Kisi-Kisi Olimpiade Fisika SMK 2015 Asrama Haji Surabaya
NO KOMPETENSI INDIKATOR1 Memahami prinsip-prinsip
mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung dengan cermat, teliti dan objektif.
- Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil pengukuran dengan memperhatikan aturan angka penting.
- Menentukan resultan vektor dengan berbagai cara penjumlahan pengurangan serta perkalian titik (titik)atau silang(cross).
2. Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha, kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida.
- Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola
- Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi, momentum sudut, momen inersia, atau titik berat) dan penerapannya berdasarkan hukum II Newton dalam masalah benda tegar.
- Menentukan hubungan usaha dengan perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari atau menentukan besaran-besaran yang terkait.
- Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menentukan besaran-besaran terkait pada konsep elastisitas.
- Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik.
- Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan tumbukan, impuls atau hukum kekekalan momentum.
- Menjelaskan hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik atau fluida dinamik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
3. Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya pada mesin kalor.
- Menentukan pengaruh kalor terhadap suatu zat, perpindahan kalor atau asas Black dalam pemecahan masalah.
- Menjelaskan persamaan umum gas ideal pada berbagai proses termodinamika dan penerapannya.
- Menentukan besaran fisis yang berkaitan dengan proses termodinamika pada mesin kalor.
4. Menganalisis konsep dan prinsip gelombang, optik dan bunyi dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.
- Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang.
- Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnet serta manfaat atau bahayanya dalam kehidupan sehari-hari.
- Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan pengamatan pada mikroskop atau teropong.
- Menentukan besaran-besaran fisis pada peristiwa interferensi dan difraks i dan Polarisasi.
- Menentukan besaran-besaran fisis yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler.
- Menentukan intensitas atau taraf intensitas bunyi pada
berbagai kondisi yang berbeda.
5. Memahami konsep dan prinsipkelistrikan dan kemagnetan danpenerapannya dalam berbagaipenyelesaian masalah.
- Menentukan besaran-besaran fisis pada rangkaian arus bolak-balik yang mengandung resistor, induktor,dan kapasitor.
MATERI YANG AKAN DIUJIKAN
BAB 1 PENGUKURAN BESARAN DAN PENERAPANNYA
Mengukur dan Besaran
Satuan Sistem Internasional
Dimensi dan Angka Penting
Pengukur panjang
Ketidakpastian Pengukuran
Besaran Skalar dan Vektor
Penjumlahan Vektor
Komponen Vektor
Perkalian Vektor
BAB 2 PENERAPAN HUKUM GERAK DAN GAYA
Gerak dan Gaya
Jarak dan Perpindahan
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak Jatuh Bebas
Gerak Benda Dilempar Ke Bawah
Gerak Benda Dilempar Ke Atas
Hukum-hukum Newton Tentang Gerak
Hukum III Newton (Hukum Aksi -Reaksi)
Gerak Benda yang Dihubungkan dengan Katrol
Benda Bergerak Pada Bidang Miring
Gaya Gesek
Gerak Parabola
Gerak Melingkar
BAB 3 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR
Konsep Dinamika
Titik Pusat Massa
Torsi dan Syarat Kesetimbangan Benda Tegar
Dinamika Translasi dan Rotasi Pada Benda Tegar
Momen Inersia
Menggelinding
Momentum Sudut
BAB 4 USAHA, ENERGI DAN DAYA
Usaha
Daya
Konsep Energi
Energi Kinetik
Energi Potensial Gravitasi
Energi Potensial Pegas
Energi Mekanik
Kerja oleh Gaya Konservatif & oleh Gaya Non-Konservatif
Hukum Kekekalan Energi Mekanik
BAB 5 IMPULS DAN MOMENTUM
Pengertian Momentum dan Impuls
Impuls Sebagai Perubahan Momentum
Hukum Kekekalan Momentum
Tumbukan
BAB 6 SIFAT ELASTIS BAHAN
Definisi dan Jenis BahanRapat Massa dan Berat Jenis
Elastisitas
Modulus Geser dan Modulus Tekan/Kompresi
Deformasi Plastis
BAB 7 SUHU DAN KALOR
Suhu
Kalor
Perpindahan Kalor
BAB 8 Fluida
Massa Jenis
Tekanan Hidrostatis
Hukum Pokok Hidrostatis
Hukum Pascal
Hukum Archimedes
Tegangan Permukaan Zat Cair
Kapilaritas
Viskositas Fluida dan Hukum Stokes
Dinamika Fluida
Garis Alir
Persamaan Kontinuitas
Asas Bernoulli
BAB 9 TERMODINAMIKA
Usaha dan Proses Termodinamika
Hukum I Termodinamika dan Penerapannya
Siklus Proses Termodinamika dan Mesin Kalor
Mesin Pendingin (Refrigator)
Hukum II Termodinamika
Proses Reversibel dan Tak Reversibel
Entropi dan Hukum II Termodinamika
l
BAB 10 GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI
Hakekat Getaran
Formulasi Getaran
Energi Gataran
Kecepatan dan Percepatan
Perambatan Gelombang
Kecepatan Rambat Gelombang
Persamaan Gelombang
Gelombang Bunyi
Efek Doppler
BAB 11 MEDAN MAGNET
Induksi Magnet
Medan Magnet oleh Arus Listrik
Gerak Muatan Listrik dan Medan Magnet
Kumparan Dalam Medan Magnet
Pemakaian Medan Magnet
Gelombang Elektromagnetik
Intensitas Gelombang Elektromagnetik
BAB 12 OPTIKA
Pemantulan dan Pembiasan Cahaya
Cermin Datar
Cermin Cekung
Persamaan Perbesaran
Cermin datar,cekung dan cembung
Proses Pembentukan Pelangi
Lensa Tipis cekung dan cembung
Mikroskop
Indek Bias
Kamera
Aberasi Lensa
Perbesaran Pada Lensa Mata
13 LISTRIK STATIK
Muatan Listrik
Isolator dan Konduktor
Muatan Listrik dan Hukum Coulomb
Medan Listrik
Energi Listrik dan Kapasitansi
BAB 14 ARUS SEARAH
Arus Listrik
Resistansi
Hukum Ohm
Gaya Gerak Listrik (GGL)
Energi dan Daya Listrik
Daya Listrik
Rangkaian Resistor
BAB 15 ARUS BOLA BALIK
Rangkaian Resistor Dengan Batere
Rangkaian RC-seri Dengan Batere
Rangkaian RL-seri Dengan Batere
Sumber Arus Bolak Balik
Diagram Fasor Dalam Rangkaian Arus Bola Balik
Resistor Dalam Rangkaian Arus Bola Balik
Indikator Dalam Rangkaian Arus Bolak Balik
Kapasitor Dalam Rangkaian Arus Bolak Balik
Daya Pada Rangkaian Arus Bolak Balik
Impedansi dan Fasor
BAB 16 FISIKA MODERN
Transformasi galileo
Tranformasi einstein
Tranformasi lorentz
Dilatasi waktu relativistik
Kontraksi panjang relativistik
Fisika inti
Model inti
Sifat-sifat inti
Reaksi inti
Radiaktif
Peluruhan
REFERENSI ( Pustaka)
1. Physical science “Tillery”
2. Fundamentals of Physics “ Holliday/Resnick/Walker”
3. Modern Physics “Serway Moses Moyer”
4. Introductory Nuclear Physics “Krane”
5. Fisika Universitas “Young Freedman”
6. Fisika Modern “Schaum’s”
7. Fisika “ Giancoli”
TATA TERTIB UJIAN ( TEKNICHAL MEETING)
TATA TERTIB PENGAWAS UJIAN
TAHUN PELAJARAN 20151. Persiapan UJIAN
a. Empat puluh lima (45) menit sebelum ujian dimulai pengawas ruang telah hadir di lokasi sekolah/madrasah penyelenggara UJIAN.
b. Pengawas ruang menerima penjelasan dan pengarahan dari ketua penyelenggara UJIAN.
c. Pengawas ruang menerima bahan UJIAN yang berupa naskah soal UJIAN, amplop pengembalian LJU, daftar hadir, dan berita acara pelaksanaan UJIAN.
d. Pengawas ruang memeriksa kondisi bahan UJIAN dalam keadaan baik (masih tersegel).
2. Pelaksanaan UJIAN a. Pengawas masuk ke dalam ruang UJIAN 20 menit sebelum waktu
pelaksanaan untuk melakukan secara berurutan: 1) memeriksa kesiapan ruang ujian; 2) mempersilakan peserta UJIAN untuk memasuki ruang dengan
menunjukkan kartu peserta UJIAN dan meletakkan tas di bagian depan serta menempati tempat duduk sesuai dengan nomor yang telah ditentukan;
3) memeriksa dan memastikan setiap peserta UJIAN hanya membawa bulpen, pensil, penghapus, penajam pensil, dan penggaris yang akan dipergunakan ke tempat duduk masing-masing;
4) memeriksa dan memastikan amplop soal dalam keadaan tertutup rapat (tersegel), membuka amplop soal, disaksikan oleh peserta ujian;
5) membacakan tata tertib UJIAN; 6) membagikan naskah soal UJIAN dengan cara meletakkan di atas
meja peserta dalam posisi tertutup (terbalik); 7) memberikan kesempatan kepada peserta UJIAN untuk mengecek
kelengkapan soal; 8) mewajibkan peserta untuk menuliskan nama dan nomor ujian pada
kolom yang tersedia di halaman 1 (satu) naskah soal dan LJU sebelum dipisahkan;
9) mewajibkan peserta ujian untuk memisahkan LJU dengan naskah; 10) mewajibkan peserta ujian untuk melengkapi isian pada LJU secara benar;
11) memastikan peserta UJIAN telah mengisi identitas dengan benar sesuai dengan kartu peserta; dan
12) memastikan peserta ujian menandatangani daftar hadir. b. Setelah tanda waktu mengerjakan dimulai, pengawas ruang UJIAN:
1) mempersilakan peserta UJIAN untuk mulai mengerjakan soal; 2) mengingatkan peserta agar terlebih dahulu membaca petunjuk cara
menjawab soal. c. Kelebihan naskah soal UJIAN selama ujian berlangsung tetap disimpan
di ruang ujian dan tidak diperbolehkan dibaca oleh pengawas ruangan. d. Selama UJIAN berlangsung, pengawas ruang UJIAN wajib:
1) menjaga ketertiban dan ketenangan suasana sekitar ruang ujian; 2) memberi peringatan dan sanksi kepada peserta yang melakukan
kecurangan; serta 3) melarang orang memasuki ruang UJIAN selain peserta ujian.
e. Pengawas ruang UJIAN dilarang merokok di ruang ujian, memberi isyarat, petunjuk, dan bantuan apapun kepada peserta berkaitan dengan jawaban dari soal UJIAN yang diujikan.
f. Lima menit sebelum waktu UJIAN selesai, pengawas ruang UJIAN memberi peringatan kepada peserta UJIAN bahwa waktu tinggal lima menit.
g. Setelah waktu UJIAN selesai, pengawas ruang UJIAN: 1) mempersilakan peserta UJIAN untuk berhenti mengerjakan soal; 2) mempersilakan peserta UJIAN meletakkan naskah soal dan LJU di
atas meja dengan rapi; 3) mengumpulkan LJU dan naskah soal UJIAN; 4) menghitung jumlah LJU sama dengan jumlah peserta UJIAN; 5) mempersilakan peserta UJIAN meninggalkan ruang ujian; 6) menyusun secara urut LJU dari nomor peserta terkecil dan
memasukkannya ke dalam amplop LJU disertai dengan satu lembar daftar hadir peserta, satu lembar berita acara pelaksanaan, kemudian ditutup dan dilem serta ditandatangani oleh pengawas ruang UJIAN di dalam ruang ujian;
h. Pengawas Ruang UJIAN menyerahkan amplop LJU yang sudah dilem dan ditandatangani, serta naskah soal UN kepada Penyelenggara UJIAN Tingkat Sekolah/Madrasah/Pendidikan Kesetaraan disertai dengan satu lembar daftar hadir peserta dan satu lembar berita acara pelaksanaan UJIAN.
i. Pengawas Satuan Pendidikan wajib memonitor dan mengawasi terlaksananya UJIAN di ruang ujian agar berjalan tertib sesuai dengan POS. Apabila terjadi pelanggaran baik oleh peserta UJIAN maupun oleh pengawas ruang UJIAN maka Pengawas Satuan Pendidikan membuat berita acara dan melaporkannya sesuai dengan tata tertib UJIAN.
Jadual ujian dan Bobot materi Fisika
Hari Babak materi Bobot ujian
waktu
pertama penyisihan Mekanika, listrik,magnit 20 % 2 jam
kedua Semi final Fluida,Fisika modern, gelombang, bunyi Perpindahan panas,optika,Fisika inti, Termodinamika
40 % 2 jam
ketiga Final Praktikum Fluida 40 % 2 jam
Bahan praktikum Fisika yang harus disediakan :
1. Neraca torsi atau statip komplit + pegas digital
2. 3 gelas ukur (ada skala) 100-200 ml
3. Clairan Glycerin
4. Cairan Pelumas oli mesran SAE 20-40
5. Air
6. 1 beban + cantolan
7. Timbangan digital
8. Penggaris
SOAL FISIKA tipe pilihan ABCDE boleh di upload
1. Benda yang bergerak sepanjang sumbu x diberi percepatan
m/s2dengan x dalam m. Bila pada posisi x = 0 m, kecepatan v = 3 m/s,
a. kecepatan benda saat posisi x = 1 m,
b. posisi benda saat percepatannya nol,
Percepatan benda adalah
Posisi benda saat percepatannya nol
2. Sebuah peluru ditembakkan dari A di tanah dengan kecepatan 50 m/s dan membentuk sudut 530 terhadap horisontal, setelah melalui titik tertinggi B peluru jatuh
C
DA
v0
B
53040 m
di C berketinggian CD = 40 m dari tanah (AD), seperti gambar. Gunakan g = 10 m/s2, tentukan:a. waktu untuk mencapai B dan C
b. kecepatan di B (B adalah titik tertinggi)c. koordinat di C (C bukan titik terjauh!!).d. kecepatan di C
Syarat mencapai B sebagai titik tertinggi
Syarat mencapai Csebagai titik dengan
40
00
Karena gerak arah sb-x adalah GLBB yaitu tanpa percepatan, sehingga
Jadi kecepatan di C adalah
Untuk menentukan jarak horisontal AC, harus diketahui dahulu waktu yang diperlukan AC.
atau
Jadi jarah horisontal AC adalah
33.Sebuah sinar datang dari air (medium 1) yang memiliki indek bias 1,33 ke udara (medium 2). Agar sinar tersebut dibiaskan pada sudut maka sudut datang sinar adalah
A.B.C.D.E.
Penyelesaian:
Gunakan hukum Snellius yaitu
Sudut juga merupakan sudut kritis dari air ke udara. Artinya terdapat sinar datang dengan sudut datang lebih kecil dari pada akan dibiaskan ke udara.
Jawab: E
34.sebuah sinar cahaya dalam air datang pada bidang batas air-udara pada sudut , maka sudut pantul di dalam air dan sudut bias di udara adalah
A. dan B. dan C. dan
D. dan E. dan
Penyelesaian:
Karena sudut datang sinar adalah yang lebih kecil dari pada sudut kritis air-udara yaitu sehingga sebagian sinar ini akan terbias ke udara dengan sudut yang dapat dihitung menggunakan hukum Snellius yaitu
Jawab: D
35.Sebuah sinar datang dari air dengan indek bias 1,33 ke udara, untuk kecepatan cahaya di udara adalah maka kecepatan cahaya di dalam air adalah
A.B.C.D.E.
Penyelesaian:
Gunakan rumusan umum untuk indek bias yaitu
sehingga
Jadi kecepatan cahaya di dalam air adalah
Jawab: C
36.Bunga berdiameter 4 cm diletakkan 200 cm di depan lensa kamera yang memiliki panjang fokus 50 cm, maka jarak film terhadap lensa dan tinggi bayangan adalah
A. 76,7 cm dan 5 cmB. 76,7 cm dan 5 cmC. 66,7 cm dan 1,3 cmD. 66,7 cm dan 4,7 cmE. 40 cm dan 5 cm
Penyelesaian:
; ;
Jadi film harus diletakkan pada jarak
terhadap lensa kamera.
Gunakan perbesaran
Jawab: C
37.Pada suatu lensa negatif atau lensa divergen dengan panjang fokus 50 cm diletakkan 100 cm dari bunga, maka jarak bayangan dan perbesaran lensa adalah A. -66 cm dan 0,99B. +66 cm dan 0,66C. -66 cm dan 0,66D. -33 cm dan 0,99E. -33 cm dan 0,33
Penyelesaian:
Gunakan persamaan lensa
Jadi jarak bayangan ke lensa negatif adalah
Perbesaran (pengecilan) benda
Jawab: E
38.Pada sebuah lensa positif dengan panjang fokus 8 cm diletakkan benda pada jarak 24 cm di depan lensa, maka bayangannya adalah A. 6 cmB. -6cmC. 12 cmD. -12 cmE. 8 cm
Penyelesaian:
persamaan lensa yaitu
Untuk mengetahui tinggi bayangan gunakan rumusan untuk perbesaran
Jawab: C
39.Sebuah benda digerakkan dari tak berhingga menuju titik dekat mata pada jarak 25 cm, dengan asumsi jarak kornea ke retina mata adalah 2,5 cm, maka maka perubahan panjang fokus lensa mata adalahA. 2DB. 3DC. 4DD. 5D
E. 6D
Penyelesaian:
Untuk benda di tak berhingga maka jarak bayangan akan tepat sama dengan panjang fokus lensa mata yaitu 2,5 cm, yang besarnya sama dengan jarak kornea ke retina, atau s’ = 2,5 cm.
Bagi benda yang berada di titik dekat yaitu s = 25 cm, maka panjang fokus lensa dapat diperoleh melalui persamaan lensa tipis yaitu
Pada saat benda berada di titik dekat mata panjang fokus lensa mata adalah
Padahal semula saat benda di tak berhingga panjang fokus lensa mata adalah
Jadi saat benda digerakkan dari posisi di tak berhingga ke posisi di titik dekat mata maka panjang fokus lensa mata akan mengalami perubahan memendek sebesar
Perubahan panjang fokus lensa mata tersebut dapat dinyatakan melalui daya atau kekuatan lensa. Saat awal benda di tak berhingga, maka daya lensa adalah
Saat awal benda di titik dekat mata, maka daya lensa adalah
Jadi perubahan daya lensa mata adalah
Jawab: C
40.Suatu benda diletakkan 30 cm di depan lensa positif yang memiliki panjang fokus 10 cm, maka jarak bayangan dan sifat bayangannya adalah hA. 30 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperkecilB. 30 cm untuk bayangan maya, terbalik dan diperkecilC. 15 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperkecilD. 15 cm untuk bayangan maya, terbalik dan diperkecilE. 15 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperbesar
Penyelesaian:
Gunakan persamaan lensa
merupakan bayangan real di belakang lensa dengan perbesaran
Artinya, bayangan akan diperkecil setengah tinggi benda. Tanda minus untuk perbesaran menyatakan bayangan dalam arah terbalik.
Jawab: C
41.Suatu benda diletakkan 10 cm di depan lensa positif yang memiliki panjang fokus 10 cm, maka jarak bayangan dan sifat bayangannya adalahA. Bayangan di tak berhingga B. 30 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperkecilC. 15 cm untuk bayangan maya, terbalik dan diperbesar D. 15 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperkecilE. Bayangan di titik fokus belakang lensa.
Penyelesaian:
Semua benda yang diletakkan tepat pada titik fokus maka akan dibuat bayangan di tak berhingga, sesuai dengan
Atau , bayangan di tak berhingga.
Jawab: A
42.Suatu benda diletakkan 5 cm di depan lensa positif yang memiliki panjang fokus 10 cm, maka jarak bayangan dan sifat bayangannya adalahA. s' = 10 cm untuk bayangan maya , terbalik dan diperkecilB. s' = -10 cm untuk bayangan maya, tegak dan diperbesar C. s' = -10 cm untuk bayangan maya, terbalik dan diperkecilD. s' = -10 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperkecil
E. s' = -10 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperkecil
Penyelesaian:
Gunakan persamaan lensa
tanda negatif menyatakan bayangan maya yaitu terletak pada sisi depan yaitu tempat sinar datang, dengan perbesaran
Artinya, bayangan akan diperbesar dua kali tinggi benda. Tanda positif untuk perbesaran menyatakan bayangan dalam arah tegak.
Jawab: B
43.Suatu benda diletakkan 30 cm di depan lensa negatif yang memiliki panjang fokus 10 cm, maka jarak bayangan dan sifat bayangannya adalahA. 7,5 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperkecilB. 7,5 cm untuk bayangan real, terbalik dan diperbesar C. -7,5 cm untuk bayangan maya, tegak dan diperkecilD. -7,5 cm untuk bayangan real, tegak dan diperkecilE. -7,5 cm untuk bayangan maya, terbalik dan diperbesar
Penyelesaian:
Gunakan persamaan lensa
tanda negatif menyatakan bayangan maya yaitu terletak pada sisi depan yaitu tempat sinar datang, dengan perbesaran
Artinya, bayangan akan diperkecil seperempat kali tinggi benda. Tanda positif untuk perbesaran menyatakan bayangan dalam arah tegak.
Jawab: C
44.Beberapa resistor disusun secara seri dan paralel seperti pada gambar yang kemudian dihubungkan dengan gaya gerak listrik , maka besar resistansi ekivalen dan beda potensial kedua ujung resistor adalah
6
3412
512 V
A. 8 Ω dan 15 VB. 6 Ω dan 12,75 VC. 6 Ω dan 9 VD. 4 Ω dan 7,5 VE. 3 Ω dan 5 V
Penyelesaian:
Lakukan pengelompokan dimulai dari cabang yang paling kecil menuju ke cabang yang lebih besar.
Beda potensial pada titik a, f, g, dan h adalah sama. Demikian pula beda potensial titik c, d, e dan k adalah sama karena di antara titik tersebut tidak adalah resistor atau batere, sehingga sesuai dengan hukum kedua Kirchhoff beda potensial di antaranya adalah nol, contoh antara a dan h yaitu
Paralelkan resistor dan didapat
Kemudian diserikan dengan memberikan
Selanjutnya diparalelkan dengan menghasilkan resistansi
ekivalen rangkaian
6
3412
5
a
d
f
g
h
k
c
b
e
12 V
Arus total pada rangkaian
Beda potensial antara ge sama dengan beda potensial ggl batere sehingga
Jawab: D
45.Bila pada seterika listrik tertera petunjuk maka dalam keadaan normal seterika ini memerlukan arus sebesar A.B.C.D.E.
Jawab: D
Penyelesaian:
Gunakan rumusan untuk daya yaitu
Jadi arus yang digunakan seterika dalam keadaan normal adalah
46.Pada rangkaian empat resistor dirangkai dan dirangkai paralel, kemudian dirangkai seri dengan dan dan rangkaian tersebut dihubungkan dengan batere dengan gaya gerak listrik seperti
pada gambar berikut. Bila dan , maka arus yang mengalir pada adalah
A.B.C.D.E.
Penyelesaian:
Resistor dan yang disambung paralel memiliki resistansi ekivalen
Resistansi total pada rangkaian adalah jumlah resistansi dirangkai seri
dengan dan adalah
Jadi arus yang mengalir pada sama dengan arus total
2R1R 4R
3R
47.Rangkaian RC-seri dihubungkan dengan batere yang mempunyai gaya gerak listrik , sesaat setelah sakelar S ditutup, maka
A. arus dalam rangkaian berkurang B. arus dalam rangkaian bertambah C. tegangan dalam kapasitor berkurang D. tegangan dalam kapasitor tak bergantung waktu E. muatan dalam kapasitor berkurang.
Jawab: A
Gunakan hukum kedua Kirchhoff
bila dilakukan penurunan rumusan didapat
48.Dua batere yaitu dengan resistansi dalam dan, dengan resistansi dalam dan resistor ketiganya dihubungkan secara paralel seperti pada Gambar, maka arus yang melewati resistor R adalah
A. 6 A B. 4 A C. 2 A
S
CR
2 8 V 1 16 V
2 2r 1 2r
20R
D. 0,4 AE. 0,2 A
Penyelesaian:
Tinjau dua lop, gunakan hukum kedua Kirchhoff untuk lop tertutup dengan arus lop 1 dan lop 2 serta arah penelusuran searah dengan arah putaran jarum jam dan berlaku
(1)
Untuk lop 2
(2)
(1)x4
(2)x5 (+)
2 8 V 1 16 V
2 2r 1 2r
20R 1I
2I
(3)
Substitusikan Pers. (3) ke Pers. (1)
Arus yang melewati resistor R, adalah
dengan arah ke bawah.
Jawab: D
49.Resistor dihubungkan dengan dua batere yaitu dan, masing-masing batere memiliki resistansi dalam
seperti pada gambar, maka daya total pada resistor adalah
A. 16 wattB. 8 wattC. 4 wattD. 1,6 wattE. 0,4 watt
Penyelesaian:
Gunakan hukum kedua Kirchhoff untuk lop tertutup dengan arus lop I searah dengan arah putaran jarum jam dan untuk lop tertutup berlaku
8R 1 1r
1r
1 12 V
2 8 V
I
Daya total dalam rangkaian
Jawab: D
50.Sebuah batere yang memiliki gaya gerak listrik dan tiga bohlam lampu yang mempunyai resistansi sama besar dan identik bandingkan keadaan nyala lampu keadaan manakah yang memberikan nyala lampu lebih terang, bila
a. sakelar 1 tertutup, yang lain terbukab. sakelar 1 dan 2 tertutup dan sakelar 3 terbuka c. semua sakelar tertutup
A. kondisi (a) bohlam A menyala, sedangkan bohlam B dan C tidak menyala
B. kondisi (a) bohlam A tidak menyala, sedangkan bohlam B dan C menyala
C. kondisi (b) bohlam A menyala lebih terang dibandingkan B, sedangkan C tidak menyala
D. kondisi (b) bohlam A dari B menyala dengan terang yang sama, sedangkan C tidak menyala
E. kondisi (c) bohlam A, B, dari C menyala dengan terang yang sama.
Jawab: D
51.Beberapa resistor disusun secara seri dan paralel seperti pada gambar yang kemudian dihubungkan dengan gaya gerak listrik , maka besar resistansi ekivalen dan beda potensial kedua ujung resistor adalah
A.8 Ω dan 15 VB. 6 Ω dan 12,75 VC. 6 Ω dan 9 VD. 4 Ω dan 7,5 VE. 3 Ω dan 5 V
Penyelesaian:
Lakukan pengelompokan dimulai dari cabang yang paling kecil menuju ke cabang yang lebih besar.
Beda potensial pada titik a, f, g, dan h adalah sama. Demikian pula beda potensial titik c, d, e dan k adalah sama karena di antara titik tersebut tidak adalah resistor atau batere, sehingga sesuai dengan hukum kedua Kirchhoff beda potensial di antaranya adalah nol, contoh antara a dan h yaitu
6
3412
512 V
6
3412
5
a
d
f
g
h
k
c
b
e
12 V
Paralelkan resistor dan didapat
Kemudian diserikan dengan memberikan
Selanjutnya diparalelkan dengan menghasilkan resistansi
ekivalen rangkaian
Arus total pada rangkaian
Beda potensial antara ge sama dengan beda potensial ggl batere sehingga
Jawab: D
52.Bila pada seterika listrik tertera petunjuk maka dalam keadaan normal seterika ini memerlukan arus sebesar F.G.H.
I.J.
Jawab: D
Penyelesaian:
Gunakan rumusan untuk daya yaitu
Jadi arus yang digunakan seterika dalam keadaan normal adalah
53.Pada rangkaian empat resistor dirangkai dan dirangkai paralel, kemudian dirangkai seri dengan dan dan rangkaian tersebut dihubungkan dengan batere dengan gaya gerak listrik seperti pada gambar berikut. Bila dan , maka arus yang mengalir pada adalah
F.G.H.I.J.
Penyelesaian:
Resistor dan yang disambung paralel memiliki resistansi ekivalen
2R1R 4R
3R
Resistansi total pada rangkaian adalah jumlah resistansi dirangkai seri
dengan dan adalah
Jadi arus yang mengalir pada sama dengan arus total
54.Rangkaian RC-seri dihubungkan dengan batere yang mempunyai gaya gerak listrik , sesaat setelah sakelar S ditutup, maka
A. arus dalam rangkaian berkurang B. arus dalam rangkaian bertambah C. tegangan dalam kapasitor berkurang D. tegangan dalam kapasitor tak bergantung waktu E. muatan dalam kapasitor berkurang.
Jawab: A
Gunakan hukum kedua Kirchhoff
bila dilakukan penurunan rumusan didapat nilai arus berkurang
S
CR
55.Dua batere yaitu dengan resistansi dalam dan, dengan resistansi dalam dan resistor ketiganya dihubungkan secara paralel seperti pada Gambar, maka arus yang melewati resistor R adalah
A. 6 A B. 4 A C. 2 AD. 0,4 AE. 0,2 A
Penyelesaian:
Tinjau dua lop, gunakan hukum kedua Kirchhoff untuk lop tertutup dengan arus lop 1 dan lop 2 serta arah penelusuran searah dengan arah putaran jarum jam dan berlaku
(1)
Untuk lop 2
2 8 V 1 16 V
2 2r 1 2r
20R
2 8 V 1 16 V
2 2r 1 2r
20R 1I
2I
(2)
(1)x4
(2)x5 (+)
(3)
Substitusikan Pers. (3) ke Pers. (1)
Arus yang melewati resistor R, adalah
dengan arah ke bawah.
Jawab: D
56.Resistor dihubungkan dengan dua batere yaitu dan, masing-masing batere memiliki resistansi dalam
seperti pada gambar, maka daya total pada resistor adalah
8R 1 1r
1r
1 12 V
2 8 V
I
A. 16 wattB. 8 wattC. 4 wattD. 1,6 wattE. 0,4 watt
Penyelesaian:
Gunakan hukum kedua Kirchhoff untuk lop tertutup dengan arus lop I searah dengan arah putaran jarum jam dan untuk lop tertutup berlaku
Daya total dalam rangkaian
Jawab: D
57.Sebuah batere yang memiliki gaya gerak listrik dan tiga bohlam lampu yang mempunyai resistansi sama besar dan identik bandingkan keadaan nyala lampu keadaan manakah yang memberikan nyala lampu lebih terang, bila
a. sakelar 1 tertutup, yang lain terbukab. sakelar 1 dan 2 tertutup dan sakelar 3 terbuka c. semua sakelar tertutup
A. kondisi (a) bohlam A menyala, sedangkan bohlam B dan C tidak menyala
B. kondisi (a) bohlam A tidak menyala, sedangkan bohlam B dan C menyala
C. kondisi (b) bohlam A menyala lebih terang dibandingkan B, sedangkan C tidak menyala
D. kondisi (b) bohlam A dari B menyala dengan terang yang sama, sedangkan C tidak menyala
E. kondisi (c) bohlam A, B, dari C menyala dengan terang yang sama.
Jawab: D
58.Bila tegangan suatu dawai gitar dinaikkan menjadi 4 kali lebih besar, maka nada yang dihasilkan A. menjadi 4 kali lebih tinggiB. menjadi 2 kali lebih tinggiC. menjadi 4 kali lebih rendahD. menjadi 2 kali lebih rendahE. tidak mengalami perubahan
59. Gelombang mikro yang digunakan dalam microwave oven mempunyai frekuensi . Gelombang radio yang dipancarkan oleh sebuah stasiun radio AM frekuensinya . Perbandingan harga panjang gelombang
kedua gelombang ini adalah adalah
A. B. C. D. E.
mg
AB
60. Sebuah garpu tala dengan nada berfrekuensi 300 Hz menghasilkan gelombang yang bentuknya seperti pada gambar. Dari gambar tersebut, cepat rambat gelombang ini adalah
A.
B. 250 m/s
C. 360 m/s
D. 1102,5 m/s
E. 2500 m/s
61. Sebuah gelombang merambat dengan amplitudo 15 cm dan frekuensi 200 Hz. Bila cepat rambat gelombang adalah 50 m/s, maka hitunglah simpangan sebuah titik yang berada pada jarak 1 m dan sumber gelombang tersebut setelah sumber bergetar 10 sekon adalah:
A. 0 cm
B. 15 cm
C. cm
D. cm
E. cm
62.Gaya , dan gaya dikenakan kepada benda bermassa
yang berada pada bidang miring
sepanjang AB = 20 m, seperti pada gambar. Bila koefisien gesek kinetik 0,1. Gambarkan gaya-gaya pada benda, dan tentukan:gaya normal pada benda (tidak samadengan mg)
a. percepatan benda.
2,1 m
b. kerja oleh gaya sepanjang AB, yaitu
c. kecepatan benda saat tiba di B, dengan GLBBd. kecepatan benda saat tiba di B, dengan Teorema Kerja dan Energi
Gaya normal pada benda di A adalah
Besar gaya gesek
Percepatan benda, misal benda bergerak ke atas (ke kiri)
Kerja gaya gesek sepanjang AB
Kecepatan di B, dengan GLBB
Kecepatan di B, dengan Teorema Kerja-Energi
63.Sebuah benda bermassa , semula diam di pada ketinggian terhadap ,
kemudian bergerak turun ke B melalui lintasan lengkung yang kasar, sehingga saat tiba di
, benda kehilangan energi sebesar dari
energi gravitasinya di , dan dilanjutkan dengan
melalui lintasan setengah lingkaran yang
licin dan berjejari ,
a. kerja oleh gaya gesek sepanjang AB,b. kecepatan benda di , dan . Gunakan hukum kekekalan energi untuk
lintasan BCD,c. gaya normal di B, C dan D. Gunakan Gaya sentripetal.
Kerja oleh gaya gesek sepanjang AB = Energi yang hilang sepanjang AB = 0,2 energi di A
A
B
CDRR R
Gunakan Hukum kekekalan energi, energi di A sama dengan energi di B ditambah 0,2 energi di A. Energi di A, hanya merupakan energi potensial gravitasi
Kecepatan di C, dan D dapat digunakan hukum kekekalan energi secara murni, karena tidak ada gesekan, dan yang menjadi energi total adalah energi di B.
Sehingga
dan
Gaya Normal di B,C dan D dapat dicari dengan bantuan gaya sentripetal di B,C dan D.
Gaya sentripetal di B adalah
Gaya normal di B dengan pedoman
Atau secara umum untuk titik E yang membentuk sudut terhadap vertikal
setelah melewati B (dasar), berlaku
Jadi untuk Gaya normal di C, yang membentuk sudut
Jadi untuk Gaya normal di D, yang membentuk sudut
NASKAH SOAL KOMPETENSI SISWA (LKS) SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN TAHAP I BIDANG KOMPETENSI FISIKA
TIM PENYUSUN
HENY FAISAL
HASTO SUNARNO
TINGKAT PROVINSI JAWA TIMUR TAHUN 2015