-
LIeqg.# EJji Kompetensi Bab II.
1.
Pilihan GandaPilihkh jawaban ldrug te?at. Berihan alasaru
mengd.pa Anda memilih jawaban tersebut.Diagram menunjukkan
pembacaan skala dari mikroskop yang dapat bergerak yangdifokuskan
bergantian pada tiap ujung dari sebuah batang logam pendek.
56cm89cm
05100510Panjang logam menurut pengukuran ini adalah . . . .
4.
Kedudukan skala sebuah mikrometer sekrup yang digunakanuntuk
mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambardi
samping.Berdasarkan gambar tersebut sebaiknya dilaporkan
diameterbolakeciladalah....A. (5,46 x 0,01) mmB. (5,46 t 0,05) mmC.
(5,460 t 0,005) mmD. (8,160 t 0,001) mmE. (8,160 t 0,005) mmManakah
dari pernyaraan berikut yang benar tentang kesalahan dalam
pengukuran.A. Kesalahan titik nol termasuk kesalahan acakB. Suatu
pengukuran akurat adalah suatu pengukuran yang kesalahan acaknya
secara
relatif kecil.C. Kesalahan acak dapat diminimdkan dengan
mengurangi pengukuran beberapa kali.D. Suatu kesalahan sistematis
bisa terjadi karena kurangnya kepekaan (sensitivitas)
instrumen pengukur.E. Kesalahan cara pandang membaca nilai-nilai
skala jika ada jarak antara jarum dan
garis-garis skala termasuk kesalahan acak.
Notasi ilmiah darj, 456 000 adalah . . . .
A. 2,66 cmB. 2,68 cmC. 2,69 cm
A. 0,00580 kmB. 0,0903 Ac. 3,50 L
D. 2,73 cmE. 2J4 cm
D. 4,56 x 105E. 0,456 x 106
D. 870 gE. 34 540,0 cm
A. 4560 x 102B. 456 x 103C. 45,6 x lOa
5. Hasil pengukuran di bawah ini memiliki 3 angka penting,
kecuali . . . .
ffi ririlu slv{AlMAKeIss x
-
Sebuah silinder pejal mempunyai diameter 7 mm dan tinggi 1,5 cm.
Jika massanyal!5,5 g, massa jenisnya adalah . . . . (ambil ,t =
4l)
D. 2,0 x !02 gl.nfE. 2xl02gl. u
Besar percepatan jatuh bebas fditentukan dengan mengukur periode
osilasi 7 darisebuah bandul sederhana dengan parrjang /. Hubungan
antara T, I dan g adalah
T=2, E1sDalam eksperimen, diperoleh hasil pengukuran /sebagai
(0,55 t 0,02) m dan Tsebagai(1,50 t 0,02) s. Ketidakpastian relatif
dari percepatan g adalah . . . .A. 5,00/oB. 6,30/oc. 7,50/o
Suau benda dijatuhkan dari sebuah menara dengan selang waktu
untuk tiba ditanah adalah t = (3,0 r 0,1) s. Jika percepatan
grafitasi g diambil l0 mls2, ketinggianmenara di atas tanah
dilaporkan sebagai . . . (ketinggian menara D dirumuskan sebagaih =
+sf)
A.3x101 gl.^'B. 3,0 x 102 glcm3C. 3xl02glcm3
A. (45,0 t 0,1) mB. (45,0 t 0,3) mC (45,0 x 0,5) mDi antara
kelompok besaran berikut,internasional adalah . . - .A. paryang,
luas, waktu, jumlah zatB. kuat arus, intensitas cahaya, suhu,
waktuC. volum, suhu, massa, kuat arusD. kuat arus, panjang, massa,
tekananE. intensitas cahaya, kecepatan, percepatan, waktuBesaran
fisika z4 bergantung kepada besaran fisika B dan besaran fisika C
menurutpersamaan A = ^[4. Jika B memiliki satuan dyne dan C
memiliki satuan g/cm, maka' Ic,4 merupakan besaran . . . .A.
kecepatahB. percepatasC. perpindahanBesaran yang dimensinya ML-IT-2
adalah . . . .A. gayaB. tekananC. energi
D. 9,60/oE. 9,00/o
D. (45,0 t l) mE. (45x3)m
yang termasuk besaran pokok dalam sistem
D. massa per satualr panjangE. massa jenis
D. momentumE. perceparan
(UMPTN I9B9)
Bab 1 Besaran Fisika dan S*tuan.rfa $
-
12. Dari empat besaran berikut ini, manakah yang berbeda
dimensinya?A. energi per satuan volume D. tekananB. gaya per saruan
luas E. perceparan kali massa per satuan luasC. momentum angular
per satuan massa
13. Sebuah kawat lurus panjang dipanasi salah satu ujungnya.
Ternyata, temperatur titik-titik padakawat itu (dalam 'C)
bergantung pada jarak dari ujung yang dipanasi menurut persamaant =
d* * pl),dengan x adalah jarak titik yang ditinjau dari ujung yang
dipanasi (dalammeteri to, a dan B a.,"p".r-r"tapan. Satuan untuk
to, {1, dan B berturut-turut adalah
n. iC, meter, dan metef2B. oC, meter, dan tak bersatuanC. "C,
meter-1, dan meter2
D. oC, meter l, drn ,net.r2E. 'C, meteil, dan meter-2
r4.
(uM-uGM 2oo8)Perhatikan ketiga vekto r yatg digambarkan
padakertas berpetak berikut. Jika panjang satu petakadalah 1 N,
besar resultan ketiga vektor adalah . .
A. 7NB. 10NC. 24ND.25NE. 28N
15. Dua buah vektor A dan B, besar B adalah I kr[ b.r"t A. Jika
hasil bagi selisih danresultan arfiatavektor A danB adalah 116,
"fi"ikosinus sudut apit antara kedua vektortersebutadalah....^1l\.
1B.+)c. I)
II. EsaiKerjaban soal-soal berikut di buku latihan Anda.
A. Penguhuran1. Laporkan hasil pengukuran panjang dengan mistar
di bawah ini, lengkap dengan
ketidakpasdannya.
DiE.;
:_1.i,1?i riuit o Sl"'lAJh'IA tr{elas x
-
Laporkan hasil pengukuran panjang dengan menggunakan jangka
sorong untuk gambarberikut ini, lengkap dengan
ketidakpastiannya.
Laporkan hasil pengukurangambar-gambar berikut ini,
panjang denganIengkap dengan
menggunakan mikrometer sekrup untukketidakpastiannya.
(a)
Seorang siswa.mengukur diameter kelereng pada 5 sisi berbeda
dari kelereng denganmenggunakan miftrometer sekrup. Hasil bacaan
berturut-turut adalah:
11,38 mm; 11,28 mm; 11,32 mm;71,42 mm: dan 11,30 mm.Laporkan
hasil pengukuran siswa tersebut lengkap dengan
ketidakpastiannya.
Misalkan, Anda mengukur selang waktu: 20 kali ayunan dari sebuah
jam bandul.Anda mencatat selang waktu 40,0; 40,1; 39,8; 39,8; dan
39,9, semuanya dalam sekon.Laporkan hasil pengukuran periode bandul
lengkap dengan ketidakpastiannya.
Tirlis bilangan-bilangan berikut dalam notasi ilmiah. Sebutkan
juga bilangan pentingdan orde besarnya.(.) 5807,6 m(b) 200 300 000
m(c) 0,006300 kg(d) 0,00000054 kgAnang melaporkan pengukuran massa
sebagai 500 g. Ketika temannya inginmenentukan banyak angka penting
dalam pengukuran Anang, ia agak ragu. Dapat-kah Anang menjelaskan
keraguan temannya? Bagaimana mengatasi masalah tersebut?Tentukan
banyak angka penting pada hasil-hasil pengukuran berikut.(.) 32,45
kg(b) 8,ooo6 kg(c) 0,000 75 kg(d) o,ooo o3o mSelesaikan
operasi-operasi matematika berikut. Nyatakan jawaban Anda ke dalam
banyakangka penting yang sesuai dengan aturan.(") 712,6 m + 8,005 m
+ 13,48 m(b) Zs,o5 cm2
- 32,045 cm2
8ab tr Besaran Fisika cian Satuannfa {F
-
{(.)(d)0,1582mx8,2m94,5 I1,2 s
7,500 x 10' kgG) 5,0xl0l mx5,0mx4m
10. Selesaikan operasi-operasi matematika berikut. Nyatakan
jawaban Anda ke dalam notasiilmiah dengan banyak angka penting yang
tePat.(a) 2,46 x 103 g + 5,4 x 103 g(b) 5,80 x 10e s + 3,20 x 108
s(c) 5,87 x 10-6 m
- 2,83 x 10-6 m
(d) 8,12 x 107 g -
6,30 x 106 g(e) (5,60 x 10-7 m) : (2,8 x 10-12 s)(f) (9,2 x 1o-4
km)(1,5 x 1o-3 km)
11. Tebal sebuah buku yang terdiri dari 90 lembar adalah 1,35
cm. Nyatakan tebal tiaplembar buku itu dalam notasi ilmiah dan
banyak angka penting yang memadai.
12. Hasil pengukuran panjang sisi sebuah persegi dengan
menggunakan jangka sorongadalah 15,300 cm. Hitung keliling dan
luasnya.
13. Hasil pengukuran massa dan volume sebuah benda pejal adalah
4,500 x 103 g dan7,0 x 102 cm3. Tentukan massa jenis bahan dari
benda tersebut.
14. Lima siswa mengukur panjang sebatang kayu dengan mistar
berskala mm. Hasilpengukuran mereka dinyatakan sebagai berikut.
63,65 cm; 63,64 cm; 63,58 cm; 63,56 cm; dar, 53,66 cm.Seorang
siswa melakukan kesalahan membaca alat ukur. Siswa yang manakah
itu?Dengan menghilangkan data yang salah, hitung panjang rata-rata
batang kayr.
15. Termometer (pembagian skala sampai 0,5"C) digunakan untuk
mengukur titik didihair pada 1 atm. Tentukan:(.) ketidakpastian
mutlak pada pengukuran(b) ketidakpastian relatifnya;(c) ketelitian
yang dicapai pada pengukuranStopwatch memiliki pembagian skala
sampai 0,1 s. Tentukan selang waktu yang dapatdiukur dengan
ketelitian:(a) 960/o;(b) ggvo.Manakah hasil pengukuran yang
ketelitiannya lebih tinggi?(.) (4,900 t 0,005) cm atau (4,90 t
0,005) cm(b) (10,00 t 0,05) mA atau (20,00 t 0,005) mAJelaskan.
iAnda ingin mengukur tebal sekeping papan (ukurannya lebih kurang
25 mm). JikaAndamenghendaki ketelitian pengukuran sampai dengan
99o/o, dapatkah'Anda menggunakanmistar atau jangka sorong? Berikan
komentar Anda.
1n1;
(nyatakan dalam persen).
16.
17.
18.
@ ririL* Se.'IAJtutd Kelas X
-
19.
20.
Empat .resisror dihubungkan secara seri. Nilai masing-masing
resistor berturut-turutadalah (28,4 x 0,1) C); (4,25 x 0,01) O;
(56,605 I 0,001) O, dan (90,75 t 0,01) O.Tentukan hambatan total
berikut ketidakpastiannya.
Diameter sebuah bola logam kecil yang diukur dengan jangka
sorong memberikand = (10,00 t 0,05) mm.(.) Berapakah ketidakpastian
relatif volume bola tersebut (dalam %)?(b) Dengan memperhatikan o/o
ketidakpastian relatif yang diperoleh dari (a), berapa
banyak angka pentingkah yang dapat dituliskan pada volume bola
itu?(c) Jika volume = V, laporkan V + AZ sesuai dengan banyak angka
penting dalam
(b). (Ambil tt = 3,14285)Tetapan gaya (k) sebuah pegas hendak
ditentukan dengan percobaan getaran pegas,yang periodenya
dirumuskan oleh T = 2",8. Pengukuran pegas menghasilkanT = (0,0825
t 0,0025) s dan pengukuran massa memberikan m = (15,02 t 0,05)
kg.(a) Tentukan ketidakpastian relatif h (dalam o/o).(b) Tentukan I
berikut ketidakpastiannya (dalam N/m).
22, Dalamkeadaan setimbang, rumus jembatan \Theatstone adalah *
= | , R. Pada suatupercobaan digunakan hambatan standar R = 10 Q
tepat. Pengukuran 6erulang sebanyak10 kali menghasilkan t, = 69,52
cm dan 7r= 39,+9 cm, masing-masing dengan simpanganbaku nilai
rata-rata sampel ,7 = 0,08 cm. Tentukan x + Lx.
B. Besaran dan Satuan23. Jikar dalam meter, t dalam sekon, u
dalam m/s, dan a dalam m/s2, tentukan satuan
SI dari hasil operasi berikut.(.) v2
xr;(b) {;(c) LoP
2
24. isilah titik-titik berikut.(t) 5,2ton =... kg(b)
2500g=...keG) 0,5hm2=. .m2(d) 400 cm2 = .
^2(.) 5000 dm3 = m3(f) 75oo cm3 = . m325. Isilah titik-titik
berikut.(.) L3,5 glcm3 = . . . kg/m3
6) qO kmljam =. .. m/sG) 0,08N/cm2=...N/m2(d) 1k\7h=...\(rs
2t.
! Bab 1 llesaran Fisika c{an S*tu*nn,"" ffi
-
26, (a) Berapa sekonkah da)am 1 tahun (ambil 1 tahun = 365
hari)?(b) Jika Ira dapat menghitung 1 molekul per sekon, berapa
tahunkah dibutuhkan
untuk menghitung molekul yang terkandung dalam 1 mol zat?
(Jumlah molekuly".tg t..k".tirrrrg irl"- 1 mol zat adalah biLngan
Avogadro, Na= 6,02 x lO23)'
27. Jarak r yang ditempuh_oleh sebuah benda sebagai fungsi waktu
r dinyatakan dalampersamaan s = A? + Bf - Cra. Tentukan dimensi
untuk,4, B, dan C.
28. Tentukan apakah rumus-rumus berikut benar secara
dimensi'v2(a) x= 2a
$\ x=!atl1t t""\1(c) , = \?)
29. Buktikan bahwa dimensi dalam persa^ ^n
,? = ,'o * Zax adalah konsisten jika dimensix, 1,, dan a
masing-masing adalah panjang, panjang per waktu, dan panjang per
kuadratwaktu.
30. Buktikan ba.hwa satuan besaran-besaran berikut adalah
identik.G) Energi potensial dan energi kinetik.(b) Usaha, energi,
dan kalor.
31. Persamaan untuk kecepatan bunyi di dalam suatu gas
dinyatakan dengan rumustrbJ
, = \':#.Kecepatan u dinyatakan dalam m/s, y add.ah konstanta
tanpa satuan, 7adalah suhu dinyatakan dalam kelvin, dan m adalah
massa dinyatakan dalam kg' Apakahsatuan untuk konstanta Bolumann
Ar?
32. Tentukan dimensi dari besaran-besaran berikut.(a) Energi
potensial: (massa x percepatan x tinggi)(b) Dava: 8 Y::-t*.\*/
__r".
waktu
(c) f.trnrn, (?'Y^)\ Iuas /(d) Momen inersia: (massa x kuadrat x
jarak)
33. Jika u = Pt * Q? * Rf dengan u dalam m/s dan t dilam s,
tentukan satuan-satuandari P, Q dan R.
34. Tentukan dimensi dari:(a) volume per menit4-''
PerPindahan\u'' percepatanG) ga1a x volume(d) massa jenis x
kelajuan2
35. Momentum dan impuls adalah besaran vektor, dengan momentum
adalah hasil kalimassa dengan kecepatan dan impuls adalah hasil
kali gaya dengan waktu. Buktikanbahwa momentum dan impuls adalah
dua besaran vektor yang setara.
@ r*iuo sh'tA/h&{ trdelas x
-
i["
l
l:
Kelajuan awal (zn) suatu benda yang dilemparkan vertikal ke atas
berhubungan denganketinggian maksimum yang dapat dicapainya (h).
Anda lupa rumusnya secara tePat,tetapi Anda yakin salah satu dari
rumus berikut adalah benar.
5; ,^ = ^W atau ,n = tpgh.,o=\=tr atau, Vg u
Gunakan analisis dimensi untuk menentukan rumus yang benar.Gaya
tarik-menarik antara dua benda dengan massa mt dan m, dan terpisah
sejauh rdapat dinyatakan
m.m^F=G 't'rdengan G adaJah suatu konstanta. Tentukan dimensi
dan satuan G.Periode getaratt sebuah benda bermassa m yang
digantung pada sebuah pegas dengan
terapan P dinyatakan oleh 7 = Zo^E'\l k
Tentukan dimensi tetapan pegas k dalam persamaan
tersebut'Perpindahan suatu partikel ketika bergerak dengan
percepatan tetap memilikikesebandingan dengan waktu / dan
percepatan d. Tentukan persamaan perpindahanpartikel tersebut.
Tekanan hidrostatis suatu zat cair (p) pada kedalaman h di bawah
permukaan zat cairmemiliki kesebandingan dengan massa jenis zat
cair (p), percepatan gravitasi Q), dankedalaman /. Tirrunkan
persamaan tekanan hidrostatis tersebut dengan metode
analisisdimensi.
Pmjumlahan VehtorTetapkan sumbu x+ sebagai acuan dan ambil skala
panjang 1 cm mewakili 1 km.(r) Lukis vektor-vektor perpindahan
berikut secara terpisah.
A = 4km pada 0o, B = 3 km pada 30", dan C = 3 km pada -60'.(b)
Selanjutnya, gambar vektor-vektor berikut.
(i) A+B(ii) B + 2C(iiOA-c(i")A+B+C(v) A+B-C("i)A-28-C
Penuntun: Vektor 2C adalah searah dengan C dan panjangnya 2 kali
panjang C.
Vektor A memiliki besar A = 3 m dan berarah 30' terhadap sumbu X
positif. VektorB memiliki besar B = 2 m dan'terarah 45" terhadap
sumbu X positif. Tentukan besardan arah: (a) A + B dan 6)4[ - B,
dengan menggunakan metode grafis.Tentukan komponen-komponen X dan
I'dari vektor-vektor berikut.(a) Vektor A20 m pada arah 37".(b)
Vektor B 30 m pada arah 60".
Bab 1 Besaran Fisika dan S*t.rrorr,r, @
-
(c) Vektor C 40 m pada arah 150".(d) Vektor D 10 m
padaarah277".(e) Vektor E 50 m pada arah 45".(f) Vektor F 36 m pada
arah 330'.
44. Besar dari vektor-vektor C dan D pada gambar berikut adalah
4 m dan 5 m. Denganmetode rumus kosinus tentukan besar dan arah:@
C+D,(b) c-D,G) D_C.
Hitung besar vektor resultan dari dua vektor A dan B yang saling
tegak lurus berikut.(r) A = 4 satuan, B = 5 satuan,(b) A = 15
satuan, B = 20 satuan.Seorang anak berjalan 100 m ke utara,
kemudian ia berjalan 200 m ke timur. Hitungvektor resultan
perjalanannya.
Tentukan besar dan arah vektor resultan dari vektor A dan B yang
masing-masingmemiliki besar 3 dan 4 satuan, dan membentuk sudut
60'.
Doni melakukan gaya tarikan sebesar 600 N, sedangkan Dani
melakukan gaya tarikansebesar 700 N. Berapakah vektor resultan gaya
tarikan kedua anak tersebut jika keduanyamenarik sebuah peti:(a)
dalam arah yang berlawanan,(b) dalam arah yang sama.Vektor A
memiliki panjang 14 cm dan arah 60" terhadap sumbu X, sedangkan
vektorB memiliki panjang 20 cm dengan arah 20" terhadap sumbu X.
Hitung besar dan arahvektor resultannya.
Dua vektor perpindahan masing-masing memiliki besar 3 m dan 4 m.
Hitung besardan arah vektor resultan jika sudut apit kedua vektor
adalah: (a) 0'; (b) 60'; (c) 90';(d) 120'; (e) 180'. (Ambil vektor
3 m sebagai sumbu Xpositif).Diberikan dua vektor A dan B yang
membentuk sudut terkecil 0. Jika besar B adalahdua kali besar,4 dan
besar (A + B) adalah ]G U.r"r (A - B), tentukan nilai cos g.Dua
vektor memiliki besar yang sama, yaitu 5 m. Tentukan sudut apit
terkecil antarakedua vektor itu agar besar vektor resultannya:
4r.
+/.
49.
50.
5t.
52.
G) 5^[j ^;(b) 5 -;
G) 3,ho m;@) 5,[1 m.
Resultan dari P dan Q adalah R. Jika arah Q dibalik, vektor
resultan menjadi S.T[njukkan bahwa
P*9=2(P+e),,$; fluiLo StuXA/h:LA Kelas X
-
Ambil vektor-vektgr P dan Q terletak pada satu bidang dan
nyatakan setiap vektor ur^t .akomponen-komponennya.
,--.
Dua gaya masing-masing memiliki besar 30 N dan 40 N.(e) Berapa
resultan gaya terbesarnya?(b) Berapa resultan gaya terkecilnya?(c)
Dapatkah kedua gaya tersebut membentuk keseimbangan dengan gaya
ketiga yang
besarnya:(i) 5 N, (i0 10 N, (iii) 30 N, (i") 40 N, (") 50 N,
(vi) 70 N, (vii) 75 N?
Tentukan besar dan arah vektor perpindahan yang memiliki
komponen-komponen:6) 4= .6;t dan A, = 8 m;(b) 4 = 5^[i m dan '8" =
_! m;(c) q=SmdanCr=843^;(d) D. = 4 m dan D, = -6 m.Jika tiap skala
pada gambar di bawah = I km, tentukan resultan ketiga
perpindahantersebut.
Sebuah pesawat terbang menempuh jarak 40 km dalam arah 60" utara
dari timur,kemudian berbelok ke timur dan menempuh jarak sejauh 10
km, akhirnya bprbelok keselatan dan menempuh jarak sejauh l0/5 km.
Tentukan besar dan arah perpindahanpesawat itu dihitung dari titik
berangkatnya.Sebuah pesawat dengan massa M terbang pada ketinggian
tertentu dengan laju u.Kerapatan udara di ketinggian itu adalah p.
Diketahui bahwa gaya angkat udara padapesawat bergantung pada
kerapatan udara, Iaju pesawat, luas permukaan sayap pesawatA, dan
suatu konstanta tanpa dimensi yang bergantung pada geometri sayap.
Pilotpesawat memutuskan untuk menaikkan ketinggian pesawat
sedemikian hingga rapatudara turun menjadi 0,5p. Tentukan berapa
kecepatan yang dibutuhkan pesawat untukmenghasilkan gaya angkat
yang sama? (nyatakan dalam a)
@sK 2007)
Bab 1 Besaran Fisika darr S*tuarr.rI* @