Soal Fisika

1.       Sebuah komedi putar mempunyai jari-jari 2 m dan momen inersia sebesar 500 kgm². Seorang anak bermassa 25 kg berlari sepanjang garis yang tangensial terhadap tepi komedi putar yang semula diam dengan kecepatan 2,5 m/s dan melompat seperti terlihat pada gambar. Akibatnya komedi putar bersama-sama dengan anak tersebut ini berputar. Hitung kecepatan sudut komedi putar tersebut

2.       Sebuah bola berjari-jari 12 cm dan bermassa 30 kg sedang menggelinding tanpa slip pada sebuah lantai horisontal dengan kecepatan 2 m/s. Berapa energi kinetiknya ? I = 2/5 mR2

3.       Sebuah bola bermassa M dan berjari-jari R dilemparkan sedemikian rupa sehingga saat menyentuh lantai ia bergerak secara horisontal dengan kecepatan 5 m/s dan tidak berputar. Koefisien gesekan kinetik antara bola dan lantai adalah 0,3.

a). Berapa lama bola meluncur sebelum menggelinding ?

b). Berapa lama jauh meluncur sebelum menggelinding ?

4.       1.     Batang logam panjangnya 300 cm dipanaskan dari 25ºC hingga 225ºC mengalami pertambahan panjang sebesar 0,6 cm. Berapa pertambahan batang logam yang sama dengan panjang 200 cm dan dipanaskan dari 20ºC hingga suhu 320ºC?

5.       2.     Besi berbentuk kubus pada suhu 20ºC memiliki panjang rusuk 10 cm. Kubus tersebut dipanaskan hingga suhu 220ºC. Berapa volume kubus pada suhu 220ºC jika koefisien muai panjang besi 1,2 x 10^5/ºC?

6.       3.    Sebuah cincin berongga berupa sebuah pelat berongga seperti ditunjukkan oleh gambar di samping ini. Jika cincin dipanasi, maka ukuran rongganya akan :

a. makin besar

b. makin kecil

c. tetap

7.       Balok besi berpenampang kecil dengan suhu kedua ujung dibuat tetap yaitu 500^OC dan 100^OC. Jika panjang besi 50 cm. Berapakah laju kalor persatuan luas yang melewati balok tersebut. (konduksivitas termal besi= 75 W/m.K)

8.       Sebuah benda dengan massa  10 kg berada diatas lantai yang licin. Benda ditarik oleh sebuah mobil derek dengan gaya sebesar F= 25 N, sehingga benda bergeser sejauh 4m. Berapakah besarnya usaha yang dilakukan gaya F pada benda?

9.       Untuk menarik sebuah koper beserta isinya seperti pada Gambar 4.3 diperlukan gaya sebesar 22 N. Berapakah usaha yang diberikan oleh gaya itu, jika sudut antara gaya dengan perpindahan 60^o dan balok bergeser sejauh 3 m?

10.   Berapa usaha yang diperlukan seorang pelari cepat  dengan massa 74 kg untuk mencapai kecepatan 2,2 m/s dari keadaan diam?

11.   Benda bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m di atas tanah. Tentukan usaha yang dilakukan gaya berat benda tersebut pada saat mencapai tanah.

12.   Sebuah pegas memiliki konstanta pegas 2.10² N/m. Jika pegas tersebut ditarik hingga bertambah panjang 20 mm, berapa besar energi potensial pegas sebelum dilepaskan?

13.   Sebuah benda meluncur tanpa gesekan pada lintasan seperti pada Gambar. Benda tersebut dilepas pada ketinggian h=4R, dengan R=1 m. Berapa kecepatannya pada titik A?

14.   Sebuah mesin menghasilkan daya 2.000 watt, berapakah kerja yang dihasilkan oleh mesin itu selama 1 jam?

15.       Sebuah bangunan berbentuk kerucut pejal dengan ke-tinggian 10 meter.  Titik berat bangunan berada diketinggi-an......... Meter

16.   1. Gambar disamping menunjukkan silinder dengan jari-jari r dan tinggi 2 r. Bagian atas dan bawah dilubangi masing-masing berbentuk  kerucut dan setengah bola. Tentukan koordinat titik berat silinder berlubang tersebut ! 

17.   1. Sebuah kawat logam dengan diameter 1,25 mm dan panjangnya 80 cm digantungi beban bermassa 10 kg. Ternyata kawat tersebut bertambah panjang 0,51 mm. Tentukan!

a) tegangan

b) regangan

c) modulus Young zat yang membentuk  kawat

1.    Suatu gas memilki volume awal 2,0 m³ dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m³. Jika tekanan gas adalah 2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut! (1 atm = 10⁵ Pa⁾                                                                       

2.   1,5 m³ gas helium yang bersuhu 27 ⁰C dipanaskan secara isobarik sampai 87 ⁰C.  jika tekanan gas helium 2 x 10⁵ N/m², gas helium melakukan usaha luar sebesar....

3.   Suatu mesin Carnot menerima 2000 J dari reservoir panas dan melepaskan 1750 J dari reservoir dingin. Dengan demikian efisiensi mesin tersebut adalah

•          Gambar di atas menunjukkan bahwa 1.200 J kalor mengalir secara spontan dari reservoir panas bersuhu 600 K ke reservoir dingin bersuhu 300 K. Tentukanlah jumlah entropi dari sistem tersebut. Anggap tidak ada
perubahan lain yang terjadi

•          Sebuah mesin panas menyerap panas 200 J dari tandon panas, kemudian

                melakukan usaha dan membuang 150 J panas ke tandon dingin. Berapa

                efesiensi mesin (dalam prosen)?

2.   Sebuah mesin uap bekerja di antara tandon panas 127 °C dan tandon

                dingin O°C. Berapa efesiensi maksimum mesin ini (dalam prosen)?

3. Mesin sebuah mobil mempunyai efisiensi 30%. Jika mesin tersebut menghasilkan usaha 3.000 Joule tiap siklus, berapa kalor yang dibuang oleh mesin tiap siklus?

Suatu mesin kalor menghasilkan usaha 3.500 Joule dan membuang kalor sebanyak 4.500 Joule dalam satu siklus. Efisiensi mesin tersebut adalah (dalam prosen)?

1. Seekor kukang bermassa 2 kg bergelantungan setinggi 5 m di atas tanah. Berapa energi potensial gravitasi U dari sistem kukang-bumi?

3. Pengirim makanan mendorong sebuah peti kayu berisi kubis (total massa m = 14 kg) di lantai beton dengan gaya horizontal konstan F = 40 N. Dalam perpindahan sepanjang garis lurus yang berjarak d = 0,50 m, laju peti menurun dari v0 = 0,60 m/s ke

      v = 0,20 m/s.

a)      Berapa besar usaha yang dilakukan oleh gaya F dan pada sistem apakah gaya itu melakukan usaha?

b)      Berapakah besar pertambahan nilai energi termal E_th dari peti dan lantai?

Beberapa ikan seberat 1 kg dimasukan dalam tabung (diameter 0.5 m) yang berisi air dengan ketinggian 1 m sehingga permukaan air meningkat 0.7 m. Berapakah massa jenis ikan – ikan tersebut?

   Sebuah pipa berbentuk u yang memiliki luas penampang kakinya berbeda digunakan untuk mengangkat beban. Berapakah beban maksimum yang dapat diangkat olehnya jika luas penampang yang kecil, A = 1 m², diberikan gaya 10⁴ N dengan luas penampang yang besar adalah 5 m²?

   Oli mesin dengan viskositas 0,2 N.s/m2 dilewatkan pada sebuah pipa berdiameter 1,8 mm dengan panjang 5,5 cm. Hitunglah beda tekanan yang diperlukan untuk menjaga agar laju alirannya 5,6 mL/menit !