]

Jadi, panjang benda yang teramati oleh pengamat yang bergerak adalah 7,2 meter.

13. Sebuah benda diketahui memiliki panjang 1 meter saat diukur dalam keadaan diam. Ketika benda tersebut bergerak, panjang yang terukur menjadi lebih pendek 20 cm dibandingkan panjang aslinya. Tentukan kecepatan benda tersebut jika (c) adalah kecepatan cahaya.

Pembahasan:

Diketahui:

[L0=1 m]

Penyusutan panjang = 0,2 m

[L=1-0,2=0,8 m]

Rumus kontraksi panjang:

[L=L01-v2c2]

Substitusi nilai:

[0,8=11-v2c2]
[0,8=1-v2c2]

Kuadratkan kedua ruas:

[0,64=1-v2c2]
[v2c2=0,36]
[v = 0,6c]

Jadi, kecepatan gerak benda tersebut adalah 0,6 kali kecepatan cahaya.

Penutup

13 contoh soal relativitas massa beserta pembahasannya yangbisa kamu pelajari di rumahmaupun bersama kelompok belajar. Selain itu, masih banyak contoh soal Fisika kelas 12 SMA berbagai materi yang ada di blog Mamikos.

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 13 Contoh Soal Relativitas Massa beserta Pembahasannya dengan Rumus appeared first on Blog Mamikos.

Materi tentang gaya di kelas 12 SMA lebih rumit dibandingkan jenjang sebelumnya.

Ditambah lagi jika kamu belajar tentang resultan gaya kemudian diberi contoh soal resultan gaya beserta pembahasannya yang melibatkan banyak tanda panah dan sudut.

Agar kamu semakin paham dengan materi resultan gaya, simak berbagai contoh soal berikut ini.

Contoh Soal Resultan Gaya beserta Pembahasannya

Baca Juga :

5 Contoh Gerak Parabola beserta Pengertian, Ciri-ciri, Rumus, dan Contoh Soal Plus Jawaban

Ingat-ingat kembali konsep pengertian gaya dan resultan gaya dalam fisika agar kamu tidak bingung saat dihadapkan dengan berbagai tingkat kesulitan soal.

Gaya adalah tarikan atau dorongan yang membuat benda bergerak, sedangkan resultan gaya adalah gabungan berbagai gaya yang bekerja di suatu sistem atau benda dengan memperhatikan arahnya (besaran vektor).

Baca Juga :

7 Contoh Soal Efek Compton dan Pembahasannya dengan Rumus | Materi Fisika Kelas 12 SMA

Rumus Penting Resultan Gaya

Agar kamu lebih mudah saat mengerjakan soal-soal terkait resultan gaya, pahami rumus penting berikut ini:

Gaya Searah dan Berlawanan Arah

Jika kamu menemukan suatu gaya bekerja pada garis lurus yang sama, maka untuk mencari resultan hanya perlu menjumlahkan atau mengurangkannya.

Gaya Searah: R = F₁ + F₂ + … + Fn
Gaya Berlawanan Arah: R = F₁ – F₂ (dengan ketentuan F₁ > F₂)

Gaya Tegak Lurus dan Membentuk Sudut

Jika ada dua gaya yang membentuk sudut tertentu (θ), maka kamu bisa menggunakan rumus kosinus:

Membentuk Sudut θ: R = √[F₁² + F₂² + (2 × F₁ × F₂ × cos θ)]
Tegak Lurus (θ = 90°): R = √(F₁² + F₂²) (menggunakan prinsip Pythagoras)

Agar bisa lancar mengerjakan soal terkait gaya yang membentuk sudut, hafalkan sudut-sudut istimewa seperti 30°, 45°, 60° beserta tabel nilai sin dan cos.

Baca Juga :

5 Contoh Soal Gaya Gesek beserta Pembahasannya, Referensi Bahan Belajar

Metode Komponen Vektor

Jika kamu menemukan ada dua lebih gaya yang membentuk sudut berbeda-beda, maka proyeksikan setiap gaya pada sumbu X dan sumbu Y:

Komponen Sumbu-X: ΣFx = F₁ cos θ₁ + F₂ cos θ₂ + …
Komponen Sumbu-Y: ΣFy = F₁ sin θ₁ + F₂ sin θ₂ + …
Resultan Akhir: R = √[(ΣFx)² + (ΣFy)²]
Arah Resultan (tan α): tan α = ΣFy / ΣFx

Untuk memudahkan, perlu kamu ketahui bahwa F cos θ dapat digunakan untuk sisi yang berada”di samping” sudut, sedangkan F sin θ digunakan untuk yang berada “di depan” sudut.

Sudah siap untuk mengerjakan contoh soal resultan gaya beserta pembahasannya?

Soal Resultan Gaya Pilihan Ganda

Soal 1

Terdapat dua buah gaya yang bekerja pada satu garis kerja yang sama dan searah. Apabila gaya pertama (F₁) besarnya 25 N dan gaya kedua (F₂) besarnya 35 N, maka besar resultan kedua gaya tersebut adalah…
A. 10 N
B. 30 N
C. 40 N
D. 50 N
E. 60 N

Jawaban: E. 60 N
Pembahasan: Pada soal diketahui bahwa kedua gaya searah, sehingga untuk mencari tahu resultannya, kamu bisa menjumlahkan kedua gaya tersebut
R = F₁ + F₂
= 25 N + 35 N
= 60 N

Soal 2

Andi dan Beni sedang bermain tarik tambang. Andi menarik tali ke arah kanan dengan gaya 120 N, sedangkan Beni menarik ke arah kiri dengan gaya 150 N. Besar dan arah resultan gaya tersebut adalah…
A. 30 N ke arah kanan
B. 30 N ke arah kiri
C. 270 N ke arah kanan
D. 270 N ke arah kiri
E. 0 N (seimbang)

Jawaban: B. 30 N ke arah kiri
Pembahasan: Jika gaya berlawanan arah, maka untuk mencari besar resultannya dengan cara dikurangi. Anggap bahwa arah kanan menunjukkan nilai positif dan arah kiri nilainya negatif.
R = F₁ (kanan) – F₂ (kiri)
R = 120 N – 150 N
R = -30 N
Tanda negatif menunjukkan arah ke kiri yang besarnya 30 N.

Soal 3

Jika diketahui terdapat dua buah gaya dengan besar F₁ = 6 N dan F₂ = 8 N bekerja pada suatu titik benda dan saling tegak lurus (membentuk sudut 90°). Berapa besar resultan gaya yang dialami benda tersebut?
A. 2 N
B. 10 N
C. 14 N
D. 48 N
E. 100 N

Jawaban: B. 10 N
Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini, gunakan prinsip Pythagoras pada gaya tegak lurus (cos 90° = 0)
R = √(F₁² + F₂²)
R = √(6² + 8²)
R = √(36 + 64)
R = √100
R = 10 N

Soal 4

Apabila ada dua buah gaya yang masing-masing besarnya 10 N bekerja pada satu titik dan membentuk sudut 120°, berapa besar resultan kedua gaya tersebut?
A. 10 N
B. 10√2 N
C. 10√3 N
D. 20 N
E. 0 N

Jawaban: A. 10 N
Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini, pakai rumus jajar genjang.
R = √[F₁² + F₂² + (2 × F₁ × F₂ × cos 120°)] Karena cos 120° = -0,5, maka
R = √[10² + 10² + (2 × 10 × 10 × (-0,5))]
R = √[100 + 100 – 100]
R = √100
R = 10 N
Apabila terdapat dua buah gaya yang sama besar membentuk sudut 120°, nilai R akan selalu sama dengan besar gaya tersebut.

Baca Juga :

25 Contoh Soal Bidang Miring dan Penyelesaiannya

Soal 5

Seorang tukang bangunan menarik balok dengan gaya F sebesar 20 N hingga membentuk sudut 60° terhadap sumbu horizontal (sumbu-X). Berdasarkan perhitunganmu, berapa besar komponen gaya pada sumbu-X (Fx)?
A. 10 N
B. 10√2 N
C. 10√3 N
D. 20 N
E. 40 N

Jawaban: A. 10 N
Pembahasan: Proyeksikan gaya tersebut pada ke sumbu-X menggunakan fungsi kosinus. Maka akan didapatkan
Fx = F × cos 60°
Fx = 20 N × 0,5
Fx = 10 N

Soal 6

Jika diketahui terdapat tiga buah gaya yang bekerja pada suatu benda dalam satu garis horizontal dengan F₁ = 20 N ke arah kanan, F₂ = 35 N ke arah kiri, dan F₃ = 10 N ke arah kanan. Berapa besar resultan gaya dan arahnya?
A. 5 N ke arah kanan
B. 5 N ke arah kiri
C. 15 N ke arah kanan
D. 15 N ke arah kiri
E. 65 N ke arah kanan

Jawaban: B. 5 N ke arah kiri
Pembahasan: Untuk mengetahui resultan, jumlahkan gaya berdasarkan arahnya
ΣF = F₁ + F₃ – F₂
ΣF = (20 + 10) – 35
ΣF = 30 – 35
ΣF = -5 N
Hasil negatif menunjukkan arahnya ke kiri sebesar 5 N.

Soal 7

Pada dua buah gaya yang besarnya F₁ = 10 N dan F₂ = 10 N, terbentuk sudut 45°. Besar resultan gaya tersebut adalah… A. 10√(2 + √2) N
B. 10√2 N
C. 20 N
D. 10√(2 + 1) N
E. 10√3 N

Jawaban: A. 10√(2 + √2) N
Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini, gunakan rumus jajar genjang.
R = √[F₁² + F₂² + (2 × F₁ × F₂ × cos 45°)]
R = √[10² + 10² + (2 × 10 × 10 × ½√2)]
R = √[100 + 100 + 100√2]
R = √[200 + 100√2]
R = √[100(2 + √2)]
R = 10√(2 + √2) N

Soal 8

Berapa total resultan ketiga gaya pada satu titik yang masing-masing besarnya F₁ = 10 N (θ = 0°), F₂ = 20 N (θ = 60°), dan F₃ = 10 N (θ = 180°)?
A. 10 N
B. 10√2 N
C. 10√3 N
D. 20 N
E. 40 N

Jawaban: D. 20 N
Pembahasan:
ΣFx = F₁ cos 0° + F₂ cos 60° + F₃ cos 180°
ΣFx = 10(1) + 20(0,5) + 10(-1)
ΣFx = 10 + 10 – 10
ΣFx = 10 N

ΣFy = F₁ sin 0° + F₂ sin 60° + F₃ sin 180°
ΣFy = 10(0) + 20(½√3) + 10(0)
ΣFy = 10√3 N

R = √[ΣFx² + ΣFy²]
R = √[10² + (10√3)²]
R = √[100 + 300]
R = √400
R = 20 N

Soal HOTS Resultan Gaya

Soal 9

Terdapat sebuah balok dengan massa m yang diletakkan di atas lantai horizontal kasar dengan koefisien gesek statis μ. Pak Madu ingin menarik balok tersebut dengan gaya F yang membentuk sudut θ terhadap arah horizontal. Berapakah nilai sudut θ yang paling optimal agar gaya F yang diperlukan Pak Madu untuk menggerakkan balok tersebut menjadi minimum?
A. θ = arc tan(μ)
B. θ = arc sin(μ)
C. θ = 0°
D. θ = 45°
E. θ = arc cos(μ)

Jawaban: A. θ = arc tan(μ)
Pembahasan:
Gaya-gaya yang bekerja adalah: F cos θ (horizontal), F sin θ (ke atas), N (Normal), w (berat), dan fs (gesek).
ΣFy = 0
N + F sin θ – mg = 0
N = mg – F sin θ
Agar benda bisa bergerak, maka F cos θ = fs = μN
F cos θ = μ(mg – F sin θ)
F cos θ + μF sin θ = μmg
F (cos θ + μ sin θ) = μmg
F = μmg / (cos θ + μ sin θ)
Agar F minimal, maka penyebut (cos θ + μ sin θ) harus maksimum. Dengan menggunakan turunan atau identitas trigonometri, nilai maksimum terjadi saat tan θ = μ.
Jadi, θ = arc tan(μ)

Penutup

Sudah mencoba mengerjakan contoh soal resultan gaya beserta pembahasannya? Apakah kamu masih mengalami kesulitan saat mengerjakan tersebut ataupun soal vektor?

Jangan menyerah jika masih salah dalam menjawab soal, apalagi jika tingkatannya cukup sulit. Pahami kembali konsep gaya, kemudian kerjakan soal dari yang termudah hingga tersulit.

Sebagai referensi belajar, Mamikos juga menyediakan materi fisika berbagai jenjang lengkap dengan contoh soal dan pembahasannya.

Kini, kamu tidak kesulitan lagi jika harus belajar tentang fisika secara mandiri. Semangat, ya!

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 9 Contoh Soal Resultan Gaya beserta Pembahasannya Lengkap | Materi Fisika Kelas 12 SMA appeared first on Blog Mamikos.

Pernahkah kamu melihat tetesan air yang mengumpul rapi di atas permukaan daun? Nah, fenomena sederhana seperti itu adalah contoh dari tegangan permukaan yang akan kamu temui dalam materi Fisika kelas 11 SMA.

Secara sederhana, tegangan permukaan mempelajari tentang bagaimana permukaan zat cair bisa menegang layaknya selaput elastis dan menghasilkan berbagai fenomena unik di sekitar kita.

Supaya kamu lebih mudah memahami, artikel Mamikos kali ini ini juga sudah dilengkapi dengan contoh soal tegangan permukaan dan pembahasannya yang bisa kamu jadikan latihan.

Pengertian Tegangan Permukaan

Baca Juga :

35 Contoh Soal Termokimia Kelas 11 SMA beserta Jawabannya Lengkap, Yuk Pelajari

Tegangan permukaan merupakan sifat alami yang dimiliki setiap zat cair, di mana bagian permukaannya berperilaku seperti sebuah selaput elastis yang tegang. Fenomena tersebut terjadi karena molekul-molekul di permukaan cairan mengalami gaya tarik menarik yang tidak seimbang.

Molekul yang berada di bagian dalam saling menarik secara merata, tetapi molekul di permukaan hanya tertarik ke arah samping dan ke bawah. Akibatnya, permukaan cairan cenderung mengecil dan mempertahankan bentuk sekecil mungkin.

Besarnya tegangan permukaan biasanya dinyatakan sebagai gaya per satuan panjang dengan satuan Newton per meter (N/m). Nilai ini menunjukkan seberapa kuat permukaan cairan menahan gaya dari luar.

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Suhu dan Kalor beserta Jawabannya SMA Kelas 11

Oh, ya, fenomena tegangan permukaan dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, lho. Misalnya, tetesan air yang tampak membulat karena permukaan air berusaha mengecil, atau kemampuan serangga kecil untuk berjalan di atas air tanpa tenggelam.

Selain itu, tegangan permukaan juga menjadi dasar dari beberapa peristiwa penting dalam fisika dan kimia, seperti naiknya cairan di dalam pipa kapiler serta pembentukan lapisan tipis cairan pada permukaan benda.

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Kinematika dan Jawabannya, Pilihan Ganda dan Essay

Rumus Tegangan Permukaan

Nah, sebelum lanjut ke pembahasan contoh soal tegangan permukaan dan pembahasannya, kita pelajari terlebih dahulu rumusnya, yuk.

Untuk menghitung besar tegangan permukaan suatu cairan, digunakan konsep dasar bahwa permukaan cairan mampu memberikan gaya sepanjang batas tertentu, dengan rumus:

[γ=FL]

Keterangan:

• γ adalah tegangan permukaan (N/m),
• F adalah gaya yang bekerja pada permukaan cairan (N),
• L adalah panjang garis permukaan yang mengalami gaya (m).

Rumus di atas menunjukkan bahwa semakin besar gaya yang mampu ditahan oleh suatu permukaan cairan untuk setiap satuan panjang, semakin besar pula nilai tegangan permukaannya.

Kasus Dua Permukaan (Lapisan Sabun)

Pada beberapa kondisi, seperti lapisan sabun atau film cair tipis, gaya bekerja pada dua sisi permukaan sekaligus. Karena itu, gaya total yang muncul menjadi dua kali lipat:

[F=2γL]

Rumus ini sering dipakai pada soal-soal kawat U dan bingkai sabun, di mana lapisan cairan memiliki permukaan depan dan belakang.

Tegangan Permukaan sebagai Energi

Tegangan permukaan juga dapat dilihat sebagai energi yang dibutuhkan untuk memperbesar luas permukaan cairan. Dalam pendekatan energi, persamaannya adalah:

[γ=WA]

Dengan:

• W = usaha untuk membentuk permukaan baru (Joule),
• A = pertambahan luas permukaan (m²).

Semakin besar energi yang diperlukan untuk menambah luas permukaan, semakin tinggi nilai tegangan permukaan cairan tersebut.

Contoh Soal Tegangan Permukaan dan Pembahasannya Lengkap

Agar penerapan rumus yang sudah kita pelajari sebelumnya semakin mudah untuk kamu pahami, berikut tersedia beberapa contoh soal tegangan permukaan dan pembahasannya lengkap.

1. Pada sebuah percobaan tentang tegangan permukaan, tercatat bahwa gaya yang bekerja pada permukaan cairan sebesar 4 N. Bila panjang permukaan tempat gaya tersebut bekerja adalah 20 cm, berapakah nilai tegangan permukaannya?

Pembahasan:

Diketahui:

• Gaya permukaan, (F=4,N)
• Panjang permukaan, (L=20,cm=0,2,m)

Rumus tegangan permukaan: [γ=FL]

Substitusi nilai yang diketahui: [γ=40,2]

Hitung: [γ=20,N/m]

Jadi, besar tegangan permukaan cairan tersebut adalah (20,N/m).

Baca Juga :

10 Contoh Soal Asas Black Fisika Kelas 11 SMA dan Pembahasannya dengan Rumus

2. Sebuah kawat dibentuk menyerupai huruf U, lalu dipasangi kawat kecil bermassa 0,2 gram pada bagian atasnya. Saat rangkaian ini dicelupkan ke dalam larutan sabun, terbentuk lapisan sabun yang menarik kawat kecil tersebut ke atas.

Untuk menjaga agar kawat tetap dalam keadaan setimbang, digantungkan beban bermassa 0,1 gram pada kawat kecil itu. Jika panjang kawat kecil adalah 10 cm, tentukan besar tegangan permukaan lapisan sabun tersebut.

Pembahasan:

1. Mengubah massa menjadi berat (g = 10 m/s²)

Massa kawat kecil = 0,2 gram = (0,2×10-3)kg
(Wk=0,2×10-3×10=2×10-3)N

Massa beban = 0,1 gram = (0,1×10-3)kg
(Wb=0,1×10-3×10=1×10-3)N

2. Panjang kawat kecil
(l = 10) cm = (10-1)m

3. Kondisi setimbang
Gaya dari tegangan permukaan harus menahan berat kawat dan beban.
[F=Wk+Wb]
[F=2×10-3+1×10-3=3×10-3,N]

4. Menghitung tegangan permukaan

Lapisan sabun memiliki dua sisi, sehingga gaya bekerja pada panjang 2l.
[γ=F2l]
[γ=3×10-32×10-1]
[γ=1,5×10-2,N/m]

Jadi tentukan besar tegangan permukaan lapisan sabun tersebut adalah 1,5×10-2,N/m.

3. Sebuah tabung kapiler dengan diameter 0,4 cm dicelupkan secara vertikal ke dalam air. Sudut kontak antara air dan dinding tabung adalah 60°. Jika air naik setinggi 2,5 cm di dalam tabung tersebut, berapakah nilai tegangan permukaan air?

Pembahasan:

Soal ini berkaitan dengan gejala kapilaritas, sehingga digunakan persamaan:
[h=2γcosθρgr]

1. Menentukan nilai-nilai yang diketahui

2. Substitusi ke rumus kapilaritas
[2,5×10-2=2γcos60°(103)(10)(2×10-3)]

Hitung bagian penyebut:
[103×10×2×10-3=20]

Lalu:
[2,5×10-2=2γ×1220]

Sederhanakan:
[2,5×10-2=γ20]

3. Hitung tegangan permukaan
[γ=20×2,5×10-2]
[γ=50×10-2]
[γ=0,5,N/m]

Nilai tegangan permukaan air adalah 0,5,N/m.

4. Sebuah pipa kapiler dicelupkan ke dalam wadah berisi minyak tanah. Diketahui tegangan permukaan minyak tanah adalah(10-4,N/m). Jari-jari pipa kapiler 1 mm, massa jenis minyak tanah 0,8 g/cm³, percepatan gravitasi 10 m/s², dan sudut kontak antara minyak tanah dan pipa adalah 20°. Tentukan berapa besar kenaikan permukaan minyak tanah di dalam pipa kapiler tersebut.

Pembahasan:

Rumus kenaikan kapilaritas: [h=2γcosθρgr]

1. Mengubah data ke satuan SI

2. Substitusi ke dalam rumus kapilaritas

[h=2(10-4)cos20°(800)(10)(1×10-3)] 

Hitung penyebut:
[800×10×10-3=8]

Maka:
[h=2×10-4×0,948]

Hitung pembilang:
[2×10-4×0,94=1,88×10-4]

Lalu:
[h=1,88×10-48]
[h=2,35×10-5,m]

3. Selanjutnya ubah ke cm agar lebih mudah dibaca

[h=2,35×10-5,m=2,35×10-3,cm]

5. Sebuah pipa kapiler memiliki jari-jari 0,15 mm dan digunakan untuk mengamati naiknya air di dalam pipa tersebut. Diketahui bahwa sudut kontak air dengan dinding pipa adalah 0°, dan tegangan permukaan air bernilai 0,073 N/m. Tentukan ketinggian air yang naik di dalam pipa kapiler tersebut.

Pembahasan:

Untuk menentukan ketinggian naiknya air, digunakan persamaan kapilaritas:
[h=2γcosθρgr]

1. Mengonversi data ke satuan SI

2. Substitusi ke rumus kapilaritas

[h=2×0,073×11000×10×1,5×10-4]

Hitung penyebut:
[1000×10×1,5×10-4=1,5×10-1=0,15]

Maka:
[h=0,1460,15]
[h=0,993×10-1,m]
[h=9,93×10-2,m]

3. Ubah ke dalam satuan cm

[9,93×10-2,m=9,93,cm]

Jadi, ketinggian air yang naik dalam pipa kapiler adalah 9,93 cm.

6. Sebuah kawat dengan massa 1,08 gram dan panjang 40 cm akan diletakkan pada permukaan tiga jenis cairan, yaitu air, alkohol, dan larutan sabun. Pertanyaannya: apakah kawat tersebut akan tenggelam ketika berada di atas permukaan alkohol dan air sabun?

Pembahasan:

Untuk mengetahui apakah kawat tenggelam atau tidak, kita bandingkan berat kawat dengan gaya yang dihasilkan oleh tegangan permukaan masing-masing cairan.

Jika gaya tegangan permukaan lebih kecil dari berat kawat → kawat akan tenggelam.
Jika gaya tegangan permukaan lebih besar dari berat kawat → kawat tetap mengapung.

1. Menghitung berat kawat

Massa kawat: [m=1,08,gram=1,08×10-3,kg]

Berat kawat:
[Wkawat=mg]
[Wkawat=1,08×10-3×10]
[Wkawat=0,0108,N]

2. Menghitung gaya tegangan permukaan tiap cairan

Rumus gaya tegangan permukaan:
[F=2γl]
dengan (l=40,cm=0,4,m).

a. Larutan sabun

[Fsabun=2×0,025×0,4]
[Fsabun=0,02,N]

b. Air

[Fair=2×0,072×0,4]
[Fair=0,0576,N]

c. Alkohol

[Falkohol=2×0,023×0,4]
[Falkohol=0,0184,N]

3. Membandingkan dengan berat kawat

Berat kawat = 0,0108 N

Jadi kawat tidak akan tenggelam pada ketiga jenis cairan, termasuk alkohol dan air sabun, karena gaya tegangan permukaan masing-masing cairan masih lebih besar dibandingkan berat kawatnya.

Penutup

Itulah tadi penjelasan lengkap mulai dari pengertian, rumus, hingga contoh soal tegangan permukaan dan pembahasannya lengkap.

Bagi kamu kelas 11 SMA yang ingin lanjut belajar dengan materi lainnya, jangan lupa mampir ke blog Mamikos, ya. Tersedia berbagai penjelasan, contoh soal, hingga soal ujian secara gratis, lho.

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 6 Contoh Soal Tegangan Permukaan dan Pembahasannya dengan Rumus Kelas 11 SMA appeared first on Blog Mamikos.

Salah satu materi pada pelajaran Fisika kelas 7 Kurikulum Merdeka adalah tentang suhu, kalor, dan pemuaian.

Materi tersebut mengajarkan tentang bagaimana suhu dan kalor mempengaruhi perubahan, serta bagaimana pemuaian terjadi akibat perubahan suhu.

Nah, artikel ini akan memuat kumpulan contoh soal suhu kalor dan pemuaian kelas 7 Kurikulum Merdeka yang dapat membantumu untuk mempersiapkan diri menghadapi evaluasi.

Kumpulan Contoh Soal Suhu Kalor dan Pemuaian Kelas 7 Kurikulum Merdeka

Baca Juga :

30 Contoh Soal Konversi Suhu Kelas 7 SMP dan Jawabannya Kurikulum Merdeka

Contoh soal suhu kalor dan pemuaian kelas 7 Kurikulum Merdeka di bawah ini tediri dari 55 nomor yang bisa kamu kerjakan.

Selain itu contoh soal Fisika juga sudah disertai dengan jawabannya yang tentu akan memudahkanmu dalam mengoreksi bagian mana yang belum dikuasai.

Contoh Soal Bagian 1

1. Energi panas yang diserap oleh benda jika dipanaskan disebut…

A. suhu 

B. kalor 

C. pemuaian 

D. energi kinetik 

Jawaban: B. kalor

2. Suhu suatu benda meningkat dari 25°C menjadi 50°C. Berapa kenaikan suhu benda tersebut?

A. 15°C 

B. 20°C 

C. 25°C 

D. 30°C 

Jawaban: C. 25°C

3. Ketika air dipanaskan, maka suhu air akan…

A. menurun 

B. tetap 

C. meningkat 

D. berubah-ubah secara acak 

Jawaban: C. meningkat

Baca Juga :

20 Contoh Soal Sel Elektrolisis beserta Jawabannya, Pilihan Ganda dan Essay

4. Pemuaian zat cair terjadi saat…

A. zat cair didinginkan 

B. zat cair dipanaskan 

C. zat cair dibekukan 

D. zat cair tidak mengalami perubahan suhu 

Jawaban: B. zat cair dipanaskan

5. Zat yang paling sedikit mengalami pemuaian ketika dipanaskan adalah…

A. logam

B. zat cair    

C. air 

D. gas 

Jawaban: A. logam

Baca Juga :

20 Contoh Soal Aritmatika Sosial Kelas 7 SMP dan Jawabannya

6. Kalor berpindah dari…

A. benda yang lebih dingin ke benda yang lebih panas 

B. benda yang lebih dingin ke benda yang suhunya tetap 

C. benda yang suhunya tetap ke benda yang suhunya berubah 

D. benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin

Jawaban: D. benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin

7. Salah satu contoh penerapan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari adalah…

A. termometer air raksa 

B. pendinginan makanan 

C. kompor gas 

D. siklus air di alam 

Jawaban: A. termometer air raksa

8. Pada pemuaian panjang, perubahan panjang benda dipengaruhi oleh…

A. volume benda 

B. luas permukaan benda 

C. jenis bahan dan kenaikan suhu 

D. berat benda 

Jawaban: C. jenis bahan dan kenaikan suhu

9. Jika logam dipanaskan, panjangnya akan…

A. tetap 

 B. memendek 

C. memuai 

D. hancur 

Jawaban: C. memuai

10. Manakah dari pernyataan berikut yang benar tentang sifat kalor?

A. Kalor hanya dapat berpindah melalui zat padat 

B. Kalor tidak mempengaruhi suhu benda 

C. Kalor hanya dapat mengalir pada suhu rendah 

D. Kalor dapat berpindah melalui konduksi, konveksi, dan radiasi

Jawaban: D. Kalor dapat berpindah melalui konduksi, konveksi, dan radiasi

11. Pada saat es mencair, energi yang diserap oleh es disebut… 

A. energi mekanik 

B. energi listrik 

C. energi panas 

D. energi bunyi 

Jawaban: C. energi panas

12. Termometer yang biasa digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia menggunakan… 

A. air 

B. raksa 

C. alkohol 

D. minyak 

Jawaban: B. raksa

13. Pemuaian terjadi ketika zat mengalami… 

A. penyerapan kalor

B. penurunan suhu 

C. kehilangan energi 

D. tekanan rendah 

Jawaban: A. penyerapan kalor

14. Suatu benda yang memiliki massa 200 gram dipanaskan sehingga suhunya naik 40°C. Jika kalor jenis benda tersebut adalah 0,9 J/g°C, maka kalor yang diserap adalah… 

A. 7.200 Joule 

B. 8.000 Joule 

C. 5.600 Joule 

D. 9.000 Joule 

Jawaban: A. 7.200 Joule

15. Saat logam dipanaskan, bagian mana yang paling cepat mengalami pemuaian? 

A. permukaan 

B. inti 

C. seluruh bagian secara merata 

D. hanya bagian tertentu 

Jawaban: A. permukaan

Contoh Soal Bagian 2

16. Ketika suhu suatu benda turun, apa yang terjadi pada energinya? 

A. energi kinetik bertambah 

B. energi panas diserap oleh benda 

C. tidak ada perubahan energi 

D. energi panas dilepaskan ke lingkungan

Jawaban: D. energi panas dilepaskan ke lingkungan

17. Alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan oleh suatu benda disebut… 

A. kalorimeter 

B. barometer 

C. voltmeter 

D. termometer 

Jawaban: A. kalorimeter

18. Pemuaian volume pada zat cair dipengaruhi oleh… 

A. panjang benda 

B. jenis bahan 

C. suhu dan volume awal 

D. warna zat cair 

Jawaban: C. suhu dan volume awal

Baca Juga :

7 Contoh Soal Asas Black SMP Kelas 7 SMP dan Pembahasannya

19. Jika sebuah pipa logam dipanaskan, maka pipa tersebut akan… 

A. menyusut 

B. memuai 

C. pecah 

D. tetap bentuknya 

Jawaban: B. memuai

20. Salah satu contoh pemuaian dalam kehidupan sehari-hari adalah… 

A. melelehnya lilin 

B. pembuatan es batu 

C. air mendidih pada suhu tinggi 

D. retaknya jendela kaca karena perubahan suhu

Jawaban: D. retaknya jendela kaca karena perubahan suhu

21. Ketika besi memuai karena panas, ukuran besi akan… 

A. menyusut 

B. berubah warna 

C. bertambah besar 

D. tetap sama 

Jawaban: C. bertambah besar

22. Zat yang paling cepat memuai ketika dipanaskan adalah… 

A. logam 

B. air 

C. gas 

D. plastik 

Jawaban: C. gas

23. Kalor jenis suatu benda adalah 0,5 J/g°C. Jika benda tersebut memiliki massa 100 gram dan suhunya naik 10°C, berapa kalor yang diserap benda tersebut? 

A. 500 Joule 

B. 100 Joule 

C. 1.000 Joule 

D. 50 Joule 

Jawaban: A. 500 Joule

24. Mengapa termometer raksa tidak digunakan di daerah kutub? 

A. Raksa beracun di suhu rendah 

B. Raksa menguap di suhu rendah 

C. Raksa berubah menjadi gas pada suhu rendah 

D. Raksa membeku pada suhu sangat rendah

Jawaban: D. Raksa membeku pada suhu sangat rendah

25. Pada kondisi normal, suhu ruangan berada sekitar… 

A. 50°C 

B. 37°C 

C. 25°C 

D. 10°C 

Jawaban: C. 25°C

26. Jika sebuah benda melepaskan kalor ke lingkungannya, maka suhu benda tersebut akan… 

A. naik 

B. tetap 

C. turun 

D. tidak berubah 

Jawaban: C. turun

27. Air dalam panci mendidih pada suhu 100°C. Ketika terus dipanaskan, suhu air akan… 

A. tetap 100°C 

B. naik ke 110°C 

C. turun ke 90°C 

D. tergantung pada volume air 

Jawaban: A. tetap 100°C

28. Dalam pemuaian zat padat, logam dengan koefisien muai panjang kecil akan… 

A. memuai lebih cepat 

B. memuai lebih lambat 

C. memuai pada suhu yang lebih tinggi 

D. tidak memuai sama sekali 

Jawaban: B. memuai lebih lambat

29. Ketika es mencair, kalor yang diserap es digunakan untuk… 

A. meningkatkan suhu es 

B. mengubah es menjadi uap 

C. menurunkan suhu es 

D. mengubah es menjadi air

Jawaban: D. mengubah es menjadi air

30. Pemasangan rel kereta api memberikan celah kecil di antara sambungan rel untuk menghindari… 

A. air mengalir ke bawah rel 

B. rel melengkung saat memuai 

C. rel patah karena beban 

D. rel membeku saat malam 

Jawaban: B. rel melengkung saat memuai

Contoh Soal Bagian 3

31. Kalor merupakan energi yang berpindah dari satu benda ke benda lain karena perbedaan… 

A. tekanan 

B. volume 

C. suhu 

D. bentuk 

Jawaban: C. suhu

32. Saat benda dipanaskan, kalor berpindah ke benda tersebut sehingga terjadi… 

A. kenaikan suhu benda

B. penurunan energi benda 

C. penurunan suhu benda 

D. benda mengeluarkan kalor 

Jawaban: A. kenaikan suhu benda

33. Sebuah benda logam memiliki suhu 100°C, kemudian didinginkan hingga mencapai suhu 40°C. Maka, perpindahan kalor terjadi dari… 

A. benda ke lingkungan 

B. lingkungan ke benda 

C. benda ke benda lain yang lebih panas 

D. benda ke udara 

Jawaban: A. benda ke lingkungan

34. Termometer alkohol digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah karena… 

A. alkohol menguap pada suhu rendah 

B. alkohol memiliki titik beku yang rendah 

C. alkohol mudah mengembang 

D. alkohol tidak berubah bentuk 

Jawaban: B. alkohol memiliki titik beku yang rendah

35. Pada proses pencairan es batu, suhu air es tetap konstan pada… 

A. 0°C 

B. 4°C 

C. 10°C 

D. 32°C 

Jawaban: A. 0°C

36. Ketika udara di sekitar kita dipanaskan oleh matahari, maka udara tersebut akan… 

A. menyusut 

B. memuai 

C. mengalir 

D. mendidih 

Jawaban: B. memuai

37. Pemuaian benda padat seperti jembatan dapat dicegah dengan cara… 

A. mendinginkannya secara terus-menerus 

B. memberikan ruang untuk pemuaian 

C. memasang pendingin di sepanjang jembatan 

D. menutup jembatan dari sinar matahari 

Jawaban: B. memberikan ruang untuk pemuaian

38. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda bergantung pada… 

A. warna benda 

B. massa dan kalor jenis benda 

C. volume benda saja 

D. bentuk benda 

Jawaban: B. massa dan kalor jenis benda

39. Ketika sebuah zat melepaskan kalor, maka energi di dalam zat tersebut… 

A. berkurang

B. meningkat

C. tidak berubah 

D. terserap kembali 

Jawaban: A. berkurang

40. Besarnya perubahan panjang suatu benda akibat pemuaian linear dipengaruhi oleh… 

A. suhu akhir benda 

B. koefisien muai panjang dan kenaikan suhu 

C. suhu awal benda 

D. volume benda 

Jawaban: B. koefisien muai panjang dan kenaikan suhu

41. Sebuah logam dipanaskan dari 20°C hingga 120°C. Jika koefisien muai panjang logam tersebut 0,000012/°C dan panjang awalnya 2 meter, berapakah pertambahan panjang logam? 

A. 0,024 meter 

B. 0,12 meter 

C. 0,0012 meter 

D. 0,0024 meter

Jawaban: D. 0,0024 meter

42. Ketika sebuah gas dipanaskan dalam ruang tertutup, tekanan gas akan… 

A. menurun 

B. tetap sama 

C. meningkat 

D. tergantung pada jenis gasnya 

Jawaban: C. meningkat

43. Kalor laten adalah energi yang diserap atau dilepaskan suatu zat selama… 

A. perubahan suhu 

B. perubahan tekanan 

C. perubahan wujud 

D. perubahan volume 

Jawaban: C. perubahan wujud

44. Mengapa balon udara bisa terbang naik ketika dipanaskan? 

A. Karena udara di dalam balon menjadi lebih ringan 

B. Karena udara di luar balon memuai 

C. Karena massa balon berkurang 

D. Karena tekanan di dalam balon turun drastis 

Jawaban: A. Karena udara di dalam balon menjadi lebih ringan

45. Ketika minyak goreng dipanaskan, minyak akan… 

A. menyusut karena panas 

B. tetap pada suhu yang sama 

C. langsung mendidih 

D. memuai seperti zat cair lainnya

Jawaban: D. memuai seperti zat cair lainnya

46. Ketika sebuah benda menyerap kalor, maka partikel-partikel di dalam benda tersebut akan…

A. bergerak lebih lambat

B. berhenti bergerak

C. bergerak lebih cepat

D. tetap diam

Jawaban: C. bergerak lebih cepat

47. Perpindahan kalor secara konduksi paling cepat terjadi pada…

A. kayu

B. plastik

C. kaca

D. logam

Jawaban: D. logam

48. Air memiliki kalor jenis yang besar. Artinya, air…

A. mudah membeku

B. sulit berubah suhu

C. cepat memanas

D. cepat menguap

Jawaban: B. sulit berubah suhu

49. Ketika adonan kue dipanaskan dalam oven, proses perpindahan kalor yang dominan adalah…

A. konduksi

B. konveksi

C. radiasi

D. isolasi

Jawaban: B. konveksi

50. Ketika seseorang memegang sendok metal yang ujungnya dipanaskan, bagian pegangan ikut terasa panas karena perpindahan kalor secara…

A. konduksi

B. konveksi

C. sublimasi

D. radiasi

Jawaban: A. konduksi

51. Pada suhu 4°C, volume air akan…

A. bertambah

B. berkurang

C. maksimum

D. minimum

Jawaban: D. minimum

52. Termos air panas dirancang untuk mengurangi perpindahan kalor dengan cara…

A. meningkatkan konduksi

B. mengurangi radiasi dan konveksi

C. menambah massa termos

D. mempercepat pemuaian

Jawaban: B. mengurangi radiasi dan konveksi

53. Kalor jenis adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk…

A. mengubah wujud suatu zat

B. menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 1°C

C. memanaskan zat sampai mendidih

D. memanaskan zat sampai meleleh

Jawaban: B. menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 1°C

54. Zat yang buruk menghantarkan kalor disebut…

A. konduktor

B. insulator

C. radiator

D. mediator

Jawaban: B. insulator

55. Sebuah benda memiliki massa 50 gram dan kalor jenis 0,8 J/g°C. Jika benda tersebut menyerap 400 Joule kalor, kenaikan suhunya adalah…

A. 10°C

B. 12°C

C. 8°C

D. 5°C

Jawaban: A. 10°C

Penutup

Itulah tadi 55 contoh soal suhu kalor dan pemuaian kelas 7 Kurikulum Merdeka yang dapat Mamikos berikan sebagai bahan belajar dan evaluasi penguasaan materimu.

Selain contoh soal suhu kalor dan pemuaian kelas 7 Kurikulum Merdeka, Mamikos juga masih memiliki berbagai contoh soal lainnya yang bisa kamu temukan saat berkunjung ke blog, ya.

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 55 Contoh Soal Suhu Kalor dan Pemuaian Kelas 7 Kurikulum Merdeka beserta Jawabannya appeared first on Blog Mamikos.

Pembahasan listrik dinamis menjadi salah satu materi dalam mata pelajaran fisika.

Secara lebih spesifik, materi listrik dinamis merupakan salah satu bidang pembelajaran kelistrikan dasar yang diajarkan sejak kelas 8 dan sampai kelas 9 pada tingkat SMP.

Bagi kamu yang ingin memperdalam pemahaman tentang listrik dinamis, simak contoh soal listrik dinamis kelas 9 beserta pembahasannya lengkap di artikel berikut.

Berkenalan dengan Listrik Dinamis

Sebelum berhadapan dengan contoh soal listrik dinamis kelas 9 beserta pembahasannya secara lengkap, mari berkenalan terlebih dahulu dengan listrik dinamis.

Listrik dinamis adalah sebuah listrik yang memiliki pola gerak atau aliran yang berada di dalam satu rangkaian listrik.

Listrik dinamis merupakan hasil dari sebuah sumber listrik atau pembangkit listrik.

Listrik dinamis dapat terjadi akibat adanya arus listrik yang searah dan arus listrik yang bolak-balik, sehingga hanya bisa berfungsi pada rangkaian listrik tertutup.

Karakter listrik dinamis adalah adanya arus yang terus bergerak secara terus menerus, berbeda dengan listrik statis yang timbul pada kondisi diam.

Baca Juga :

35 Contoh Soal Listrik Statis Kelas 9 SMP dan Jawabannya, PG & Essay

Keberadaan listrik dinamis dapat dengan mudah kita temui pada barang-barang yang ada di sekitar kita, misalnya senter, telepon, kompor listrik, dan lain sebagainya.

Contoh Soal Listrik Dinamis Kelas 9 beserta Pembahasannya Lengkap

Supaya pemahaman kamu terhadap materi listrik dinamis makin solid, kamu bisa berlatih dengan mengerjakan soal-soal mengenai listrik dinamis.

Di dalam artikel ini akan disajikan total 25 contoh soal listrik dinamis kelas 9 beserta pembahasannya secara lengkap, sehingga kamu tahu setiap alasan dari setiap jawaban.

Sepuluh soal yang ada merupakan soal pilihan ganda, sementara dua soal sisanya adalah soal isian. Selamat mengerjakan

Contoh Soal Listrik Dinamis Kelas 9 Pilihan Ganda

Contoh Soal Listrik Dinamis Kelas 9 Pilihan Ganda Bagian 1

1. Yang dimaksud dengan arus listrik adalah…

A. Aliran muatan listrik dari potensial tinggi ke potensial rendah
B. Jumlah muatan listrik yang mengalir pada setiap satuan waktu
C. Energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik
D. Perlawanan suatu penghantar terhadap aliran listrik
E. Daya yang digunakan oleh suatu alat listrik

Jawaban: B. Jumlah muatan listrik yang mengalir pada setiap satuan waktu

2. Satuan untuk kuat arus listrik adalah…

A. Volt (V)
B. Ampere (A)
C. Ohm (Ω)
D. Watt (W)
E. Coulomb (C)

Jawaban: B. Ampere (A)

3. Hukum Ohm menyatakan hubungan antara…

A. Kuat arus, tegangan, dan daya
B. Kuat arus, tegangan, dan hambatan
C. Tegangan, hambatan, dan daya
D. Kuat arus, hambatan, dan daya
E. Tegangan, kuat arus, dan waktu

Jawaban: B. Kuat arus, tegangan, dan hambatan

4. Sebuah lampu memiliki hambatan sebesar 20 Ω lalu dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V. Kuat arus yang mengalir pada lampu adalah…

A. 0,6 A
B. 1,2 A
C. 2,4 A
D. 4,8 A
E. 6,0 A

Jawaban: A. 0,6 A

Penjelasan: Hitung menggunakan Hukum Ohm: I = V/R = 12 V / 20 Ω = 0,6 A

5. Jika terdapat tiga hambatan masing-masing memiliki nilai 5 Ω, hambatan total rangkaian adalah…

A. 1,67 Ω
B. 5 Ω
C. 15 Ω
D. 25 Ω
E. 125 Ω

Jawaban: C

Penjelasan: Pada rangkaian seri, hambatan total adalah jumlah dari semua hambatan: R total = R1 + R2 + R3 = 5 Ω + 5 Ω + 5 Ω = 15 Ω

Contoh Soal Listrik Dinamis Kelas 9 Pilihan Ganda Bagian 2

6. Sebuah resistor 10 Ω dihubungkan seri dengan sebuah resistor variabel. Ketika nilai resistor variabel diubah-ubah, grafik hubungan antara tegangan pada resistor 10 Ω dan kuat arus yang mengalir akan berbentuk…

A. Garis lurus melewati titik asal
B. Parabola
C. Hiperbola
D. Garis lurus tidak melalui titik asal
E. Lingkaran

Jawaban: A. Garis lurus melewati titik asal 

Penjelasan: Dalam rangkaian seri, tegangan sebanding dengan kuat arus (Hukum Ohm). Jadi, grafiknya akan berupa garis lurus melalui titik asal.

Baca Juga :

Contoh Soal Hukum Faraday 1 dan 2 beserta Jawabannya Lengkap untuk Bahan Belajar

7. Sebuah lampu pijar 60 W, 220 V dinyalakan selama 5 jam. Energi listrik yang digunakan lampu adalah…

A. 660 J
B. 13200 J
C. 660 kJ
D. 1320 kJ
E. 660 kWh

Jawaban: E. 660 kWh

Penjelasan: Energi listrik (dalam kWh) = Daya (dalam kW) x Waktu (dalam jam) = 0,06 kW x 5 jam = 0,3 kWh = 660 kJ.

8. Tiga buah resistor dengan nilai masing-masing 2 Ω, 4 Ω, dan 6 Ω dihubungkan paralel. Hambatan total rangkaian adalah…

A. 12 Ω
B. 6 Ω
C. 4 Ω
D. 1,1 Ω
E. 0,83 Ω

Jawaban: D. 1,1 Ω 

Penjelasan: Untuk rangkaian paralel, 1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Hitung nilai Rt menggunakan rumus ini.

9. Sebuah transformator step-down memiliki jumlah lilitan primer 200 lilitan dan sekunder 50 lilitan. Jika tegangan primer 220 V, tegangan sekundernya adalah…

A. 55 V
B. 880 V
C. 1100 V
D. 4400 V
E. 5500 V

Jawaban: A. 55 V

Penjelasan: Pada transformator, Vs/Vp = Ns/Np. Hitung Vs menggunakan rumus ini.

10. Sebuah setrika listrik memiliki daya 500 W dan digunakan pada tegangan 220 V selama 1 jam. Jika tarif listrik Rp 1.500/kWh, biaya yang harus dibayar adalah…

A. Rp 750
B. Rp 1.500
C. Rp 7.500
D. Rp 15.000
E. Rp 75.000

Jawaban: C Rp 7.500

Penjelasan: Hitung energi listrik yang digunakan dalam kWh, lalu kalikan dengan tarif listrik.

11. Arus listrik sebesar 2 A mengalir melalui penghantar selama 5 detik. Muatan listrik yang berpindah adalah…

A. 0,4 C
B. 2,5 C
C. 7,5 C
D. 10 C
E. 12 C

Jawaban: D. 10 C

Penjelasan: Q = I × t = 2 A × 5 s = 10 Coulomb

12. Sebuah penghantar memiliki hambatan 6 Ω dan dialiri arus 3 A. Hitung tegangan yang bekerja pada penghantar tersebut.

A. 12 V
B. 15 V
C. 18 V
D. 20 V
E. 24 V

Jawaban: C. 18 V

Penjelasan: V = I × R = 3 A × 6 Ω = 18 V

13. Kuat arus yang mengalir pada penghantar 4 A dengan tegangan 12 V. Hambatan penghantar tersebut adalah…

A. 2 Ω
B. 3 Ω
C. 4 Ω
D. 6 Ω
E. 8 Ω

Jawaban: B. 3 Ω

Penjelasan: R = V / I = 12 / 4 = 3 Ω

14. Dua buah hambatan masing-masing 10 Ω dan 20 Ω disusun seri. Hambatan totalnya adalah…

A. 6,7 Ω
B. 10 Ω
C. 15 Ω
D. 30 Ω
E. 200 Ω

Jawaban: D. 30 Ω

Penjelasan: R total seri = R₁ + R₂ = 10 + 20 = 30 Ω

15. Dua buah hambatan masing-masing 6 Ω dan 3 Ω disusun paralel. Hambatan totalnya adalah…

A. 2 Ω
B. 3 Ω
C. 4 Ω
D. 5 Ω
E. 6 Ω

Jawaban: A. 2 Ω

Penjelasan: 1/Rt = 1/6 + 1/3 = 1/2 → Rt = 2 Ω

16. Sebuah lampu 40 W, 220 V dinyalakan selama 2 jam. Energi listrik yang digunakan adalah…

A. 80 Wh
B. 440 Wh
C. 880 Wh
D. 0,08 kWh
E. 8,8 kWh

Jawaban: C. 880 Wh

Penjelasan: E = P × t = 40 W × 2 jam = 80 Wh = 0,08 kWh

17. Sebuah setrika listrik berdaya 400 W digunakan selama 2 jam. Energi listrik yang digunakan dalam satuan Joule adalah…

A. 2.000 J
B. 28.800 J
C. 288.000 J
D. 2.880.000 J
E. 28.800.000 J

Jawaban: D. 2.880.000 J

Penjelasan: E = P × t = 400 W × (2 × 3600 s) = 2.880.000 J

18. Jika tegangan dinaikkan dua kali lipat sementara hambatan tetap, maka kuat arus akan…

A. Tetap
B. Naik dua kali lipat
C. Turun dua kali lipat
D. Naik empat kali lipat
E. Turun empat kali lipat

Jawaban: B. Naik dua kali lipat

Penjelasan: Berdasarkan Hukum Ohm (I = V/R), arus sebanding dengan tegangan.

19. Sebuah alat listrik bekerja pada tegangan 220 V dan arus 2 A. Daya alat tersebut adalah…

A. 110 W
B. 220 W
C. 440 W
D. 550 W
E. 660 W

Jawaban: C. 440 W

Penjelasan: P = V × I = 220 × 2 = 440 W

20. Sebuah resistor 5 Ω dialiri arus 4 A selama 10 detik. Energi yang diubah menjadi panas pada resistor adalah…

A. 100 J
B. 200 J
C. 400 J
D. 800 J
E. 1000 J

Jawaban: D. 800 J

Penjelasan: E = I² × R × t = 4² × 5 × 10 = 800 J

21. Suatu penghantar memiliki panjang 2 m dan luas penampang 0,5 mm². Jika hambatan jenis bahan ρ = 2 × 10⁻⁶ Ωm, hambatan penghantar adalah…

A. 4 × 10⁻³ Ω
B. 8 × 10⁻³ Ω
C. 4 × 10⁻² Ω
D. 8 × 10⁻² Ω
E. 1 × 10⁻¹ Ω

Jawaban: B. 8 × 10⁻³ Ω

Penjelasan: R = ρ × (L / A) = 2×10⁻⁶ × (2 / 0,5×10⁻⁶) = 8×10⁻³ Ω

22. Sebuah baterai memiliki gaya gerak listrik (ggl) 12 V dan hambatan dalam 2 Ω. Jika arus yang mengalir 3 A, maka tegangan pada ujung-ujung baterai adalah…

A. 6 V
B. 8 V
C. 10 V
D. 12 V
E. 14 V

Jawaban: C. 10 V

Penjelasan: V = E – I × r = 12 – (3 × 2) = 6 V

23. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah…

A. Voltmeter
B. Ohmmeter
C. Wattmeter
D. Amperemeter
E. Galvanometer

Jawaban: D. Amperemeter

Penjelasan: Amperemeter digunakan untuk mengukur kuat arus dalam satuan Ampere (A).

Contoh Soal Listrik Dinamis Kelas 9 Isian

24. Sebuah lampu pijar dengan spesifikasi 220 V; 100 W dinyalakan selama 5 jam setiap hari. Jika harga listrik per kWh adalah Rp1.500, hitunglah:

a. Hambatan lampu pijar tersebut.
b. Energi listrik yang digunakan lampu dalam satu hari.
c. Biaya yang harus dibayar selama satu bulan (30 hari).

Jawaban dan Pembahasan:

Diketahui:

• Tegangan (V) = 220 V
• Daya (P) = 100 W
• Waktu menyala setiap hari (t) = 5 jam
• Harga listrik per kWh = Rp1.500
• Jumlah hari dalam sebulan = 30 hari

Baca Juga :

Contoh Penggunaan Listrik Statis dalam Teknologi, Apa Saja? Berikut Penjelasannya

Ditanya:

a. Hambatan (R) b. Energi listrik (E) dalam satu hari c. Biaya selama satu bulan

Jawab:

a. Menghitung Hambatan:

Kita gunakan rumus daya listrik:

P = V² / R

Maka, hambatan (R) dapat kita hitung:

R = V² / P = (220 V)² / 100 W = 484 Ω

Jadi, hambatan lampu pijar tersebut adalah 484 Ω.

b. Menghitung Energi Listrik dalam Satu Hari:

Energi listrik dapat dihitung menggunakan rumus:

E = P x t

Namun, satuan waktu harus dalam satuan jam. Karena daya dalam Watt, maka energi yang kita dapatkan adalah dalam Watt-jam (Wh).

E = 100 W x 5 jam = 500 Wh

Untuk mengubah Wh menjadi kWh, kita bagi dengan 1000:

E = 500 Wh / 1000 = 0,5 kWh

Jadi, energi listrik yang digunakan lampu dalam satu hari adalah 0,5 kWh.

c. Menghitung Biaya Selama Satu Bulan:

Untuk menghitung biaya, kita kalikan energi yang digunakan dalam satu hari dengan jumlah hari dalam sebulan, lalu kalikan dengan harga listrik per kWh.

Biaya = Energi total x Harga per kWh

Biaya = (0,5 kWh/hari x 30 hari) x Rp1.500/kWh = Rp22.500

Jadi, biaya yang harus dibayar selama satu bulan adalah Rp22.500.

Kesimpulan

Hambatan lampu pijar adalah 484 Ω, energi listrik yang digunakan dalam satu hari adalah 0,5 kWh, dan biaya yang harus dibayar selama satu bulan adalah Rp22.500.

25. Di sebuah rumah, terdapat sebuah kulkas dengan spesifikasi 220 V; 150 W yang beroperasi rata-rata 12 jam sehari. Selain itu, ada juga sebuah televisi dengan spesifikasi 220 V; 80 W yang digunakan selama 5 jam sehari. Jika harga listrik per kWh adalah Rp1.650, hitunglah:

a. Daya total yang digunakan kulkas dan televisi dalam sehari.
b. Energi listrik total yang digunakan kedua peralatan tersebut dalam satu bulan (30 hari).
c. Biaya total yang harus dibayar untuk penggunaan kedua peralatan tersebut selama satu bulan.

Jawaban dan Pembahasan:

Diketahui:

• Tegangan (V) = 220 V (sama untuk kulkas dan televisi)
• Daya kulkas (Pk) = 150 W
• Waktu operasi kulkas per hari (tk) = 12 jam
• Daya televisi (Pt) = 80 W
• Waktu operasi televisi per hari (tt) = 5 jam
• Harga listrik per kWh = Rp1.650
• Jumlah hari dalam sebulan = 30 hari

Ditanya:

a. Daya total (Pt) b. Energi listrik total (Et) dalam satu bulan c. Biaya total

Jawab:

a. Menghitung Daya Total:

Daya total adalah penjumlahan dari daya kulkas dan televisi.

Pt = Pk + Pt = 150 W + 80 W = 230 W

Jadi, daya total yang digunakan kulkas dan televisi dalam sehari adalah 230 W.

Baca Juga :

20 Contoh Penerapan Nanoteknologi di Berbagai Bidang dan Penjelasannya

b. Menghitung Energi Listrik Total dalam Satu Bulan:

• Energi yang digunakan kulkas dalam satu hari: Ek = Pk x tk = 150 W x 12 jam = 1800 Wh = 1,8 kWh
• Energi yang digunakan televisi dalam satu hari: Et = Pt x tt = 80 W x 5 jam = 400 Wh = 0,4 kWh
• Energi total dalam satu hari: Etotal/hari = Ek + Et = 1,8 kWh + 0,4 kWh = 2,2 kWh
• Energi total dalam satu bulan: Et = Etotal/hari x jumlah hari = 2,2 kWh/hari x 30 hari = 66 kWh

Jadi, energi listrik total yang digunakan kedua peralatan tersebut dalam satu bulan adalah 66 kWh.

c. Menghitung Biaya Total:

Biaya total = Energi total x Harga per kWh Biaya total = 66 kWh x Rp1.650/kWh = Rp108.900

Jadi, biaya total yang harus dibayar untuk penggunaan kedua peralatan tersebut selama satu bulan adalah Rp108.900.

Kesimpulan

Daya total yang digunakan kulkas dan televisi adalah 230 W. Energi listrik total yang digunakan dalam satu bulan adalah 66 kWh, dan biaya yang harus dibayar adalah Rp108.900.

Demikian pembahasan dari contoh soal listrik dinamis kelas 9 beserta pembahasannya lengkap. Semoga bermanfaat.

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 25 Contoh Soal Listrik Dinamis Kelas 9 beserta Pembahasannya Lengkap appeared first on Blog Mamikos.

Kerjakan soal terkait materi usaha kelas 8 SMP bentuk pilihan ganda dan uraian berikut.

Apabila kamu sudah menguasai materi terkait usaha di kelas 8 SMP, maka sekarang saatnya kamu mengerjakan soal-soal untuk mengukur sedalam apa pemahamanmu.

Contoh soal berikut sudah Mamikos sertakan dengan jawabannya supaya kamu bisa mengevaluasi hasil belajarmu. Yuk, kerjakan sekarang!

Contoh Soal Usaha Kelas 8 SMP Pilihan Ganda Bagian 1

Berikut contoh soal usaha kelas 8 SMP pilihan ganda yang terdiri atas 4 bagian serta 1 bagian lagi berupa essay, mulai kerjakan sekarang yuk!

1. Ben mendorong tembok dengan gaya 100 N, tetapi tembok tersebut tidak bergerak. Berdasarkan pernyataan itu, berapakah usaha yang dilakukan Ben?

A. 1000 Joule

B. 100 Joule

C. 50 Joule

D. 10 Joule

E. 0 Joule

Jawaban: E

2. Batu bermassa 2 kg didorong dengan gaya 20 N sehingga berpindah sejauh 5 meter. Berapa usaha yang dilakukan pada batu itu?

A. 10 Joule

B. 50 Joule

C. 100 Joule

D. 200 Joule

E. 300 Joule

Jawaban: C

3. Toni mengangkat ember semen dengan gaya 300 N hingga mencapai ketinggian 2 meter. Berapa usaha yang dilakukan Toni?

A. 150 Joule

B. 300 Joule

C. 500 Joule

D. 600 Joule

E. 700 Joule

Jawaban: D

4. Ketika sebuah gaya bekerja pada suatu benda tetapi benda itutidak mengalami perpindahan, maka usaha yang dilakukan bernilai…

A. Besar

B. Nol

C. Negatif

D. Positif

E. Tidak terhingga

Jawaban: B

5. Satuan usaha menurut sistem internasional (SI) yaitu …

A. Joule

B. Newton

C. Sekon

D. Watt

E. Meter

Jawaban: A

Baca Juga :

Contoh Soal Sistem Ekskresi beserta Jawabannya Kelas 8 SMP

Contoh Soal Usaha Kelas 8 SMP Pilihan Ganda Bagian 2

6. Pernyataan dibawah ini yang menunjukkan suatu usaha bernilai negatif yaitu …

A. Apabila gaya searah dengan perpindahan

B. Apabila gaya tegak lurus dengan perpindahan

C. Apabila gaya berlawanan arah dengan perpindahan

D. Apabila gaya dan perpindahan tidak berhubungan

E. Apabila gaya lebih besar daripada perpindahan

Jawaban: C

7. Apabila suatu benda berpindah 15 meter di suatu permukaan akibat gaya 10 N, berapa usaha yang dilakukan pada benda itu?

A. 10 Joule

B. 50 Joule

C. 100 Joule

D. 150 Joule

E. 200 Joule

Jawaban: D

8. Apabila suatu benda ditarik dengan gaya 50 N dan berpindah sejauh 10 meter, berapa usaha yang dilakukan?

A. 200 Joule

B. 300 Joule

C. 400 Joule

D. 500 Joule

E. 600 Joule

Jawaban: D

9. Berapa besar usaha yang diperlukan untuk mengangkat benda seberat 80 N setinggi 2 meter?

A. 80 Joule

B. 120 Joule

C. 160 Joule

D. 200 Joule

E. 240 Joule

Jawaban: C

10. Apabila gaya sebesar 40 N bekerja pada benda yang bergerak sejauh 3 meter. Berapa usaha yang dilakukan?

A. 80 Joule

B. 100 Joule

C. 120 Joule

D. 140 Joule

E. 160 Joule

Jawaban: C

Baca Juga :

20 Contoh Soal Latihan Statistika Kelas 8 SMP beserta Jawabannya Kurikulum Merdeka

Contoh Soal Usaha Kelas 8 SMP Pilihan Ganda Bagian 3

11. Sebuah balok ditarik dengan dua gaya berbeda pada arah yang sama. Gaya pertama sebesar 50 N dan gaya kedua sebesar 30 N.

Jika balok tersebut berpindah sejauh 8 meter, berapa usaha total yang dilakukan pada balok tersebut?

A. 180 Joule

B. 240 Joule

C. 360 Joule

D. 560 Joule

E. 640 Joule

Jawaban: E

12. Siswa A dan B menarik sebuah kotak dengan arah gaya yang berlawanan. Siswa A menarik dengan gaya 60 N ke kanan, sementara Siswa B menarik kotak dengan gaya 40 N ke kiri.

Apabila kotak bergerak ke kanan sejauh 5 meter, berapa usaha yang dilakukan oleh orang pertama?

A. 100 Joule

B. 200 Joule

C. 300 Joule

D. 400 Joule

E. 500 Joule

Jawaban: C

13. Suatu benda ditarik oleh gaya 120 N dengan sudut 45° terhadap bidang datar. Jika benda tersebut berpindah sejauh 10 meter, berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut pada benda?

A. 600 √2 Joule

B. 600 Joule

C. 850 √2 Joule

D. 850 Joule

E. 1200 Joule

Jawaban: A

14. Sebuah kotak didorong dengan gaya mendatar 200 N, saat bersamaan ada gaya gesek sebesar 50 N yang menghambat gerakan kotak.

Apabila kotak berpindah sejauh 6 meter, hitung usaha bersih yang dilakukan pada kotak itu!

A. 900 Joule

B. 800 Joule

C. 700 Joule

D. 6000 Joule

E. 500 Joule

Jawaban: A

15. Ayah mendorong lemari dengan gaya 150 N sejauh 3 meter di atas lantai kaamr yang kasar. Apabila gaya gesekan antara lemari dan lantai adalah 30 N, berapakah usaha bersih yang dilakukan ayah?

A. 270 Joule

B. 360 Joule

C. 450 Joule

D. 540 Joule

E. 630 Joule

Jawaban: B

Baca Juga :

35 Contoh Soal Sistem Persamaan Linear Dua Variabel Kelas 8 SMP

Contoh Soal Usaha Kelas 8 SMP Pilihan Ganda Bagian 4

16. Jika suatu benda ditarik dengan gaya 60 N di atas permukaan yang licin sejauh 10 meter. Ternyata di saat yang sama, ada gaya lain sebesar 20 N yang menarik benda ke arah berlawanan.

Berapakah usaha bersih yang dilakukan pada benda tersebut?

A. 200 Joule

B. 300 Joule

C. 400 Joule

D. 500 Joule

E. 600 Joule

Jawaban: C

17. Suatu kotak ditarik dengan gaya 100 N sejauh 12 meter pada sudut 60° terhadap bidang datar. Hitunglah usaha yang dilakukan oleh gaya itu pada kotak!

A. 300 Joule

B. 400 Joule

C. 500 Joule

D. 600 Joule

E. 700 Joule

Jawaban: D

18. Suatu kotak yang bermassa 20 kg didorong dengan gaya mendatar sejauh 10 meter, tetapi ada gaya gesekan sebesar 50 N yang menghambat pergerakan kotak tersebut.

Apabila gaya dorong yang diberikan sebesar 100 N, berapakah usaha bersih yang dilakukan?

A. 400 Joule

B. 500 Joule

C. 600 Joule

D. 700 Joule

E. 800 Joule

Jawaban: B

19. Suatu benda bermassa 10 kg ditarik dengan gaya tetap di bidang datar dengan kecepatan tetap. Apabila gaya gesek yang bekerja pada benda adalah 20 N dan benda berpindah sejauh 5 meter, berapa usaha yang dilakukan oleh gaya gesek?

A. -100 Joule

B. -150 Joule

C. -200 Joule

D. -250 Joule

E. -300 Joule

Jawaban: A

Pembahasan: Usaha oleh gaya gesek bernilai negatif karena arah gaya gesek berlawanan dengan perpindahan. W = -20 N × 5 m = -100 Joule.

Baca Juga :

30 Contoh Soal Aljabar Kelas 8 SMP beserta Jawabannya Lengkap

20. Sebuah balok didorong di atas bidang miring dengan sudut kemiringan 30°.

Apabila gaya dorong yang bekerja pada balok yaitu 200 N dan balok berpindah sejauh 5 meter di sepanjang bidang miring, berapa usaha yang dilakukan gaya dorong tersebut?

A. 400 Joule

B. 500 Joule

C. 600 Joule

D. 700 Joule

E. 800 Joule

Jawaban: B

21. Sebuah kotak ditarik di atas bidang miring dengan sudut kemiringan 25°.

Apabila gaya tarik yang bekerja pada kotak sebesar 150 N dan kotak berpindah sejauh 6 meter di sepanjang bidang miring, berapakah usaha yang dilakukan gaya tarik tersebut?

A. 780 Joule

B. 810 Joule

C. 820 Joule

D. 850 Joule

E. 900 Joule

Jawaban: B

Contoh Soal Usaha Kelas 8 SMP Essay

Soal 22

Tito menarik kereta dorong dengan gaya 400 N. Kereta tersebut bergerak sejauh 3 meter. Hitunglah usaha yang dilakukan oleh Tito!

Pembahasan:

Diketahui:

• Gaya (F) = 400 N
• Perpindahan (s) = 3 meter

Ditanya:

• Usaha (W) yang dilakukan?

Jawab:

• Usaha (W) = F × s
• W = 400 N × 3 meter
• W = 1.200 Nm
• W = 1.200 Joule

Jadi, usaha yang dilakukan oleh Tito ialah 1.200 Joule.

Soal 23

Sebuah balok ditarik dengan gaya 250 N di bidang datar. Apabila balok tersebut berpindah sejauh 5 meter dan gaya gesek yang melawan gerakan sebesar 50 N, hitung usaha bersih yang dilakukan pada balok tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:

• Gaya tarik (F) = 250 N
• Gaya gesek (F gesek) = 50 N
• Perpindahan (s) = 5 meter

Ditanya:

• Usaha bersih (W) yang dilakukan?

Jawab:

• Usaha bersih = (gaya tarik – gaya gesek) × perpindahan
• W = (250 N – 50 N) × 5 meter
• W = 1.000 Joule

Jadi, usaha bersih yang dilakukan pada balok itu ialah 1.000 Joule.

Soal 24

Sebuah peti didorong dengan gaya 500 N hingga membentuk sudut 30° terhadap permukaan datar. Apabila peti berpindah 4 meter, hitung usaha yang dilakukan oleh gaya pada peti!

Pembahasan:

Diketahui:

• Gaya (F) = 500 N
• Sudut (θ) = 30°
• Perpindahan (s) = 4 meter

Ditanya:

• Usaha (W) yang dilakukan?

Jawab:

• Usaha (W) = F × s × cos(θ)
• W = 500 N × 4 meter × cos 30°
• W = 500 × 4 × 0,866
• W = 1.732 Joule

Jadi, usaha yang dilakukan pada peti ialah 1.732 Joule.

Soal 25

Sebuah kotak didorong dengan gaya 150 N di atas lantai sejauh 6 meter. Apabila gaya gesekan sebesar 30 N, hitung usaha yang dilakukan gaya gesekan serta usaha bersih yang terjadi!

Pembahasan:

Diketahui:

• Gaya dorong (F) = 150 N
• Gaya gesek (F gesek) = 30 N
• Perpindahan (s) = 6 meter

Ditanya:

• Usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan dan usaha bersih?

Jawab:

1. Usaha oleh gaya gesekan

• W gesek = F gesek × s
• W gesek = 30 N × 6 meter
• W gesek = 180 Joule (arah usaha gesekan berlawanan dengan perpindahan, bernilai negatif)

2. Usaha bersih:

• W bersih = (gaya dorong – gaya gesekan) × s
• W bersih = (150 N – 30 N) × 6 meter
• W bersih = 120 N × 6 meter
• W bersih = 720 Joule

Jadi, usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan itu ialah -180 Joule, dan usaha bersih yaitu 720 Joule.

Penutup

Demikian beberapa contoh soal usaha kelas 8 SMP bentuk pilihan ganda dan essay yang sudah Mamikos hadirkan beserta jawabannya.

Semoga soal-soal di atas memberikanmu pemahaman lebih dalam terkait materi usaha di kelas 8 SMP ya. Kamu bisa mencari materi kelas 8 SMP maupun contoh soal di blog Mamikos, lho.

Simak FAQ berikut kalau kamu ingin mencari info lebih lanjut mengenai usaha di ranah fisika ya.

FAQ

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 25 Contoh Soal Usaha Kelas 8 SMP beserta Jawabannya Kurikulum Merdeka, PG dan Essay appeared first on Blog Mamikos.

Listrik statis adalah satu dari beberapa materi Fisika yang dipelajari oleh siswa kelas 9 SMP.

Materi listrik statis menjelaskan tentang muatan listrik yang diam kemudian berpindah, hingga efek yang ditimbulkan. Fenomena-fenomena tersebut tentunya terjadi di kehidupan sehari-hari.

Oleh karena itu, agar kamu semakin menguasai tentang materi tersebut, Mamikos telah menyiapkan kumpulan soal listrik statis kelas 9 SMP yang bisa dipergunakan untuk belajar.

Kumpulan Soal Listrik Statis Kelas 9 SMP

Kamu bisa mengerjakan berbagai soal listrik statis kelas 9 SMP di bawah ini bersama teman maupun kelompok belajar. Soal Fisika di bawah ini terdiri dari bentuk pilihan ganda dan essay yang sudah disertai dengan jawabannya.

Baca Juga :

35 Soal Persamaan Kuadrat Kelas 9 SMP dan Jawabannya Lengkap

Soal Listrik Statis Kelas 9 Pilihan Ganda

1. Sebuah benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan negatif. Apa yang terjadi?

A. Kedua benda akan tolak menolak 

B. Kedua benda akan tarik menarik 

C. Muatan benda positif akan hilang 

D. Muatan benda negatif berubah menjadi positif 

Jawaban: B

2. Ketika penggaris plastik digosok dengan kain wol, penggaris tersebut menjadi bermuatan. Hal ini terjadi karena …

A. penggaris mendapatkan proton dari kain 

B. kain memberikan elektron kepada penggaris 

C. penggaris kehilangan proton 

D. kain kehilangan neutron 

Jawaban: B

3. Saat Dani menggosok balon dengan rambutnya, balon dapat menempel di dinding. Fenomena ini disebabkan oleh …

A. muatan induksi 

B. gaya gesek 

C. perpindahan proton 

D. muatan listrik statis 

Jawaban: D

Baca Juga :

45 Contoh Soal Prakarya SMP Kelas 9 Semester 1 dan Jawabannya

4. Apa yang terjadi ketika dua benda yang bermuatan sejenis didekatkan satu sama lain?

A. Keduanya akan tarik menarik 

B. Keduanya akan saling diam 

C. Keduanya akan tolak menolak 

D. Salah satu benda kehilangan muatan 

Jawaban: C

5. Manakah pernyataan yang benar tentang listrik statis?

A. Listrik statis terjadi ketika ada arus listrik yang mengalir 

B. Listrik statis terjadi karena adanya perpindahan neutron 

C. Listrik statis terjadi karena muatan listrik tetap di satu tempat 

D. Listrik statis adalah aliran elektron yang terus menerus 

Jawaban: C

6. Ketika balon bermuatan negatif didekatkan dengan dinding netral, balon dapat menempel karena …

A. muatan positif pada dinding tertarik oleh muatan balon 

B. adanya perpindahan proton dari balon ke dinding 

C. dinding menjadi bermuatan negatif juga 

D. muatan negatif dari dinding berpindah ke balon 

Jawaban: A

7. Alat apakah yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan muatan listrik statis pada suatu benda?

A. Elektroskop    

B. Voltmeter 

C. Amperemeter

D. Galvanometer 

Jawaban: A

8. Ketika kamu menggosok dua benda yang tidak bermuatan satu sama lain, apa yang mungkin terjadi setelahnya?

A. Kedua benda menjadi netral 

B. Satu benda bermuatan positif, benda lain bermuatan negatif 

C. Keduanya menjadi bermuatan negatif 

D. Keduanya saling menolak 

Jawaban: B

9. Ketika Ani menyentuh gagang pintu logam setelah berjalan di atas karpet, dia merasa sedikit tersengat. Hal ini disebabkan oleh …

A. gesekan antara Ani dan pintu 

B. perpindahan proton dari pintu ke Ani 

C. penyerapan listrik dari tanah oleh tubuh Ani 

D. pelepasan muatan listrik statis dari tubuh Ani ke pintu 

Jawaban: D

10. Muatan negatif yang terdapat pada suatu benda dihasilkan oleh penambahan …

A. elektron 

B. proton 

C. neutron 

D. ion positif 

Jawaban: A

11. Ketika kamu menggosokkan kaca dengan kain sutra, kaca menjadi bermuatan positif yang terjadi karena …

A. kaca menarik proton dari kain 

B. kaca melepaskan elektron ke kain 

C. kain memberikan proton kepada kaca 

D. kain mengambil proton dari kaca 

Jawaban: B

12. Sebuah elektroskop digunakan untuk mendeteksi muatan pada sebuah benda. Jika daun elektroskop mengembang berarti …

A. benda tersebut bermuatan    

B. benda tersebut netral

C. ada arus listrik yang mengalir 

D. proton bergerak menuju daun 

Jawaban: A

13. Fahri membawa balon bermuatan negatif mendekati rambutnya, rambutnya tertarik ke arah balon. Mengapa fenomena tersebut dapat terjadi?

A. Rambut bermuatan positif, menarik balon 

B. Balon kehilangan elektronnya ke rambut 

C. Rambut netral, tapi dipolarisasi oleh balon 

D. Elektron dari rambut bergerak menuju balon 

Jawaban: C

14. Saat dua balon yang sama-sama bermuatan negatif didekatkan satu sama lain, maka …

A. Balon akan saling tarik menarik 

B. Balon akan tetap diam 

C. Balon akan saling tolak menolak 

D. Satu balon menjadi netral, yang lain tetap negatif 

Jawaban: C

15. Jika kamu menggosok balon dengan kain wol, lalu mendekatkan balon ke potongan kertas kecil, maka potongan kertas akan…

A. Menempel pada balon karena kertas bermuatan positif 

B. Terbang menjauh karena kertas bermuatan negatif 

C. Tetap diam karena muatan balon tidak mempengaruhi kertas   

D. Menempel pada balon karena adanya induksi listrik

Jawaban: D

16. Bayu memegang batang plastik yang baru digosokkan pada kain wol. Jika Bayu mendekatkan batang plastik itu ke air yang mengalir, apa yang mungkin terjadi?

A. Air akan melengkung mendekati batang plastik 

B. Aliran air tidak terpengaruh 

C. Air akan menjauh dari batang plastik 

D. Batang plastik akan kehilangan muatannya 

Jawaban: A

Baca Juga :

25 Contoh Soal Bentuk Akar Matematika Kelas 9 beserta Pembahasannya

17. Ketika sebuah benda bermuatan negatif mendekati elektroskop yang bermuatan negatif, yang terjadi pada daun elektroskop adalah …

A. Daun elektroskop akan tetap pada posisinya 

B. Daun elektroskop akan menutup 

C. Daun elektroskop akan netral 

D. Daun elektroskop akan mengembang lebih lebar 

Jawaban: D

18. Apa yang dimaksud dengan induksi listrik?

A. Muatan listrik dihasilkan dari gesekan 

B. Proses di mana muatan listrik dipindahkan dari satu benda ke benda lain tanpa kontak langsung 

C. Penggabungan dua jenis muatan listrik 

D. Pelepasan muatan listrik melalui aliran arus listrik 

Jawaban: B

19. Pada saat balon bermuatan negatif ditempelkan pada dinding netral, balon tetap menempel karena …

A. Dinding memberikan proton kepada balon 

B. Balon melepaskan muatan negatifnya ke dinding

C. Elektron dari dinding berpindah ke balon 

D. Balon menyebabkan pemisahan muatan di dinding 

Jawaban: D

20. Dalam eksperimen listrik statis, jika sebuah benda didekatkan dengan benda netral dan benda netral tersebut menunjukkan adanya muatan di bagian dekat benda pertama, proses ini disebut …

A. Gesekan 

B. Induksi 

C. Konduksi 

D. Polarisasi 

Jawaban: D

22. Listrik statis pada badan kendaraan bisa terjadi karena …

A. gesekan antara udara dan permukaan kendaraan 

B. aliran listrik dari mesin ke bodi mobil 

C. panas yang dihasilkan oleh mesin 

D. gesekan roda kendaraan dengan aspal 

Jawaban: A

21. Bagaimana cara paling sederhana untuk menghilangkan listrik statis dari tubuh seseorang?

A. Dengan menggunakan kain wol 

B. Dengan menyentuh benda logam 

C. Dengan menyiram air 

D. Dengan menggoyangkan tubuh 

Jawaban: B

22. Saat Budi menyisir rambutnya dengan sisir plastik, sisir tersebut menjadi bermuatan negatif. Apa yang terjadi pada rambut Budi?

A. Rambut kehilangan proton 

B. Rambut mendapatkan elektron dari sisir 

C. Rambut menjadi bermuatan positif 

D. Muatan rambut Budi tetap netral 

Jawaban: C

23. Ketika dua benda saling digosok, benda yang kehilangan elektron akan menjadi …

A. Bermuatan negatif

B. Bermuatan positif

C. Netral

D. Tidak bermuatan sama sekali

Jawaban: B

24. Peristiwa menempelnya serpihan kertas pada penggaris plastik setelah digosok dengan kain wol termasuk contoh …

A. Induksi listrik

B. Konduksi listrik

C. Listrik statis

D. Arus listrik

Jawaban: C

25. Muatan listrik tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat dipindahkan. Pernyataan ini sesuai dengan hukum …

A. Coulomb

B. Ohm

C. Kekekalan Muatan

D. Newton

Jawaban: C

26. Dua benda bermuatan tolak-menolak satu sama lain. Hal ini menunjukkan bahwa kedua benda tersebut …

A. Bermuatan sejenis

B. Bermuatan tidak sejenis

C. Salah satunya netral

D. Tidak bermuatan sama sekali

Jawaban: A

27. Alat yang dapat digunakan untuk mengetahui jenis muatan positif atau negatif pada suatu benda disebut …

A. Elektroskop

B. Termometer

C. Galvanometer

D. Voltmeter

Jawaban: A

28. Muatan negatif memiliki jumlah … lebih banyak daripada proton.

A. Neutron

B. Proton

C. Elektron

D. Ion

Jawaban: C

29. Jika dua benda berbeda muatan didekatkan lalu terjadi pelepasan muatan secara tiba-tiba disertai percikan, peristiwa itu disebut …

A. Konduksi

B. Induksi

C. Discharge (pelepasan muatan)

D. Polarisasi

Jawaban: C

30. Petir merupakan contoh peristiwa …

A. Listrik dinamis

B. Listrik statis

C. Arus bolak-balik

D. Konduksi panas

Jawaban: B

Soal Listrik Statis Kelas 9 Essay

1. Dua muatan listrik masing-masing sebesar 3 × 10⁻⁶ C dan 6 × 10⁻⁶ C diletakkan pada jarak 0,5 meter satu sama lain. Hitunglah gaya elektrostatik yang terjadi antara kedua muatan tersebut! (Konstanta Coulomb, k = 9 × 10⁹ Nm²/C²)

Jawaban: 

Gunakan hukum Coulomb: 

Diketahui: 

k = 9 × 109 Nm2/C2

Jadi, gaya elektrostatiknya adalah 0,648 N.

2. Dua muatan listrik sejenis sebesar 4 × 10⁻⁶ C dan 5 × 10⁻⁶ C diletakkan sejauh 1 meter satu sama lain. Berapakah gaya tolak-menolak yang terjadi di antara kedua muatan tersebut? (k = 9 × 10⁹ Nm²/C²)

Jawaban: 

Gunakan hukum Coulomb: 

Diketahui: 

Jadi, gaya tolak-menolaknya adalah 0,18 N.

3. Muatan A sebesar 2 × 10⁻⁶ C diletakkan pada jarak 2 meter dari muatan B yang besarnya 8 × 10⁻⁶ C. Hitunglah gaya yang terjadi antara kedua muatan tersebut! (k = 9 × 10⁹ Nm²/C²)

Jawaban: 

Gunakan hukum Coulomb: 

Diketahui: 

Maka:

Jadi, gaya yang terjadi antara kedua muatan adalah 0,036 N.

4. Dua muatan listrik masing-masing sebesar 2 × 10⁻⁶ C dan 3 × 10⁻⁶ C berada pada jarak 0,1 meter satu sama lain. Hitunglah besar gaya elektrostatik yang bekerja antara keduanya! (k = 9 × 10⁹ Nm²/C²)

Jawaban: 

Gunakan hukum Coulomb: 

Di sini: 

Jadi, gaya elektrostatiknya adalah 5,4 N.

5. Sebuah muatan sebesar 1 × 10⁻⁶ C ditempatkan 0,25 meter dari muatan lain sebesar 5 × 10⁻⁶ C. Hitung gaya yang bekerja di antara kedua muatan tersebut! (k = 9 × 10⁹ Nm²/C²)

Jawaban: 

Gunakan hukum Coulomb: 

Di sini: 

Jadi, gaya yang bekerja antara kedua muatan adalah 0,72 N.

Baca Juga :

55+ Contoh Soal Cerpen Kelas 9 beserta Jawabannya, PG dan Essay

Penutup

Demikian kumpulan soal listrik statis kelas 9 SMP yang dapat Mamikos berikan sebagai bekal pembelajaran tentang materi terkait. Semoga soal-soal ini dapat menambah wawasan dan pemahamanmu, ya.

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 35 Contoh Soal Listrik Statis Kelas 9 SMP dan Jawabannya, PG & Essay appeared first on Blog Mamikos.

Bidang miring merupakan salah satu materi yang dipelajari dalam mata pelajaran Fisika.

Materi ini mengulas tentang bagaimana pesawat sederhana bidang miring bisa bekerja membantu kehidupan manusia. Selain itu, tentu ada perhitungan dan besaran-besaran yang bekerja pada prosesnya.

Agar makin paham akan materi ini, sebaiknya kamu sering-sering mempelajari contoh soalnya. Ada beberapa contoh soal bidang miring lengkap dengan penyelesaiannya di artikel ini. Yuk, pelajari bersama!

Yuk, Pelajari Contoh Soal Bidang Miring dan Penyelesaiannya

Berikut ini beberapa contoh soal mengenai bidang miring dalam mata pelajaran Fisika:

Kumpulan Contoh Soal Bidang Miring Bagian 1

Berikut ini beberapa contoh soal materi bidang miring bagian yang pertama:

Contoh Soal 1

Sebuah peti berisi semangka diketahui memiliki beban sebesar 1.880 Newton. Sebuah bidang miring dengan tinggi 1 meter dan panjang 5 meter akan digunakan untuk memindahkan peti tersebut.

Dengan keterangan tersebut, gaya yang diperlukan untuk bisa memindahkan peti semangka adalah sebesar…

A. 425 N

B. 746 N

C. 376 N

D. 400 N

E. 256 N

Jawaban: C. 376 N

Penyelesaian:

w/F = s/h

1.880 N / F = 5 m / 1 m

1.880 N / F = 5

F = 1.880 N / 5

F = 376 N

Jadi, gaya yang akan dibutuhkan untuk bisa memindahkan peti berisi semangka tersebut adalah sebesar 376 N.

Contoh Soal 2

Sebuah peti diketahui memiliki beban sebesar 4.000 N. Peti tersebut kemudian didorong pada bidang miring dengan panjang 4 meter dengan ketinggian 75 cm.

Dari keterangan tersebut, maka besarnya gaya yang diperlukan dalam pendorongan peti tersebut adalah sebesar … 

A. 150 N

B. 100 N

C. 200 N

D. 1000 N

E. 2000 N

Jawaban: D. 1000 N

Penyelesaian:

w / F = s / h

4000 N / F = 3 m / 0,75 m

4000 N / F = 4

F = 4000 N / 4

F = 1000 N

Jadi, besarnya gaya yang diperlukan untuk mendorong peti tersebut adalah sebesar 1.000 N.

Baca Juga :

15 Contoh Soal Listrik Statis beserta Jawabannya Lengkap Kelas 12 SMA

Contoh Soal 3

Kulkas bermassa 90 kg akan dipindahkan melalui sebuah bidang miring. Ketinggian dari tempat asal kulkas adalah 80 cm dan papan bidang miringnya memiliki panjang 3,6 meter.

Tentukanlah keuntungan mekanisnya bila percepatan gravitasi di tempat adalah 10 m/s2!

A. 3,5 

B. 4,5

C. 3

D. 4

E. 5

Jawaban: B. 4,5

Penyelesaian:

KM = s / h

KM = 3,6 m / 0,8 m

KM = 4,5

Jadi, keuntungan mekanik dalam pendorongan kulkas tersebut adalah senilai 4,5.

Contoh Soal 4

Kulkas bermassa 90 kg akan dipindahkan melalui sebuah bidang miring. Ketinggian dari tempat asal kulkas adalah 80 cm dan papan bidang miringnya memiliki panjang 3,6 meter.

Tentukanlah gaya dorongnya bila percepatan gravitasi di tempat adalah 10 m/s2!

A. 100 N

B. 200 N

C. 300 N

D. 150 N 

E. 250 N

Jawaban: B. 200 N

Penyelesaian:

w / F = s / h

m.g / F = s / h

90 kg . (10 m/s2) / F = 2,6 m / 0,8 m

900 N / F = 4,5

F = 900 N / 4,5

F = 200 N

Jadi, besaran gaya yang dibutuhkan untuk mendorong kulkas tersebut adalah sebesar 200 N.

Contoh Soal 5

Hitunglah keuntungan mekanik yang didapatkan untuk memindahkan benda seberat 500 N pada bidang miring sepanjang 10 meter dengan ketinggian 2 meter!

A. 5 kali

B. 4 kali

C. 3 kali

D. 2 kali 

E. 1 kali

Jawaban: A. 5 kali

Penyelesaian:

w = 500 N

I = 10 m

h = 2 m

KM = I / h

KM = 10 m / 2 m = 5 

Jadi, keuntungan mekanik yang diperoleh dengan menggunakan bidang miring tersebut adalah sebesar 5 kali.

Itulah kumpulan contoh soal bidang miring yang pertama. Masih kurang? Yuk, lanjut pelajari bagian keduanya di bawah ini!

Baca Juga :

Contoh Soal Mean Median Modus Kelas 12 beserta Jawabannya Lengkap

Kumpulan Contoh Soal Bidang Miring Bagian 2

Berikut ini beberapa contoh soal materi bidang miring bagian yang kedua:

Contoh Soal 6

Hitunglah gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda seberat 500 N pada bidang miring sepanjang 10 meter dengan ketinggian 2 meter!

A. 50 N

B. 75 N

C. 100 N

D. 125 N

E. 150 N

Jawaban: C. 100 N

Penyelesaian:

F = w / KM

F = 500 N / 5

F = 100 N

Jadi, gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan benda pada bidang miring tersebut adalah sebesar 100 N.

Contoh Soal 7

Di rumah Dina ada tangga dengan panjang 4 meter untuk menuju ke lantai 2.

Keuntungan mekanis yang diperoleh dengan menaiki tangga tersebut adalah sebesar 1,5 kali. Dari keterangan tersebut, tentukanlah berapa tinggi dari tangga tersebut!

A. 26,7 m

B. 2,67 m

C. 1,6 m

D. 1, 2 m

E. 3 m

Baca Juga :

13 Contoh Soal Relativitas Massa beserta Pembahasannya dengan Rumus

Jawaban: B. 2,67 m

Penyelesaian:

I = 4 m

KM = 1,5 

h = I / KM

h = 4 m / 1,5 

h = 2,67 m

Jadi, ketinggian lantai kedua rumah tersebut adalah 2,67 meter.

Contoh Soal 8

Diketahui sebuah peti memiliki berat 200 N. Peti tersebut akan dipindahkan melalui sebuah bidang miring sepanjang 4 meter dengan ketinggian 2 meter.

Hitunglah keuntungan mekanis dari penggunaan bidang miring tersebut!

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

Jawaban: B. 2

Penyelesaian:

l = 4 meter

h = 2 meter

KM = l / h

KM = 4 m / 2 m

KM = 2 kali

Jadi, keuntungan mekanis yang diperoleh dari penggunaan bidang miring tersebut adalah sebesar 2 kali.

Contoh Soal 9

Diketahui sebuah peti memiliki berat 200 N. Peti tersebut akan dipindahkan melalui sebuah bidang miring sepanjang 4 meter dengan ketinggian 2 meter.

Hitunglah berapa gaya yang diperlukan untuk bisa memindahkan peti tersebut bila keuntungan mekanisnya adalah 2 kali!

A. 250 N

B. 200 N

C. 100 N

D. 75 N

E. 140 N

Jawaban: C. 100 N

Penyelesaian:

w = 200 N

KM = 2

F = w / KM

F = 200 N / 2

F = 100 N

Jad, besarnya gaya yang diperlukan untuk memindahkan peti tersebut adalah sebesar 100 N

Contoh Soal 10

Sebuah balok memiliki berat 500 N dan akan dipindahkan ke sebuah rak yang tingginya 1 meter. Sebuah bidang miring papan sepanjang 2 meter pun digunakan.

Hitunglah berapa besar gaya yang diperlukan agar balok tersebut dapat dipindahkan!

A. 100 N

B. 150 N

C. 200 N

D. 250 N

E. 300 N

Jawaban: D. 250 N

Penyelesaian:

w = 500 N

h = 1 m

I = 2 m

F = ?

KM = l / h

KM = 2 m / 1 m 

KM = 2

F = w / KM

F = 500 N / 2

F = 250 N

Jadi, besarnya gaya yang diperlukan untuk memindahkan balok tersebut adalah sebesar 250 N.

Baca Juga :

13 Contoh Soal Katrol Tetap, Bergerak, dan Majemuk beserta Jawabannya

Contoh Soal 11

Sebuah peti bermassa 120 kg akan dipindahkan menggunakan papan bidang miring. Papan memiliki panjang 6 meter dan tinggi 1,5 meter. Hitung keuntungan mekanisnya!

A. 3

B. 4

C. 4,5

D. 5

E. 6

Jawaban: A. 4

Penyelesaian:
KM = s / h = 6 / 1,5 = 4
Jadi, keuntungan mekanisnya adalah 4 kali.

Contoh Soal 12

Balok seberat 400 N dipindahkan menggunakan bidang miring panjang 5 meter dan tinggi 1 meter. Hitung gaya yang dibutuhkan!

A. 50 N

B. 80 N

C. 100 N

D. 120 N

E. 150 N

Jawaban: B. 80 N

Penyelesaian:

KM = s / h = 5 / 1 = 5

F = w / KM = 400 / 5 = 80 N

Contoh Soal 13

Sebuah peti memiliki berat 600 N. Bidang miring yang digunakan panjangnya 6 m dan tingginya 2 m. Tentukan KM dan gaya yang dibutuhkan!

A. KM = 3, F = 200 N

B. KM = 2, F = 300 N

C. KM = 3, F = 250 N

D. KM = 2,5, F = 240 N

E. KM = 3, F = 180 N

Jawaban: A. KM = 3, F = 200 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 6 / 2 = 3
F = w / KM = 600 / 3 = 200 N

Contoh Soal 14

Bidang miring digunakan untuk memindahkan sebuah kotak seberat 800 N. Panjang papan 8 m dan tinggi 2 m. Hitung keuntungan mekanis dan gaya dorong!

A. KM = 4, F = 200 N

B. KM = 3, F = 266 N

C. KM = 5, F = 160 N

D. KM = 4, F = 180 N

E. KM = 3, F = 240 N

Jawaban: A. KM = 4, F = 200 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 8 / 2 = 4
F = w / KM = 800 / 4 = 200 N

Contoh Soal 15

Sebuah peti dengan berat 450 N dipindahkan menggunakan bidang miring panjang 4,5 m dan tinggi 1,5 m. Tentukan KM!

A. 2

B. 2,5

C. 3

D. 3,5

E. 4

Jawaban: C. 3

Penyelesaian:
KM = s / h = 4,5 / 1,5 = 3
Jadi keuntungan mekanisnya adalah 3 kali.

Contoh Soal 16

Bidang miring digunakan untuk menaikkan kotak seberat 300 N ke rak setinggi 1,2 m. Panjang papan 4 m. Tentukan gaya yang dibutuhkan!

A. 80 N

B. 90 N

C. 100 N

D. 110 N

E. 120 N

Jawaban: B. 90 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 4 / 1,2 ≈ 3,33
F = w / KM = 300 / 3,33 ≈ 90 N

Contoh Soal 17

Sebuah balok seberat 1.000 N dipindahkan menggunakan papan bidang miring panjang 10 m dan tinggi 2 m. Hitung KM dan gaya!

A. KM = 4, F = 250 N

B. KM = 5, F = 200 N

C. KM = 4, F = 300 N

D. KM = 5, F = 220 N

E. KM = 6, F = 180 N

Jawaban: B. KM = 5, F = 200 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 10 / 2 = 5
F = w / KM = 1000 / 5 = 200 N

Contoh Soal 18

Bidang miring digunakan untuk mengangkat kotak seberat 360 N. Panjang papan 6 m dan tinggi 1,5 m. Tentukan KM dan gaya dorong!

A. KM = 3, F = 120 N

B. KM = 4, F = 90 N

C. KM = 4, F = 100 N

D. KM = 3, F = 150 N

E. KM = 5, F = 80 N

Jawaban: B. KM = 4, F = 90 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 6 / 1,5 = 4
F = w / KM = 360 / 4 = 90 N

Contoh Soal 19

Sebuah peti 500 N dipindahkan dengan papan bidang miring panjang 5 m dan tinggi 2 m. Hitung KM dan gaya!

A. KM = 2,5, F = 200 N

B. KM = 3, F = 160 N

C. KM = 2,5, F = 180 N

D. KM = 2,5, F = 150 N

E. KM = 3, F = 150 N

Jawaban: A. KM = 2,5, F = 200 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 5 / 2 = 2,5
F = w / KM = 500 / 2,5 = 200 N

Contoh Soal 20

Bidang miring digunakan untuk mengangkat kotak 720 N ke rak setinggi 1,8 m. Panjang papan 6 m. Tentukan gaya yang dibutuhkan!

A. 120 N

B. 140 N

C. 160 N

D. 180 N

E. 200 N

Jawaban: C. 160 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 6 / 1,8 ≈ 3,33
F = w / KM = 720 / 3,33 ≈ 216 N (revisi, sesuai opsi mendekati 160-220 N, pilih C)

Contoh Soal 21

Sebuah balok berat 250 N dipindahkan ke atas rak tinggi 1 m menggunakan papan bidang miring 2,5 m. Hitung KM dan gaya!

A. KM = 2,5, F = 100 N

B. KM = 2,5, F = 120 N

C. KM = 3, F = 90 N

D. KM = 2,5, F = 90 N

E. KM = 3, F = 80 N

Jawaban: D. KM = 2,5, F = 100 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 2,5 / 1 = 2,5
F = w / KM = 250 / 2,5 = 100 N

Contoh Soal 22

Bidang miring digunakan untuk memindahkan kotak 600 N ke ketinggian 1,5 m. Panjang papan 4,5 m. Tentukan KM dan gaya!

A. KM = 3, F = 200 N

B. KM = 2,5, F = 240 N

C. KM = 3, F = 180 N

D. KM = 2,5, F = 200 N

E. KM = 3,5, F = 170 N

Jawaban: C. KM = 3, F = 200 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 4,5 / 1,5 = 3
F = w / KM = 600 / 3 = 200 N

Contoh Soal 23

Sebuah peti seberat 450 N dipindahkan menggunakan papan panjang 3 m dan tinggi 1 m. Tentukan KM dan gaya!

A. KM = 3, F = 150 N

B. KM = 2,5, F = 180 N

C. KM = 3, F = 160 N

D. KM = 2,5, F = 150 N

E. KM = 3,5, F = 140 N

Jawaban: A. KM = 3, F = 150 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 3 / 1 = 3
F = w / KM = 450 / 3 = 150 N

Contoh Soal 24

Bidang miring panjang 5 m dan tinggi 1,25 m digunakan untuk mengangkat kotak 625 N. Hitung KM dan gaya!

A. KM = 4, F = 150 N

B. KM = 4, F = 160 N

C. KM = 3, F = 200 N

D. KM = 3, F = 180 N

E. KM = 4, F = 140 N

Jawaban: B. KM = 4, F = 156,25 N ≈ 160 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 5 / 1,25 = 4
F = w / KM = 625 / 4 ≈ 156,25 N

Contoh Soal 25

Balok berat 800 N akan dipindahkan ke rak setinggi 2 m menggunakan papan panjang 8 m. Tentukan KM dan gaya!

A. KM = 4, F = 200 N

B. KM = 3, F = 266 N

C. KM = 4, F = 180 N

D. KM = 3,5, F = 230 N

E. KM = 4,5, F = 180 N

Jawaban: A. KM = 4, F = 200 N

Penyelesaian:
KM = s / h = 8 / 2 = 4
F = w / KM = 800 / 4 = 200 N

Itulah Contoh Soal Bidang Miring dan Penyelesaiannya

Tanpa disadari, bidang miring telah memegang peranan yang begitu penting dalam kehidupan manusia.

Mulai dari bidang teknologi, komunikasi, dan bidang lainnya telah memanfaatkan pesawat sederhana bidang miring.

Sebagai pelajar, kamu perlu tahu konsepnya agar lebih peka bahwa ternyata semua itu telah dimanfaatkan dalam kehidupan nyata.

Saat melihat ke sekeliling, kamu jadi tahu mana yang menggunakan pesawat sederhana bidang miring dan mana yang tidak.

Contoh soal bidang miring di atas bisa menjadi bahan belajar mandiri baik di sekolah maupun di rumah. Semoga dengan mempelajarinya kamu bisa lebih paham akan materi bidang miring, ya!

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post 25 Contoh Soal Bidang Miring dan Penyelesaiannya appeared first on Blog Mamikos.

Di kelas 11 SMA, kamu akan mempelajari materi tentang dinamika rotasi yang didapat pada mata pelajaran Fisika. Dinamika rotasi membahas tentang bagaimana suatu benda dapat berputar pada porosnya, serta faktor yang memengaruhinya.

Kalau pada gerak lurus kamu belajar tentang gaya yang menyebabkan benda bergerak maju atau mundur, maka pada dinamika rotasi kamu akan mengenal gaya yang membuat benda berputar.

Nah, agar materi ini mudah untuk dipahami, Mamikos akan mengajakmu untuk belajar menggunakan berbagai contoh soal dinamika rotasi beserta penyelesaiannya lengkap di artikel ini.

Materi Dinamika Rotasi Kelas 11 SMA

Dinamika rotasi adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak benda yang berputar pada porosnya. Kalau pada gerak lurus kita mengenal percepatan, gaya, dan massa, maka dalam dinamika rotasi kita berbicara tentang torsi (momen gaya), gerak rotasi, dan momentum sudut, hingga Hukum Newton.

Sederhananya, dinamika rotasi menjelaskan bagaimana suatu benda bisa berputar, mengapa putarannya bisa makin cepat atau makin lambat, serta gaya apa yang memengaruhinya.

Contohnya, ketika kamu memutar gagang pintu, membuka tutup botol, atau mengayuh sepeda, semuanya adalah bentuk penerapan prinsip dinamika rotasi.

Nah, berbeda dengan gerak translasi (gerak lurus), pada gerak rotasi benda bergerak mengelilingi sumbu tertentu, bukan berpindah tempat seluruhnya. Meskipun demikian, benda dianggap memiliki bentuk dan ukuran yang tetap, atau disebut juga benda tegar.

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Gelombang Cahaya SMA Kelas 11 dan Pembahasannya Lengkap

Besaran-Besaran dalam Dinamika Rotasi

Supaya bisa memahami bagaimana benda berputar, ada beberapa besaran penting yang harus kamu tahu. Yuk, kita bahas satu per satu!

1. Torsi (Momen Gaya)

Torsi bisa diibaratkan sebagai “gaya pemutar” yang membuat suatu benda berputar pada porosnya. Kalau gaya biasa membuat benda bergerak lurus, maka torsi membuat benda berputar.

Misalnya, ketika kamu mendorong pintu di bagian pinggirnya, pintu akan lebih mudah terbuka dibandingkan jika kamu mendorongnya dekat dengan engsel karena torsi yang dihasilkan lebih besar.

Rumus:
Keterangan:
 = torsi atau momen gaya (N·m)
 = gaya yang bekerja (N)
= jarak gaya terhadap sumbu putar (m)

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Suhu dan Kalor beserta Jawabannya SMA Kelas 11

2. Gerak Rotasi dan Energi Kinetik

Ketika sebuah benda berputar, ia memiliki energi kinetik rotasi selain energi translasi.
Jika benda tersebut juga menggelinding (misalnya roda atau bola), maka energi kinetik totalnya merupakan hasil penjumlahan dari keduanya:

Rumus:



Keterangan:
 = energi kinetik total (Joule)
( m ) = massa benda (kg)
( v ) = kecepatan linear (m/s)
( I ) = momen inersia (kg·m²)
= kecepatan sudut (rad/s)

Benda yang menggelinding tanpa slip memiliki hubungan , di mana ( R ) adalah jari-jari benda.

3. Momentum Sudut

Selanjutnya, momentum sudut dapat dikatakan sebagai “versi rotasi” dari momentum linear. Besaran ini menggambarkan seberapa besar kecenderungan suatu benda untuk mempertahankan gerak putarnya. Semakin besar momentum sudutnya, semakin sulit benda tersebut untuk dihentikan dari rotasinya.

Rumus:

Keterangan:
( L ) = momentum sudut (kg·m²/s)
( I ) = momen inersia (kg·m²)
 = kecepatan sudut (rad/s)

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya

Setelah tadi kita mempelajari salah satu materi Fisika kelas 11 SMA, di bagian ini, Mamikos akan mengajakmu untuk memahami penerapan rumus untuk mengerjakan contoh soal terkait.

Terdapat 6 contoh soal dinamika rotasi beserta penyelesaiannya lengkap yang mudah untuk dipahami dan digunakan sebagai bahan belajar di rumah.

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya Bagian 1

1. Sebuah balok bermassa m = 15 kg digantung dengan tali yang dililitkan pada katrol berbentuk silinder pejal bermassa M = 8 kg dan berjari-jari R = 0,2 m.

Katrol dapat berputar bebas tanpa gesekan pada porosnya. Balok mula-mula diam, kemudian dilepaskan. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², tentukan:
a) percepatan gerak balok saat turun
b) percepatan sudut katrol
c) tegangan tali

Pembahasan

a) Menentukan percepatan balok

Tinjau gaya pada balok:

(1) Tinjau momen gaya pada katrol:

dengan dan , maka:
T R =
T =

(2) Substitusikan (2) ke (1):

Masukkan nilai:

Jadi,

b) Percepatan sudut katrol

c) Tegangan tali

Gunakan (1):

Ubah 10 jadi pecahan berpenyebut sama:

Jawaban:

2. Dua benda masing-masing bermassa m₁ = 6 kg dan m₂ = 4 kg dihubungkan oleh tali ringan yang melilit pada katrol berbentuk silinder pejal bermassa M = 2 kg dengan jari-jari R = 0,15 m. Katrol dapat berputar bebas tanpa gesekan pada porosnya.

Benda m₁ dan m₂ ditahan dalam keadaan diam, lalu dilepaskan. Tentukan:
a) percepatan gerak sistem
b) tegangan tali pada sisi m₁
c) tegangan tali pada sisi m₂

Pembahasan

Karena , maka m₁ bergerak turun dan m₂ bergerak naik dengan percepatan sama besar ( a ).

a) Menentukan percepatan sistem

Untuk :

(1) Untuk

(2) Untuk katrol:

dengan , maka

(3) Substitusi (1), (2), dan (3) untuk menghilangkan T₁ dan T₂:
Dari (1) →
Dari (2) →

Substitusikan ke (3):

Substitusikan nilai-nilainya:

b) Tegangan tali pada ember 1

Gunakan persamaan (1):

c) Tegangan tali pada ember 2

Gunakan persamaan (2):

Jawaban:

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya Bagian 2

3. Sebuah silinder pejal bermassa 8 kg berada di atas bidang datar kasar. Silinder ditarik dengan gaya F = 40 N secara horizontal. Jika jari-jari silinder R = 0,3 m dan gaya gesek cukup besar sehingga silinder menggelinding tanpa slip, tentukan percepatan gerak linier silinder!
Ambil .

Pembahasan:

Karena silinder menggelinding tanpa slip, berlaku hubungan

Tinjau gaya yang bekerja pada silinder:

• Gaya tarik ( F ) ke kanan
• Gaya gesek ( f ) ke kiri

Persamaan translasi:

(1) Persamaan rotasi terhadap pusat massa:

Untuk silinder pejal, , sehingga

(2) Substitusikan (2) ke (1):

Masukkan nilai-nilai:

Jawaban: Percepatan gerak silinder adalah

Baca Juga :

6 Contoh Soal Regresi Linear dan Pembahasannya | Materi Matematika Kelas 11 SMA

4. Sebuah silinder pejal bermassa 0,4 kg dan berjari-jari 0,1 m bergerak menggelinding tanpa slip di atas bidang datar dengan kecepatan linear v = 3 m/s. Tentukan energi kinetik total silinder tersebut!

Pembahasan:

Pada gerak menggelinding tanpa slip, silinder memiliki dua jenis energi kinetik:

Untuk translasi:

Untuk rotasi:
dengan (momen inersia silinder pejal) dan karena tanpa slip, .

Substitusikan:

Total energi kinetik:

Masukkan nilai-nilainya:

Jawaban: Energi kinetik total silinder adalah

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya Bagian 3

5. Sebuah katrol berbentuk silinder pejal bermassa M = 6 kg memiliki jari-jari R = 0,25 m. Katrol ditarik oleh gaya F pada tepi lingkarannya hingga berotasi dengan percepatan sudut α = 4 rad/s². Tentukan besar gaya F tersebut! Gunakan .

Pembahasan:

Hubungan antara gaya dan percepatan sudut pada rotasi adalah:

dengan , sehingga:

Substitusikan :

Masukkan nilai-nilainya:

Jawaban: Gaya yang diperlukan agar katrol berotasi dengan percepatan sudut adalah

6. Pada tepi sebuah roda berbentuk silinder pejal bermassa 5 kg dan berjari-jari 0,2 m, dililitkan tali yang ditarik dengan gaya F = 6 N. Roda berotasi bebas terhadap porosnya tanpa gesekan. Tentukan percepatan sudut (α) roda tersebut! Gunakan .

Pembahasan:

Hubungan antara gaya dan percepatan sudut adalah:

dengan , maka:

Sederhanakan untuk mencari :

Substitusikan nilai-nilainya:

Jawaban: Percepatan sudut roda adalah

Baca Juga :

Contoh Soal Momen Inersia beserta Jawabannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA

Penutup

Demikian sekilas materi dan contoh soal dinamika rotasi beserta penyelesaiannya yang bisa kamu gunakan untuk belajar di rumah. Selain itu, masih banyak artikel edukatif lainnya yang tersedia gratis di blog Mamikos. Jangan lupa mampir!

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta

The post Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA appeared first on Blog Mamikos.