This is default featured post 1 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

This is default featured post 2 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

This is default featured post 3 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

This is default featured post 4 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

This is default featured post 5 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.This theme is Bloggerized by Lasantha Bandara - Premiumbloggertemplates.com.

Rabu, 21 November 2012

soal dan pembahasan : dinamika I ( gaya-gaya )

Berikut ini beberapa contoh soal dan pembahasan materi Dinamika I dibahas di kelas X (10) SMA. Pembahasan soal dengan metode normal :

Soal No. 1
Sebuah katrol licin digantungi beban dengan kondisi mula-mula kedua benda diam dengan m1 = 4 kg dan m2 = 6 kg!

                

Tentukan :
a) Percepatan gerak benda pertama dan kedua
b) Tegangan tali pertama
c) Jarak yang ditempuh benda kedua dalam waktu 2 sekon
d) Jarak benda pertama dan kedua setelah 2 sekon
(Percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2)

Pembahasan

Percepatan pada benda pertama akan sama dengan percepatan pada benda kedua, demikian juga tegangan tali keduanya sama.
a) Mencari percepatan
Tinjau benda pertama :

                



Tinjau benda kedua:
                



Dari persamaan I dan II:



b) Tegangan Tali




c) Jarak tempuh benda kedua setelah 2 sekon



d) Jarak benda pertama dan kedua adalah 8 meter.

Soal No. 2
Perhatikan gambar berikut ini, benda bermassa 5 kg ditarik gaya F = 10 N dengan arah 60o terhadap arah horizontal!

                

Tentukan :
a) Penguraian gaya yang bekerja pada benda
b) Percepatan gerak benda
c) Besar gaya Normal

Pembahasan

a) Penguraian gaya-gaya yang bekerja pada benda. N = gaya normal, W = gaya berat

                

b) Percepatan gerak benda
Dari gaya-gaya dengan arah horizontal :



c) Besar gaya Normal (N)
Dari gaya-gaya dengan arah vertikal :



Soal No. 3
Benda A 4 kg berada pada lantai licin mula-mula ditahan agar diam. Benda B bermassa 6 kg digantung pada sebuah tali dihubungkan dengan katrol licin pada benda A.

                

Tentukan :
a) Percepatan gerak kedua benda
b) Tegangan Tali penghubung kedua benda

Pembahasan

a) Tinjau gaya-gaya dengan arah mendatar pada benda A

                



Tinjau benda B

                





b) Tegangan Tali



Soal No. 4
Tiga buah benda dihubungkan dengan tali dan katrol - katrol licin seperti gambar berikut! m1 = 1 kg, m2 = 2 kg dan m3 = 3 kg,

                

Tentukan percepatan benda pertama, kedua dan ketiga

Pembahasan

Tinjau benda pertama



Tinjau benda kedua



Tinjau benda ketiga



Hubungan percepatan ketiga benda:



Dari persamaan III dan IV



Dari persamaan I dan II



Dari persamaan V dan VI



Dari persamaan II dan VII





Soal No. 5
Perhatikan sistem berikut, benda A bermassa 5 kg dan benda B bermassa 15 kg !

                

Jika lantai dan katrol licin tentukan percepatan turunnya benda B!

Pembahasan

Tinjau benda A pada gaya yang searah lintasan gerak

                



Tinjau benda B lihat gaya-gaya yang searah lintasan gerak

                



Dari persamaan I dan II

soal dan pembahasan : celah ganda


Contoh Soal dan Pembahasan Celah Ganda Materi Fisika SMA Kelas 12 .

Contoh Soal
Perhatikan diagram difraksi celah ganda berikut ini.



Jika panjang gelombang berkas cahaya 6000Ã… dan jarak antar celah 0,6 mm, tentukan :
a) jarak terang kedua dari terang pusat
b) jarak terang keempat dari terang pusat
c) jarak antara terang kedua dan terang keempat
d) jarak gelap kelima dari terang pusat
e) jarak antara gelap kelima dan terang kedua
f) jarak antara 2 garis terang yang berurutan
g) jarak antara 2 garis gelap yang berurutan
h) jarak antara garis terang dan garis gelap yang berurutan
i) jumlah garis terang yang nampak pada layar
(Sumber gambar dan angka : Soal Ujian Nasional Fisika SMA 2009/2010 Kode P04)

Pembahasan

Data yang bisa diambil dari soal :
Jarak layar → L = 80 cm = 0,8 m = 8 x 10−1 m
Jarak antar celah → d = 0,6 mm = 6 x 10−4 m
Panjang gelombang cahaya → λ = 6000 Ã… = 6000 x 10−10 m = 6 x 10−7 m

a) jarak terang kedua dari terang pusat → n = 2, pola terang



b) jarak terang keempat dari terang pusat → n = 4, pola terang



c) jarak antara terang kedua dan terang keempat


d) jarak gelap kelima dari terang pusat → n = 5, pola gelap



Catatan : Jika menggunakan persamaan dY/L = (n + 1/2)λ maka nilai n untuk gelap kelima adalah n = 4

e) jarak antara gelap kelima dan terang kedua



f) jarak antara 2 garis terang yang berurutan

Dua garis terang yang berurutan bisa T1 ke T2 , T2 ke T3 atau To ke T1. Ambil jarak antara To ke T1, karena To berada pada jarak "nol", sehingga cukup mencari jarak T1 :



g) jarak antara 2 garis gelap yang berurutan

Jarak 2 garis gelap yang berurutan akan sama dengan jarak 2 garis terang yang berurutan

h) jarak antara garis terang dan garis gelap yang berurutan

Ambil jarak antara terang pusat ke gelap pertama sehingga



i) jumlah garis terang yang nampak pada layar

soal dan pembahasan : bunyi


Berikut ini ditampilkan beberapa contoh soal materi Gelombang Bunyi dan Gelombang Mekanik dibahas di kelas XII (12) SMA:
1. Sebuah sumber  mengeluarkan bunyi dengan intensitas 10-5 watt/m2. Jika intensitas ambang bernilai 10-12 watt/m2, tentukan taraf intensitas bunyi tersebut!
Pembahasan
Untuk menghitung taraf intensitas suatu bunyi gunakan persamaan berikut ini
dari data soal didapat


2. Seorang anak berada pada jarak 100 m dari sebuah sumber bunyi yang berdaya 12,56 watt. Tentukan besar taraf intensitas bunyi yang didengar anak tersebut jika Π adalah 3,14 dan intensitas ambang pendengaran I0 = 10-12 watt/m2!

Pembahasan
Untuk menentukan  taraf intensitas bunyi gunakan persamaan berikut
Taraf Intensitas Bunyi
Intensitas Bunyi
dimana P adalah daya dalam satuan watt dan A adalah luasan dalam satuan m2,asumsikan bunyi menyebar merata sehingga membentuk luasan berupa bola sehingga A = 4 Πr2, dimana r adalah jari-jari bola atau sama dengan jarak anak dari sumber bunyi.
Sehingga:



3. Sebuah bom molotov meletus pada jarak 20 meter dari seorang anak .

Jika anak tersebut mendengar bunyi ledakan dengan taraf intensitas sebesar 120 dB, tentukan besar taraf intensitas yang didengar seorang anak lain yang berada pada jarak 180 m dari anak pertama!

Pembahasan
Untuk menentukan taraf intensitas bunyi dari sebuah sumber yang didengar dari dua tempat yang berbeda dipergunakan persamaan berikut:
dengan r1 adalah jarak anak pertama dari sumber bunyi (20 m) dan r2 adalah jarak anak kedua dari sumber bunyi (180+20 = 200 m)

 4. Sebuah pabrik memiliki 100 mesin yang identik. Jika sebuah mesin memiliki taraf intensitas bunyi sebesar 70 dB, tentukan nilai taraf intensitas bunyi yang terdengar jika semua mesin di pabrik tersebut dinyalakan bersamaan! (Tipikal Soal UN)

Pembahasan
Untuk menentukan Taraf Intensitas bunyi oleh banyak sumber yang identik gunakan persamaan berikut:
dimana TI1 adalah TI sebuah sumber bunyi dan n adalah banyaknya sumber bunyi. Sehingga

5. Tentukan nilai perbandingan intensitas suatu sumber bunyi  dari dua tempat yaitu A yang berjarak 4 m dari sumber dan dari B  yang berjarak 9 m dari sumber!

Pembahasan
Intensitas sebuah sumber bunyi dari dua tempat yang berbeda:


6. Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s-1 dan kecepatan mobil 20 m.s-1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah....
A. 805 Hz
B. 810 Hz
C. 815 Hz
D. 850 Hz
E. 875 Hz
Sumber soal : Ujian Nasional Fisika Tahun 2008/2009

Pembahasan
Penerapan efek Doppler, pendengar dalam posisi diam berarti Vp = NOL, sumber mendekati pendengar berarti tanda untuk Vs adalah negatif.


7. Suatu sumber bunyi 1 kHz bergerak langsung ke arah seorang pendengar yang rehat dengan kelajuan 0,9 kali kelajuan bunyi. Frekuensi yang diterimanya dalam kHz adalah....
A. 10,0
B. 1,9
C. 1,1
D. 0,5
E. 0,1
Sumber soal : UM UGM 2003

Pembahasan

8. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10−2 kg ditegangkan 200 N, maka nada dasar piano adalah berfrekuensi....
A. 100 Hz
B. 200 Hz
C. 400 Hz
D. 600 Hz
E. 800 Hz
Sumber soal : UMPTN Tahun 1995

Pembahasan
Kecepatan gelombang pada dawai adalah :

Nada dasar pada dawai terjadi saat:

Frekuensi dawai:

Rumus Cepat :

9. Sebuah pipa organa terbuka menghasilkan nada dasar pada frekuensi 150 Hz. Tentukan besar frekuensi nada atas kedua dari pipa organa tersebut!

Pembahasan
Perbandingan frekuensi nada dasar, nada atas pertama, nada atas kedua dan seterusnya dari sebuah pipa organa tertutup adalah :

Jika diambil perbandingan antara f2 dan f0 diperoleh:


10. Pernyataan berikut berkaitan dengan sifat-sifat bunyi:
(1) Termasuk gelombang mekanik
(2) Termasuk gelombang elektromagnetik
(3) termasuk gelombang transversal
(4) Termasuk gelombang longitudinal
(5) Dapat dipantulkan
(6) Dapat dipolarisasikan
(7) Dapat dibiaskan
(8) Dapat merambat di ruang hampa udara
(9) Dapat merambat pada zat padat
(10) Kelajuan bunyi diudara lebih besar dari kelajuan bunyi di dalam air
(11) Digunakan dalam teknologi LASER
(12) Digunakan dalam teknologi SONAR
(12) Digunakan dalam teknologi RADAR
(14) Digunakan dalam teknologi USG
Manakah pernyataan yang benar?

ARSIP

Disini Kode HTML Content Widget YANG INGIN SOBAT TAMPILKAN PADA TAB 3

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites