Kisi Ulangan Kenaikan Kelas Tahun 2016/2017 Fisika Kelas XI

Berikut kisi-kisi UKK Mata Pelajaran Fisika Kelas XI

1. Menghitung momen gaya di suatu titik akibat banyak gaya
2. mengurutkan momen gaya dari yang terkecil ke yang terbesar atau sebaliknya
3. Menghitung momen inersia benda dengan sumbu putar yang berbeda
4. Menghitung koordinat titik berat benda bidang
5. Menghitung debit air pada pipa dengan luas penampang berbeda
6. Menghitung tekanan udara di suatu pipa dengan hukum Bernoulli
7. Menghitung kecepatan air yang keluar dari tangki yang bocor
8. Menyebutkan syarat agar sayap pesawat dapat terangkat
9. Menghitung suhu, volume atau tekanan dengan rumus Boyle-Gay Lussac
10. Menentukan pernyataan yang benar tentang tekanan dalam ruang tertutup
11. Menentukan pernyataan yang benar tentang energi kinetik gas ideal
12. Menentukan bunyi hukum Charles, Boyle, Gay Lussac atau Boyle Gay Lussac
13. Menyebutkan fungsi hutan untuk mengurangi pemanasan global
14. Menyebutkan peralatan rumah tangga penyebab pemanasan global
15. Menyebutkan contoh kegiatan reduce, reuse, recycle atau replace
16. Menyebutkan faktor utama penghasil emisi karbon
17. Menyebutkan karakteristik gelombang mekanik
18. Menghitung frekuensi, periode, panjang gelombang dan cepat rambat dari satu persamaan simpangan gelombang
19. Menghitung frekuensi, periode, panjang gelombang dan cepat rambat dari satu persamaan simpangan gelombang
20. Menentukan persamaan simpangan dari gambar gelombang

Kisi-kisi Ulangan Kenaikan Kelas X IPA

Kisi-kisi Ulangan Kenaikan Kelas (UKK) mata pelajaran Fisika kelas X IPA Semester Genap Tahun 2015/2016 ini diberikan dengan maksud agar siswa/i dapat mempersiapkan diri menghadapi UKK lebih terarah.

Materi Elastisitas
1. Siswa dapat menghitung pertambahan panjang pegas yang mendapat gaya berbeda
2. Disajikan tabel data gaya dengan pertambahan panjang pegas. Siswa dapat menghitung konstanta pegas yang digunakan
3. Disajikan grafik antara gaya dengan pertambahan panjang pegas. Siswa dapat menentukan pegas yang paling kaku.
4. Diberikan gambar susunan tiga pegas yang digantungkan beban dengan massa tertentu. Siswa dapat menghitung pertambahan panjang susunan pegas.

Materi Fluida
5. Siswa dapat menghitung tekanan hidrostatis
6. Siswa dapat menentukan pernyataan yang benar tentang gaya keatas oleh zat cair pada benda yang tercelup
7. Siswa dapat menentukan pernyataan yang benar terkait keadaan terapung, melayang atau tenggelam
8. Siswa dapat menghitung volume benda yang tercelup pada satu zat cair pada keadaan terapung
9. Siswa dapat menentukan pernyataan yang tepat terkait penerapan hukum archimedes
10. Siswa dapat menentukan pertanyaan yant tepat terkait tegangan permukaan, meniscus, kapilaritas atau viskositas

Materi Kalor
11. Siswa dapat melakukan konversi suhu dari Celcius ke Fahrenheit atau Kelvin
12. Siswa dapat menentukan pernyataan yang benar mengenai zat yang memiliki kalor jenis tinggi atau rendah
13. Siswa dapat menentukan pernyataan yang benar mengenai peristiwa es melebur atau air menguap
14. Siswa dapat menghitung suhu awal atau suhu akhir setelah keseimbangan sesuai azaz Black
15. Siswa dapat menentukan pernyataan yang benar terkait perpindahan kalor secara konduksi, konveksi atau radiasi.

Materi Alat Optik
16. Siswa dapat menentukan pernyataan yang benar tentang cacat mata: miopi, hipermetropi dan mata tua
17. Siswa dapat menentukan bagian-bagian pada kamera yang berperan sama dengan bagian-bagian mata manusia
18. Siswa dapat menghitung kuat lensa kacamata untuk penderita rabun jauh
19. Siswa dapat menghitung jarak fokus lensa kacamata untuk penderita rabun dekat
20. Siswa dapat menghitung perbesaran lup untuk mata tidak berakomodasi atau berakomodasi maksimum

Kisi-kisi Ulangan Kenaikan Kelas XI IPA

Kisi-kisi Ulangan Kenaikan Kelas (UKK) mata pelajaran Fisika kelas XI IPA Semester Genap Tahun 2015/2016 ini diberikan dengan maksud agar siswa/i dapat mempersiapkan diri menghadapi UKK lebih terarah.

1. Siswa dapat menghitung impuls bola yang memantul setelah bergerak dengan kecepatan tertentu
2. Siswa dapat menghitung besar ketinggian pada pemantulan kedua dari bola yang jatuh bebas
3. Siswa dapat menghitung kecepatan dua benda setelah bertumbukan dan saling menempel
4. Siswa dapat menghitung percepatan benda pada sistem katrol jika massa katrol diketahui
5. Siswa dapat menghitung momen gaya suatu titik pada tongkat homogen
6. Siswa dapat menghitung momen inersia batang homogen yang diputar di suatu titik batang
7. Siswa dapat menentukan letak titik berat bidang homogen dari suatu titik tertentu
8. Siswa dapat menentukan berat benda pada keseimbangan batang
9. Siswa dapat menghitung momentum sudut partikel yang bergerak melingkar
10. Siswa dapat menghitung besar  debit di suatu penampang pipa yang berbeda luas penampangnya
11. Siswa dapat menghitung besar tekanan air sesuai azas bernoulli
12. Siswa dapat menghitung besar kecepatan air yang keluar dari lobang kebocoran tangki
13. Siswa dapat menentukan syarat  terangkatnya pesawat sesuai azas bernoulli
14. Siswa dapat menghitung tekanan gas ideal jika suhu dan volumenya berubah
15. Siswa dapat menghitung suhu gas ideal jika energi kinetiknya menjadi 2 kali lipat
16. Siswa dapat menentukan faktor yang mempengaruhi perubahan energi kinetik gas
17. Siswa dapat menentukan pernyataan yang benar berdasarkanpersamaan tekanan gas ideal
18. Siswa dapat menentukan pernyataan yang tepat menurut teori kinetik gas
19. Siswa dapat menentukan sifat gelombang mekanik
20. Siswa dapat menghitung frekuensi dan cepat rambat gelombang

Tugas Fluida dan Kalor Kelas X IPA

Tugas ini diperuntukkan untuk siswa kelas X IPA yang nilai ulangan harian Fluida dan Kalor di bawah 75. Jawaban harus sudah disubmit paling lambat pukul 23.59 tanggal 5 Mei 2016.

Soal Latihan Persamaan Kontinuitas

1)      Kelajuan fluida ideal di dalam pipa berdiameter 10 cm adalah 7,5 m/s. Fluida kemudian memasuki pipa berdiameter 4 cm, berapa laju fluida nya?

2)      Sebuah pipa dengan 5 penampang I, II, III dan V. Jika luas penampang:

I > II,

I < III,

IV > III, dan

IV < V,

aliran air paling cepat terjadi pada pipa berapa?

3)      Sebuah pipa yang luas penampangnya sebesar A₁ = 8 cm² dan A₂ = 10 cm² dialiri air dengan debit 2 liter/sekon. Berapa kelajuan air di A₁ dan A₂?

4)      Air yang mengalir melalui pipa berdiameter 12 cm melaju 4,25 m/s. Jika air yang keluar melalui pipa pengeluaran bergerak dengan kelajuan 17 m/s, berapa diameter lubang pipa keluaran?

5)      Fluida mengalir melalui pipa dengan tiga penampang yang berbeda. Perbandingan luas ketiga penampang A:B:C = 4:1:3. Apabila pada penampang A kecepatan aliran fluida 6 m/s, berapa kecepatan aliran fluida di B dan di C?

6)      Kelajuan suatu fluida 7 m/s pada luas penampang 0,785 cm². Tentukan kelajuan fluida saat melewati penampang ujung jarum suntik dengan diameter 0,5 mm dan tentukan pula kelajuan fluida saat memasuki pembuluh darah vena yang memiliki diameter 1 mm!

7)      Diketahui jari-jari aorta sekitar 1,1 cm dan darah yang mengalir melalui aorta memiliki kelajuan sekitar 30 cm/s. Hitunglah kelajuan rata-rata darah dalam pembuluh darah kapiler yang memiliki diameter diameter 7 mm!

8)      Darah mengalir dari pembuluh darah yang besar dengan jari-jari 0,4 cm dan kelajuannya 9 cm/s ke dalam daerah yang memiliki jari-jari 0,2 cm akibat penebalan dinding (arteroclerosis). Tentukan kelajuan darah di bagian yang lebih kecil tersebut!

9)      Air mengalir melalui pipa yang bentuknya seperti gambar di bawah

 

  

Jika diketahui luas penampang di A dua kali luas penampang di B, tentukan perbandingan kecepatan air di A dan di B!

Sumber: 

Sofware Bahan ajar Persamaan Kontinuitas oleh I Wayan Muliana, S.Pd.

Fisika untuk SMA/MA XI penulis Sufi Ani Rufaidah dan sarwanto. Penerbit dan percetakan Mediatama Surakarta. Tahun 2014

Mengapa Dua Gelas ini Menempel?

Ambil dua buah gelas kering yang ukurannya sama. (diameter bagian bawah lebih kecil dari diameter bagian atas)

Basahilah bagian luar dari salah satu gelas tersebut.

Lalu masukkan ke dalam gelas lain.

Aneh, kedua gelasnya kok mesra banget tidak mau dipisahkan. Mengapa?

Jawab:

Air mengisi celah pada kedua gelas itu. Antara air dan gelas terdapat gaya adhesi. Gaya tarik adhesi ini menyulitkan kita untuk memisahkan kedua gelas itu.


Sumber IPA Fisika Gasing 2 untuk SMP/MTs Kelas VIII, Yohanes Surya, Penerbit PT Grasindo, PT Kandel

Paradoks Hidrostatik

Pada gambar di bawah ini apakah tekanan di dasar masing-masing bejana sama besar?

Sepintas melihat, kita akan mengatakan bahwa tekanan pada dasar bejana A lebih besar karena jumlah airnya lebih banyak. Sedangkan di dasar bejana C lebih kecil karena jumlah airnya lebih sedikit.Tapi benarkah demikian?

Ternyata ketika diukur, tekanan di dasar ketiga bejana itu sama besar. Mengapa?

Pada bejana A, gaya berat air yang mengenai sisi miring, ditahan oleh sisi miring sehingga berat efektif air yang menekan dasar bejana hanya berasal dari air yang diarsir saja. Ini tentu sama dengan pada bejana B.

Pada bejana C, menurut Hukum Pascal, tekanan diteruskan ke semua arah sama rata. Air menekan dinding miring dan sebagai reaksinya dinding menekan air. Tekanan ini diteruskan oleh air ke dasar. Akibat tekanan tambahan dari reaksi dinding maka tekanan di dasar bejana C menjadi sama dengan tekanan di dasar bejana B.


Sumber IPA Fisika Gasing 2 untuk SMP/MTs Kelas VIII, Yohanes Surya, Penerbit PT Grasindo, PT Kandel

Bagaimana Cara Kerja Alat Pengangkat Mobil

Mobil ditempatkan pada ujung silinder besar. Kemudian, kran dibuka sehingga udara bertekanan tinggi masuk ruang A.

Udara ini akan mendorong minyak sehingga minyak bergerak sepanjang pipa lalu naik ke atas pada pipa penampang besar di penghisap B. Penghisap B terdorong naik ke atas mengangkat mobil. Sekarang mobil siap untuk direparasi kerusakannya.

Bila mobil sudah selesai direparasi, kran udara keluar dibuka pelan-pelan sehingga mobil akan turun dan siap untuk dipakai oleh pelanggan bengkel itu.

Sumber IPA Fisika Gasing 2 untuk SMP/MTs Kelas VIII, Yohanes Surya, Penerbit PT Grasindo, PT Kandel

Teka-Teki untuk Archimedes

Kita semua mungkin pernah mendengar legenda tentang bagaimana Archimedes menemukan prinsip gaya apung ketika ia diminta mencari tahu apakah mahkota Raja Hiero II terbuat dari emas murni atau bukan. Nah, alkisah setelah peristiwa tersebut, Archimedes diminta untuk menjawab sebuah teka-teki yang masih berhubungan tentang emas.

Archimedes diberi 9 buah emas batangan. 8 diantaranya memiliki berat yang sama, namun hanya satu yang memiliki berat yang hampir sama dengan yang lainnya (dimana jika dirasakan dengan tangan, maka akan sangat sulit menemukan yang mana emas yang berbeda itu, namun dapat diketahui dengan menggunakan neraca).

Ia diberi sebuah neraca (timbangan) yang punya dua lengan (lihat gambar). Nah, sekarang bagaimanakah caranya ia menimbang hanya sebanyak dua kali penimbangan terhadap ke 9 emas batangan tersebut dengan menggunakan neraca dua lengan tadi agar ia dapat menemukan manakah 1 batangan emas yang memiliki berat yang berbeda itu?

Ingat, sekali lagi, Archimedes hanya diberi kesempatan dua kali proses penimbangan.

Sumber

Pesawat Pertama Kali di Dunia Berbahan Kayu

Setelah mengalami banyak kegagalan, uji coba dengan pesawat tanpa mesin (glider). Akhirnya pada tanggal 17 Desember 1903, Wright bersaudara berhasil terbang dengan pesawat bermesin pertama kali yang diberi nama Wright Flyer 1. Mesin itu dibuat di bengkel sepeda mereka dan propeler (baling-baling) pesawat tersebut masih berbahan kayu!

Bagaimana penerbangannya? Orville Wright adalah yang pertama menerbangkan Flyer 1 ini pada pukul 10.35 pagi, pesawat ini hanya terbang selama 12 detik, sejauh 37 meter. Lalu disusul dua penerbangan berikutnya secara bergantian oleh Wilbur kemudian Orville, dimana catatan penerbangan kedua dan ketiga ini adalah sejauh 53 dan 61 meter pada ketinggian sekitar 3 meter! Ada 5 orang yang menjadi saksi penerbangan pertama kali ini dimana salah satunya mengabadikan dalam foto di bawah ini.

Kita melihat saat ini, teknologi penerbangan sudah begitu maju, tapi jika kita mengingat sekitar 111 tahun lalu, sejarah mencatatnya hanya sejauh 37 meter selama 12 detik!

Meskipun apa yang kita kerjakan sepertinya masih jauh dari keberhasilan. Namun, jangan mudah menyerah! semua hal itu bermula dari langkah kecil!

Sumber 

Yang Tidak Dijelaskan pada Prinsip Bernouli di SMA

Dalam banyak buku Fisika, gaya angkat pesawat dijelaskan menggunakan prinsip Bernoulli. Perbedaan tekanan antara bagian bawah sayap dan bagian atas sayap dijelaskan akibat perbedaan laju aliran udara di kedua bagian tersebut yang dikarenakan bentuk penampang sayap bagian atas yang lebih melengkung ketimbang bagian bawah. Namun, sebenarnya penjelasan Bernoulli tadi akan bermasalah apabila digunakan untuk menjelaskan peristiwa pesawat akrobatik yang terbang terbalik!

Tidak banyak dijelaskan dalam buku-buku Fisika bahwa pada pesawat yang terbang terjadi perubahan momentum pada aliran udara yang melewati sayap dan inilah yang menghasilkan gaya angkat pesawat yang sesungguhnya! Memang secara matematik, hal ini sulit diberikan untuk tingkat SMA. Tetapi secara konsep, hal ini akan sangat menarik untuk diajarkan kepada murid SMA.

sumber: 

Soal latihan Massa Jenis

Massa jenis tembaga 8,9 . 103 Kg/m3. Volum dari sebuah gelag tembaga yang massanya 15 gram adalah ....

A. 0,6 cm3
B. 6,0 cm3
C. 1,7 cm3
D. 17 cm3
E 134 cm3


Sumber: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Erlangga, 1999, Marthen Kanginan

Hukum Archimedes

Hukum Archimedes berbunyi: benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida mengalami gaya ke atas sebesar fluida yang dipindahkan oleh benda yang tercelup tersebut.

gaya ke atas = berat fluida yang dipindahkan
Fa = mf . g
Fa = rf . Vbf . g

dengan rf= massa jenis fluida (kg/m3), Vbf = volum benda yang tercelup dalam fluida (m3), dan g adalah percepatan gravitasi.

Volum benda yang tercelup dalam fluida adalah Vbf. Jika benda tercelup seluruhnya dalamfluida maka Vbf = Vb (Vb = volum benda). Jika benda tercelup setengah bagian dalam fluida maka Vbf = 1/2 Vb.


Berat semu dan berat di udara. Jika benda ditimbang di udara, berat yang ditunjukkan neraca adalah berat benda sesungguhnya.
Wu = m g

Jika benda ditimbang dalam fluida, berat yang ditunjukkan neraca adalah berat semu, wf, di mana

berat semu = berat di udara - gaya ke atas　　wf = wu - Fa
atau Fa = wu - wf

Hubungan massa jenis benda dan massa jenis fluida.
Jika suatu benda dengan massa jenis rb dicelupkan seluruhnya ke dalam zat cair dengan massa jenis rf, maka berlaku

Penerapan hukum Archimedes. Penerapan hukum Archimedes antara lain: (1) kapal laut yang terbuat dari besi dapat mengapung di air, (2) kapal selam dapat mengapung, melayang, dan tenggelam di air, (3) galangan kapal untuk memperbaiki atau memeriksa bagian bawah kapal, (4) balon udara dapat naik ke atas, (5) hidrometer untuk mengukur massa jenis zat cair.

Tenggelam, melayang, dan mengapung. Benda tenggelam jika gaya ke atas oleh zat cair lebih kecil daripada berat benda, atau jika massa jenis zat cair lebih kecil daripada massa jenis rata-rata benda.

Syarat tenggelam.
Fa < w atau rf < rb rata-rata

Bagian yang diarsir menyatakan volum benda yang tercelup dalam zat cair.

Benda melayang dalam zat cair jika gaya ke atas oleh zat cair sama dengan berat benda, atau jika massa jenis zat cair sama dengan massa jenis rata-rata benda.

Syarat melayang : Fa = w
　　atau
rf = rb rata-ra

Benda mengapung dalam zat cair jika gaya ke atas oleh zat cair yang disebabkan oleh volum benda yang tercelup saja (bagian yang diarsir) sama dengan berat benda. Pada benda mengapung, massa jenis zat cair lebih besar daripada massa jenis rata-rata benda
(rf > rb rata-rata)

Syarat mengapung Fa = w
Perhatikan, syarat yang sama berlaku untuk kasus benda melayang dan mengapung, yaitu Fa = w. Perbedaannya adalah pada kasus melayang, volum benda yang tercelup = volum benda (Vbf = Vb), sedang pada kasus mengapung, volum benda yang tercelup < volum benda (Vbf< Vb), misalnya untuk benda yang tercelup 1/4 bagian maka Vbf = 1/4 Vb.

Kasus untuk benda mengapung. Jika volum benda yang tercelup dalam zat cair adalah Vbf dan volum benda total adalah Vb, berlaku

Jika tinggi benda yang tercelup dalam zat cair adalah hbf dan tinggi benda total adalah hb maka berlaku

Sumber: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Marthen Kanginan, Erlangga, 1999

Hukum Pokok Hidrostatik

Hukum pokok hidrostatika berbunyi: semua titik yang teletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama. Misalkan sebuah pipa U diisi oleh dua jenis zat cair yang tidak bercampur maka akan terdapat perbedaan ketinggian zat cair pada kedua kaki pipa U (lihat Gambar ).

Pada kaki kiri di mana terdapat dua jenis zat cair kita buat garis lurus mendatar yang memisahkan kedua jenis zat cair tersebut. Garisini disebut bidang batas. Kita ambil dua titik yangterletak pada bidang batas ini, A di kaki kiri danB di kaki kanan. Sesuai dengan hukum pokokhidrostatika, tekanan pada kedua titik ini sama besar.

Contoh Soal
Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan raksa (massa jenis = 13 600 kg/m3). Jika kemudian air setinggi 68 cm dituangkan ke dalam kaki kanan, berapakah kenaikan tinggi raksa di dalam kaki kiri akan naik dari tingginya semula? Jawaban: 2,5 cm. (ref: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Erlangga, 1999, Marthen Kanginan)



Hukum Pascal
Hukum Pascal berbunyi: tekanan yang diberikan kepada fluida di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Dari hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya kecil dapat dihasilkan gaya lebih besar. Prinsip ini dimanfaatkan dalam: (1) dongkrak hidrolik, (2) pompa hidrolik ban sepeda, (3) mesin hidrolik pengangkat mobil, (4) mesin pengepres hidrolik, dan (5) rem piringan hidrolik pada mobil.
Perhatikan sebuah dongkrak hidrolik yang penampangnya ditunjukkan seperti pada Gambar di samping. Jika pengisap kecil dengan luas penampangA1 ditekan dengan gaya input F1 maka pada pengisap besar akan dihasilkan gaya angkat output F2.

Sesuai hukum Pascal:




Sumber: 1700 Bank Soal Bimbingan Pemantapan Fisika untuk SMA/MA. Ahmad Zaelani dkk. Yrama Widya. 2007