Blog Mamikos

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

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

Lintang Filia — Fri, 21 Nov 2025 04:59:37 +0000

Dalam perpindahan kalor, kamu akan mengenal dan mempelajari tentang Asas Black. Pada materi ini, kamu tidak hanya memahami hubungan antara kalor lepas dan kalor terima, tetapi juga belajar menerapkannya dalam berbagai situasi nyata.

Supaya lebih mudah memahami konsep tersebut, Mamikos sudah menyediakan contoh soal Asas Black fisika kelas 11 SMA yang bisa kamu pelajari di rumah.

Namun sebelum itu, yuk, Mamikos bahas terlebih dahulu tentang Asas Black pada salah satu materi Fisika kelas 11 berikut ini!

Asas Black dan Perpindahan Kalor

Canva/tumsasedgars

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Kinematika dan Jawabannya, Pilihan Ganda dan Essay

Ketika dua benda dengan suhu berbeda dicampur atau saling bersentuhan, akan terjadi proses perpindahan kalor dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah.

Perpindahan kalor tersebut berlangsung terus-menerus sampai keduanya mencapai suhu yang sama atau yang dikenal sebagai suhu kesetimbangan.

Baca Juga :

17 Contoh Soal Termodinamika Kelas 11 SMA dan Jawabannya

Nah, prinsip dasar inilah yang kemudian dirumuskan oleh Joseph Black, seorang ilmuwan asal Skotlandia pada tahun 1760.

Ia menyatakan bahwa jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda bersuhu lebih tinggi akan sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh benda bersuhu lebih rendah, selama tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan. Konsep ini kemudian dikenal sebagai Asas Black.

Asas Black sendiri dirumuskan sebagai:

[Qlepas=Qterima]

Persamaan tersebut menunjukkan bahwa energi kalor yang berpindah dari benda panas sepenuhnya digunakan untuk menaikkan temperatur benda yang lebih dingin hingga tercapai kesetimbangan termal.

Contoh paling sederhana dari penerapan Asas Black adalah ketika es batu dicelupkan ke dalam minuman panas. Panas dari minuman akan mengalir ke es, menyebabkan es mencair dan suhunya naik. Proses ini berlanjut sampai suhu minuman dan es yang mencair menjadi sama.

Dalam kehidupan sehari-hari, prinsip ini banyak dimanfaatkan, seperti pada proses memasak, mendinginkan minuman, hingga teknologi yang lebih rumit seperti mesin pendingin dan sistem pengatur suhu.

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Gelombang Cahaya SMA Kelas 11 dan Pembahasannya Lengkap

Contoh Soal Asas Black Fisika Kelas 11 SMA dan Pembahasannya

Selanjutnya, setelah tadi kita belajar tentang Asas Black dalam perpindahan kalor, di bagian ini Mamikos akan mengajakmu untuk memahami penerapan rumusnya.

Terdapat 10 contoh soal Asas Black Fisika kelas 11 SMA yang sudah disertai dengan pembahasannya lengkap. Sehingga kamu bisa mempelajari Asas Black dengan lebih mudah. Yuk, simak penjelasannya berikut ini:

1. Air sebanyak 0,4 kg bersuhu 90°C dituangkan ke dalam wadah tembaga bermassa 0,3 kg. Suhu awal wadah tersebut adalah 20°C. Jika kalor jenis air 4.200 J/kg°C dan kalor jenis tembaga 380 J/kg°C, tentukan suhu kesetimbangan campuran! (anggap tidak ada kalor hilang ke lingkungan)

Pembahasan:

Diketahui:
m_air = 0,4 kg
m_tb = 0,3 kg
T_air = 90°C
T_tb = 20°C
c_air = 4.200 J/kg°C
c_tb = 380 J/kg°C

Jawab:

Qlepas = Qterima
mair×cair×(Tair–Takhir)=mtb×ctb×(Takhir–Ttb)

0,4 × 4.200 × (90 – Takhir) = 0,3 × 380 × (Takhir – 20)

1.680 × (90 – Takhir) = 114 × (Takhir – 20)

151.200 – 1.680Takhir = 114Takhir – 2.280
151.200 + 2.280 = 114Takhir + 1.680Takhir
153.480 = 1.794Takhir

Takhir = 153.480 / 1.794
Takhir = 85,53°C

Jadi, suhu kesetimbangannya adalah 85,53°C.

2. Jika cokelat panas sebanyak 180 cm³ bersuhu 85°C dituangkan ke dalam cangkir keramik bermassa 120 g yang suhunya 28°C, berapakah suhu akhir campuran ketika terjadi kesetimbangan? (anggap tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan, dan kalor jenis keramik = 900 J/kg°C)

Pembahasan:

Diketahui:
cokelat panas sebagian besar berupa air, maka kalor jenisnya dianggap sama dengan air.
cch = cair = 4.200 J/kg°C

Vch = 180 cm³
= 180 × 10⁻⁶ m³

mch = ρ × V
mch = (1,0 × 10³ kg/m³)(180 × 10⁻⁶ m³)
mch = 180 × 10⁻³ kg = 0,18 kg

mkrm = 120 g = 0,12 kg
ckrm = 900 J/kg°C

Tch = 85°C
Tkrm = 28°C

Jawab:

Kalor yang dilepas cokelat = kalor yang diterima keramik
QLepas = QTerima

mch × cch × (Tch – Tc) = mkrm × ckrm × (Tc – Tkrm)

0,18 × 4.200 × (85 – Tc) = 0,12 × 900 × (Tc – 28)

756 × (85 – Tc) = 108 × (Tc – 28)

64.260 – 756Tc = 108Tc – 3.024
756Tc + 108Tc = 64.260 + 3.024
864Tc = 67.284

Tc = 67.284 / 864
Tc = 77,89°C

Jadi, suhu kesetimbangan campuran cokelat panas dan cangkir keramik adalah 77,89°C.

3. Air bermassa 250 gram dengan suhu 28°C dicampur dengan air panas bermassa 120 gram yang bersuhu 85°C. Jika tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan dan kalor jenis air adalah 1 kal g⁻¹°C⁻¹, tentukan suhu akhir campurannya!

Pembahasan:

Diketahui:
m₁ = 250 g
T₁ = 28°C
m₂ = 120 g
T₂ = 85°C
c = 1 kal g⁻¹°C⁻¹

Jawab:

QLepas = QTerima

m₂ × c × (T₂ – Tₐ) = m₁ × c × (Tₐ – T₁)

120(85 – Tₐ) = 250(Tₐ – 28)

10.200 – 120Tₐ = 250Tₐ – 7.000
10.200 + 7.000 = 250Tₐ + 120Tₐ
17.200 = 370Tₐ

Tₐ = 17.200 / 370
Tₐ = 46,48°C

Jadi, suhu akhir campuran adalah 46,48°C.

Baca Juga :

5 Contoh Soal Vektor Fisika Kelas 11 Kurikulum Merdeka dan Pembahasannya

4. Air sebanyak 70 gram dengan suhu 92°C dicampur dengan 30 gram air sejenis yang bersuhu 20°C. Jika kalor jenis air adalah 1 kal g⁻¹°C⁻¹, maka suhu akhir campuran tersebut adalah…

Pembahasan:

Diketahui:
m₁ = 70 g
T₁ = 92°C
m₂ = 30 g
T₂ = 20°C
c = 1 kal g⁻¹°C⁻¹

Jawab:

QLepas = QTerima

70(92 – Tₐ) = 30(Tₐ – 20)

6.440 – 70Tₐ = 30Tₐ – 600
6.440 + 600 = 30Tₐ + 70Tₐ
7.040 = 100Tₐ

Tₐ = 7.040 / 100
Tₐ = 70,40°C

Jadi, suhu akhir campuran tersebut adalah 70,40°C.

5. Es bermassa N gram pada suhu 0°C dimasukkan ke dalam bejana berisi 300 gram air yang suhunya 18°C. Bejana dianggap terisolasi sehingga tidak ada kalor yang keluar atau masuk dari lingkungan.

Diketahui kalor lebur es (Lₑₛ) = 80 kal g⁻¹ dan kalor jenis air (cair) = 1 kal g⁻¹°C⁻¹. Jika seluruh es mencair dan suhu akhir campuran adalah 6°C, tentukan massa es N tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:
mes = N g
Tes = 0°C
mair = 300 g
Tair = 18°C
Takhir = 6°C
Les = 80 kal g⁻¹
cair = 1 kal g⁻¹°C⁻¹

Jawab:

Kalor diterima es =

Untuk mencair: N × Les
Untuk naik suhu sampai 6°C: N × cair × (6 – 0)

→ Total kalor diterima es = N(80) + N(6) = 86N

Kalor dilepas air:
300 × 1 × (18 – 6)
= 300 × 12
= 3.600 kal

Setara:
86N = 3.600
N = 3.600 / 86
N = 41,86 g

Jadi, massa es yang dimasukkan adalah 41,86 gram.

6. Logam tembaga bersuhu 100°C dimasukkan ke dalam air bermassa 128 gram yang suhunya 30°C. Diketahui kalor jenis air = 1 kal g⁻¹°C⁻¹ dan kalor jenis tembaga = 0,1 kal g⁻¹°C⁻¹.
Jika kesetimbangan termal terjadi pada suhu 36°C, tentukan massa logam tembaga tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:
Tlogam = 100°C
Tair = 30°C
Takhir = 36°C
cair = 1 kal g⁻¹°C⁻¹
clogam = 0,1 kal g⁻¹°C⁻¹
mair = 128 g
mlogam = … ?

Jawab:

Asas Black → kalor dilepas logam = kalor diterima air

Kalor dilepas logam:
mlogam × clogam × (100 – 36)
= mlogam × 0,1 × 64
= 6,4 mlogam

Kalor diterima air:
128 × 1 × (36 – 30)
= 128 × 6
= 768 kal

Setara:
6,4 mlogam = 768
mlogam = 768 / 6,4
mlogam = 120 g

Jadi, massa logam tembaga tersebut adalah 120 gram.

7. Tiga kilogram batang timah hitam dengan kalor jenis 1.400 J kg⁻¹°C⁻¹ bersuhu 80°C dicelupkan ke dalam 10 kg air dengan kalor jenis 4.200 J kg⁻¹°C⁻¹. Setelah tercapai kesetimbangan termal pada suhu 20°C, tentukan suhu awal air tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:
mtimah = 3 kg
ctimah = 1.400 J kg⁻¹°C⁻¹
Ttimah = 80°C
mair = 10 kg
cair = 4.200 J kg⁻¹°C⁻¹
Takhir = 20°C
Tair = … ?

Jawab:

Asas Black → kalor dilepas timah = kalor diterima air

Kalor dilepas timah:
3 × 1.400 × (80 – 20)
= 4.200 × 60
= 252.000 J

Kalor diterima air:
10 × 4.200 × (20 – Tair)
= 42.000 × (20 – Tair)

Setara:
252.000 = 42.000 (20 – Tair)

Bagi kedua sisi:
252.000 / 42.000 = 20 – Tair
6 = 20 – Tair
Tair = 20 – 6
Tair = 14°C

Jadi, suhu awal air adalah 14°C.

8. Sebanyak 250 gram air dipanaskan dari 25°C menjadi 45°C. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/g°C atau 4.200 J/kg°C, tentukan:
a. jumlah kalor yang diserap air (dalam kalori)
b. jumlah kalor yang diserap air (dalam joule)

Pembahasan:

Diketahui:
m = 250 g
c = 1 kal/g°C
ΔT = 45°C – 25°C = 20°C

Jawab:

a. jumlah kalor yang diserap air (dalam kalori)
Q = mcΔT
Q = (250 g)(1 kal/g°C)(20°C)
Q = 5.000 kal
Jadi, kalor yang diserap air adalah 5.000 kalori.

b. jumlah kalor yang diserap air (dalam joule)
1 kalori = 4,2 joule
Q = 5.000 × 4,2 = 21.000 joule

9. Sebongkah logam besi bersuhu 150°C dimasukkan ke dalam 200 gram air yang suhunya 40°C. Kalor jenis air = 1 kal g⁻¹°C⁻¹ dan kalor jenis besi = 0,11 kal g⁻¹°C⁻¹. Jika suhu kesetimbangan tercapai pada 48°C, tentukan massa logam besi tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:
Tlogam = 150°C
Tair = 40°C
Takhir = 48°C
cair = 1 kal g⁻¹°C⁻¹
cbesi = 0,11 kal g⁻¹°C⁻¹
mair = 200 g
mlogam = … ?

Jawab:

Asas Black → kalor dilepas logam = kalor diterima air

Kalor dilepas logam:
mlogam × 0,11 × (150 – 48)
= mlogam × 0,11 × 102
= 11,22 mlogam

Kalor diterima air:
200 × 1 × (48 – 40)
= 200 × 8
= 1.600 kal

Setara:
11,22 mlogam = 1.600
mlogam = 1.600 / 11,22
mlogam = 142,55 g

Jadi, massa logam besi tersebut adalah 142,55 gram.

10. Sepotong logam kuningan yang masih panas bersuhu 140°C dimasukkan ke dalam 180 gram air yang suhunya 26°C. Diketahui kalor jenis air = 1 kal g⁻¹°C⁻¹ dan kalor jenis kuningan = 0,093 kal g⁻¹°C⁻¹. Jika setelah terjadi kesetimbangan termal suhu akhirnya adalah 34°C, tentukan massa logam kuningan tersebut!

Pembahasan :

Diketahui:
Tlogam = 140°C
Tair = 26°C
Takhir = 34°C
cair = 1 kal g⁻¹°C⁻¹
ckuningan = 0,093 kal g⁻¹°C⁻¹
mair = 180 g
mlogam = … ?

Jawab:

Asas Black: kalor dilepas logam = kalor diterima air

Kalor dilepas logam:
mlogam × 0,093 × (140 – 34)
= mlogam × 0,093 × 106
= 9,858 mlogam

Kalor diterima air:
180 × 1 × (34 – 26)
= 180 × 8
= 1.440 kal

Setara:
9,858 mlogam = 1.440
mlogam = 1.440 / 9,858
mlogam = 146,11 g

Jadi, massa logam kuningan tersebut adalah 146,11 gram.

Penutup

Tidak berhenti pada contoh soal Asas Black Fisika kelas 11 SMA di atas, yuk, lanjutkan belajarmu dengan mapel lainnya! Temukan semua bahan materi yang kamu butuhkan hanya di blog Mamikos, ya.

Referensi:

Kalor & Perpindahan Kalor – Fisika Kelas 11 [Daring]. Tautan: https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/kalor-dan-perpindahan-kalor/

4 Contoh Soal Asas Black dalam Pelajaran Fisika SMA [Daring]. Tautan: https://kumparan.com/berita-terkini/4-contoh-soal-asas-black-dalam-pelajaran-fisika-sma-1z5Sb29BUEZ

Soal Hots Asaz Black [Daring]. Tautan: https://id.scribd.com/document/488865282/soal-hots-asaz-black-docx

Contoh Soal Asas Black Dan Jawabannya Lengkap [Daring]. Tautan: https://id.scribd.com/document/719878054/Contoh-Soal-Asas-Black-dan-Jawabannya-Lengkap

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

The post 10 Contoh Soal Asas Black Fisika Kelas 11 SMA dan Pembahasannya dengan Rumus appeared first on Blog Mamikos.

8 Contoh Soal Hukum Bernoulli dan Penyelesaiannya dengan Rumus

Lintang Filia — Mon, 17 Nov 2025 08:57:47 +0000

Dalam pelajaran Fisika, terdapat beberapa hukum yang akan kamu pelajari saat membahas fluida dinamis, salah satunya adalah Hukum Bernoulli.

Hukum ini menjelaskan hubungan antara tekanan, kecepatan aliran, dan ketinggian fluida yang bergerak di sepanjang suatu garis arus.

Agar kamu lebih mudah menguasai materi Fisika kelas 11 SMA yang satu ini, berikut telah Mamikos siapkan 8 contoh soal Hukum Bernoulli lengkap dengan rumus dan langkah penyelesaiannya yang bisa dipergunakan untuk belajar.

Bunyi Hukum Bernoulli

Canva/Karola G

Baca Juga :

17 Contoh Soal Termodinamika Kelas 11 SMA dan Jawabannya

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa ketika kecepatan aliran fluida meningkat, tekanan fluida tersebut justru menurun, begitu pula energi potensialnya. Prinsip ini menjelaskan bahwa dalam aliran fluida ideal, terdapat hubungan tetap antara tekanan, kecepatan, dan ketinggian.

Menariknya, konsep ini dapat diterapkan pada berbagai kondisi aliran selama fluida dianggap tidak kental, mengalir secara mantap, serta mengikuti garis arus.

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Gelombang Cahaya SMA Kelas 11 dan Pembahasannya Lengkap

Secara praktis, hukum Bernoulli pun banyak digunakan untuk memahami perilaku fluida yang bergerak melalui pipa dengan diameter berbeda. Ketika aliran fluida memasuki bagian pipa yang lebih sempit, kecepatannya bertambah sehingga tekanannya menurun.

Prinsip inilah yang mendasari cara kerja pipa venturi, sprayer parfum, hingga gaya angkat pada sayap pesawat terbang.

Selain itu dalam penerapannya, hukum Bernoulli bekerja berdasarkan beberapa asumsi penting, seperti fluida bersifat ideal, aliran tidak turbulen, serta tidak terjadi pertukaran energi yang merugikan akibat gesekan.

Baca Juga :

Kumpulan Contoh Soal Kinematika dan Jawabannya, Pilihan Ganda dan Essay

Persamaan Hukum Bernoulli

Selanjutnya, sebelum mengerjakan contoh soal hukum Bernoulli, kita belajar terlebih dahuu tentang rumusnya, yuk.

Persamaan Bernoulli untuk dua titik (penampang) berbeda dinyatakan sebagai:

Keterangan:

P₁ = tekanan di pipa 1 (N/m²)
P₂ = tekanan di pipa 2 (N/m²)
ρ₁ = massa jenis fluida pada pipa 1 (kg/m³)
ρ₂ = massa jenis fluida pada pipa 2 (kg/m³)
v₁ = kecepatan fluida di pipa 1 (m/s)
v₂ = kecepatan fluida di pipa 2 (m/s)
h₁ = ketinggian penampang pipa 1 dari titik acuan (m)
h₂ = ketinggian penampang pipa 2 dari titik acuan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²)

Catatan:

Untuk satu jenis fluida yang sama di kedua titik biasanya . Persamaan lalu disederhanakan menjadi:

Jika ingin mencari satu besaran , pindahkan suku-suku lain ke satu sisi dan selesaikan aljabar secara langsung:

Persamaan ini berlaku untuk aliran ideal (tak kental, steady, sepanjang garis alir). Untuk aliran nyata, perlu diperhitungkan rugi-rugi akibat gesekan dan energi yang masuk/keluar sistem.

Rumus inilah yang kemudian dipakai untuk menghitung selisih tekanan, perubahan kecepatan aliran, maupun perbedaan ketinggian fluida pada dua titik berbeda.

Contoh Soal Hukum Bernoulli dan Penyelesaiannya

Setelah tadi kita belajar tentang bunyi hukum Bernoulli dan rumus-rumusnya, di bagian ini Mamikos akan mengajakmu untuk mengimplementasikan ke dalam contoh soalnya.

Jangan khawatir, ya, karena 8 contoh soal hukum Bernoulli di bawah ini sudah dilengkapi dengan penyelesaiannya yang mudah untuk dipahami.

1. Pipa besar berada pada ketinggian 4 m dari tanah, sedangkan pipa kecil berada pada ketinggian 1 m. Kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 20 m/s dengan tekanan . Tekanan air pada pipa kecil adalah . Berapakah kecepatan aliran air pada pipa kecil tersebut?
(massa jenis air = (); percepatan gravitasi = ()

Pembahasan:

Ketinggian pipa besar:
Ketinggian pipa kecil:
Kecepatan aliran air pada pipa besar:
Tekanan pipa besar:
Tekanan pipa kecil:
Massa jenis air:

Gunakan persamaan Bernoulli:

Substitusi:

Hitung tiap bagian:

Sehingga:

Jawaban: Kecepatan air pada pipa kecil adalah

2. Kecepatan udara di atas sayap pesawat adalah 90 m/s dan di bawah sayap 60 m/s. Jika massa jenis udara 1 kg/m³ dan luas sayap pesawat 6 m², hitung besar gaya angkat pesawat!

Pembahasan:

Diketahui:
Kecepatan bawah:
Kecepatan atas:
Massa jenis udara:
Luas sayap:

Rumus gaya angkat (selisih tekanan):

Hitung:

Selisih = (8100 – 3600 = 4500)

Hitung gaya:

Jawaban: Gaya angkat pesawat adalah .

3. Pada sebuah model terowongan angin, kecepatan aliran udara di atas permukaan sayap adalah 100 m/s, sedangkan kecepatan udara di bagian bawah sayap adalah 70 m/s. Jika massa jenis udara 1,1 kg/m³ dan luas penampang sayap 4 m², hitunglah besar gaya angkat yang terjadi pada sayap tersebut.

Pembahasan

Diketahui:
Kecepatan bawah:
Kecepatan atas:
Massa jenis udara:
Luas sayap:

Rumus selisih tekanan:

Hitung:

Selisih = (10000 – 4900 = 5100)

Gaya angkat:

Jawaban: Gaya angkat yang dihasilkan adalah .

4. Kecepatan udara di atas sayap drone adalah 50 m/s, sedangkan di bawah sayap 30 m/s. Jika massa jenis udara 1 kg/m³ dan luas sayap 2 m², hitung gaya angkat yang dihasilkan!

Pembahasan

Diketahui:
V1 = 30 m/s
V2 = 50 m/s

Gunakan:

Hitung:

Selisih = 2500 – 900 = 1600

Maka:

Jawaban: Gaya angkatnya adalah 1600 N

Contoh Soal Hukum Bernoulli dan Penyelesaiannya

5. Pada model terowongan angin, kecepatan udara di atas sayap miniatur adalah 120 m/s dan kecepatan di bawahnya 80 m/s. Jika massa jenis udara 1,2 kg/m³ dan luas permukaan sayap 3 m², tentukan gaya angkatnya!

Pembahasan:

Diketahui:

Hitung:

Jawaban: Gaya angkatnya adalah 14400 N.

6. Aliran air dalam pipa memiliki ketinggian pipa besar 12 m dan pipa kecil 2 m. Tekanan pada pipa besar adalah dan pada pipa kecil Pa. Kecepatan air pada pipa besar adalah 20 m/s. Tentukan kecepatan aliran air pada pipa kecil!

(massa jenis air = 1000 kg/m³; g = 10 m/s²)

Pembahasan:

Diketahui:

Gunakan persamaan Bernoulli:

Hitung tiap komponen:

= 200000\]

Substitusi:

Jawaban: Jadi kecepatan aliran air pada pipa kecil adalah 40 m/s.

7. Pada suatu pesawat kecil, kecepatan udara di atas sayap adalah 100 m/s, sedangkan di bawah sayap 60 m/s. Jika massa jenis udara 1 kg/m³ dan luas sayap 5 m², tentukan besar gaya angkat yang terjadi!

Pembahasan:

Diketahui:

Rumus:

Hitung:

Jawaban: Maka besar gaya angkat yang terjadi adalah 16000 N.

8. Pada pipa venturi, kecepatan air di bagian besar adalah 10 m/s dan di bagian sempit 30 m/s. Jika massa jenis air 1000 kg/m³ dan ketinggian pipa sama, tekanan di bagian besar adalah . Tentukan tekanan di bagian sempit!

Pembahasan:

Diketahui:

Gunakan Bernoulli:

Hitung:

Substitusi:

Jawaban: Tekanan di bagian sempit tersebut adalah 100000 Pa

Baca Juga :

5 Contoh Soal Vektor Fisika Kelas 11 Kurikulum Merdeka dan Pembahasannya

Penutup

Nah, sampai di sini dulu, ya, waktu belajar bersama Mamikos menggunakan contoh soal hukum Bernoulli dan penyelesaiannya lengkap.

Selanjutnya, kalau kamu ingin belajar tentang mapel lain, jangan lupa berkunjung ke blog Mamikos dan dapatkan artikel bermanfaat seputar materi hingga contoh soal.

Referensi:

Belajar Fluida, Ingat Hukum Bernoulli! [Daring]. Tautan: https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/belajar-fluida-ingat-hukum-bernoulli/

Hukum Bernoulli: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal [Daring]. Tautan: https://www.zenius.net/blog/rumus-hukum-bernoulli-dan-contoh-soal/

Hukum Bernoulli: Pengertian, Persamaan, dan Contoh Soal [Daring]. Tautan: https://www.gramedia.com/literasi/hukum-bernoulli/

Soal Bernoulli [Daring]. Tautan: https://id.scribd.com/document/606546728/soal-bernoulli

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

The post 8 Contoh Soal Hukum Bernoulli dan Penyelesaiannya dengan Rumus appeared first on Blog Mamikos.

Contoh Soal Dinamika Rotasi beserta Penyelesaiannya | Materi Fisika Kelas 11 SMA

Lintang Filia — Mon, 27 Oct 2025 02:56:32 +0000

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

Canva/Karola G

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 &space;m_2&space;)" alt="( m_1 > m_2 )" align="absmiddle">, 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!

Referensi:

7 Contoh Soal Dinamika Rotasi dan Pembahasan Lengkapnya! [Daring]. Tautan: https://www.gramedia.com/literasi/contoh-soal-dinamika-rotasi/

Contoh Soal Dan Pembahasan Dinamika Rotasi [Daring]. Tautan: https://id.scribd.com/document/348255200/Contoh-Soal-Dan-Pembahasan-Dinamika-Rotasi

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: