Soal UAS Kelas XI Tahun 2015

Berikut ini adalah soal UAS Fisika kelas XI IPA tahun pelajaran 2015/2016:

1) Data perubahan kecepatan sebuah benda yang bergerak lurus disajikan sebagai berikut:

A. Hitunglah besar usaha tiap benda!

B. Benda mana yang melakukan usaha paling besar?

2) A 2 kg rock is dropped from a height of 20 m. (g = 10 m/s²). What is the velocity when the rock is 15 m from the ground?

3) Based on the table below:

A. What is the kinetic energy (Ek) of the roller coaster when the roller coaster has an Eg of 19 600 J?

B. How high is the roller coaster at this point?

C. What is the velocity of the roller coaster at that moment?

4) Sebuah bola karet massanya 75 gram dilemparkan horizontal hingga membentur dinding seperti gambar. Jika bola karet dipantulkan dengan laju yang sama, berapa besar impuls bola yang terjadi?

5) Sebuah pegas digantung vertikal. Kemudian ujung bawahnya diberi beban 5 kg sehingga  panjangnya bertambah 0,1 m. Beban ditarik 0,05 m ke bawah kemudian dilepaskan. Hitunglah:

Kisi-kisi Soal UAS Kelas XI Tahun 2015

Ulangan Akhir Semester (UAS) Ganjil mata pelajaran Fisika untuk kelas XI IPA di tahun 2015 ini meliputi pokok bahasan Usaha - Energi, Momentum - Impuls, Tumbukan dan Gerak Harmonis Sederhana (GHS). Soal yang digunakan adalah soal uraian (esai) dengan jumlah item paling banyak 5. Soal ditulis dengan bahasa Indonesia dan bahasa Inggris.

Soal UAS mata pelajaran Fisika tahun 2015 ini merupakan irisan dari kemampuan:

1. memahami konsep usaha dan energi 
2. menentukan besar usaha dan 
3. menentukan besar energi: 
4. menganalisis hubungan antara usaha dan energi potensial: 
5. menganalisis hubungan antara usaha dan energi kinetik; 
6. menerapkan hukum kekekalan energi mekanik : 
7. menentukan besar momentum
8. menentukan besar perubahan momentum (impuls)
9. menentukan besar kecepatan pada peristiwa tumbukan
10. menentukan besar amplitudo pada gerak harmonis sederhana
11. menentukan besar periode pada pegas yang bergerak harmonis sederhana
12. menentukan besar periode pada ayunan yang bergerak harmonis sederhana
13. menentukan besar frekuensi pada pegas yang bergerak harmonis sederhana
14. menentukan besar frekuensi pada ayunan yang bergerak harmonis sederhana

Contoh soal Usaha Energi: soal 1, soal 2, soal 3, soal 4, soal 5, soal 6
Contoh soal Momentum Impuls: soal 1, soal 2, soal 3, soal 4, soal 5,
Contoh soal Gerak Harmonis Sederhana: soal 1, soal 2,

Praktik Gerak Harmonis Sederhana

Waktu yang diperlukan oleh ayunan untuk melakukan sekali gerak bolak-balik disebut: Periode (T).
Untuk simpangan-simpangan yang tidak terlalu besar, periode suatu ayunan adalah tetap. Karena itu ayunan dapat dipakai sebagai pengukur waktu (jam) yang disebut jam bandul.

Tujuan:
Menentukan nilai percepatan gravitasi bumi (g) di suatu tempat.

Alat dan bahan:
Benang/tali nylon 1 rol
Statif dan klem atau alat sejenisnya 1 buah
Stopwatch/arloji 1 buah
Beban gantung 10 gram 5 buah
Mistar 1 m 1 buah
Gunting/pisau 1 buah
Busur derajat 1 buah

Prosedur Kerja:

1. Gantungkan beban 25 gram dengan panjang benang 120 cm, seperti pada gambar. 
2. Ayunkan beban dengan sudut simpangan yang kecil (sudut harus lebih kecil dari 12ᵒ), usahakan ayunan dalam suatu bidang datar. 
3. Dengan stopwatch, ukurlah waktu untuk 10 ayunan penuh. Pengukuran tersebut untuk menentukan periode (T). 
4. Dengan panjang tali tetap 120 cm, ulangi percobaan tersebut dengan memakai beban: 35 g, 45 g, 55 g, dan 65 g, catat hasilnya dalam tabel 1. 
5. Pada beban tetap (65 gram),  ulangi percobaan tersebut dengan panjang tali     ( l ) 120 cm, 100 cm, 80 cm, 60 cm, dan 40 cm dan catat hasilnya dalam tabel 2, kemudian lengkapi T2 pada kolom terakhir.

Tugas:
1.Lukislah grafik hubungan antara T² dengan l !
(T² sebagai sumbu vertikal dan l sebagai sumbu horizontal)

2.Tentukan nilai konstanta c dari grafik!
(kemiringan grafik : c = tan ⊝ =

3.Hitunglah nilai percepatan gravitasi bumi (g) dari nilai c tersebut!

4. Buatlah kesimpulan dari percobaan di atas!

Soal Ulangan Akhir Semester Kelas XI MIA

Berikut ini contoh soal untuk ulangan akhir semester (UAS) mata pelajaran Fisika kelas XI peminatan IPA (X MIA) untuk SMA:

1. Benda di permukaan bumi beratnya 100 N. Kemudian benda tersebut dibawa ke sebuah planet yang mempunyai massa 10 kali massa bumi, sedangkan jari-jari planet tersebut dua kali jari-jari bumi. Berapa berat benda di permukaan planet?

2. A 5.0 kg rock is dropped from a height of 92.0 m. 
a)What is the kinetic energy when the rock is 40.0 m from the ground?
b)What is the gravitational potential energy when the rock is 40.0 m from the ground?

3.Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana. Persamaan simpangannya dinyatakan sebagai y = 4 sin 0,2t. Simpangan y dalam cm dan waktu t dalam sekon. Tentukan:
a.Amplitudo
b.Periode
c.Frekuensi

4. This problem involve two identical pool balls. A pool ball of mass 0.165 kg, moving at 8.2 m/s, hits another pool ball, which is at rest. If the first ball continues to move at 3.0 m/s in the forward direction, find the velocity of the second ball.

Soal Latihan Gerak Harmonik Sederhana

Pada benda yang bergetar harmonik sederhana bekerja resultan gaya yang selalu mengarah ke titik keseimbangan, dan besar resultan gaya ini sebanding dengan simpangan benda terhadap titik keseimbangan. Gaya tersebut dinamakan gaya pemulih.

Gaya Pemulih pada Pegas: F = - k x

Gaya pemulih pada bandul: F = m.g. sin ⊖


Periode pada pegas:

Periode pada ayunan:

Persamaan Gerak Harmonik:
Simpangan y = A sin ωt
Kecepatan v = ω A cos ωt
Percepatan a = - ω² y

Latihan:
1) Sebuah partikel bermassa 0,5 kg yang terletak di ujung sebuah pegas bergetar harmonis dengan amplitudo 0,1 m dan periode 2 detik. Tentukanlah simpangan, kecepatan, dan percepatan partikel itu setelah bergerak selama:
a. t = 0
b. t = T/8
c. t = T/4
d. t = 3T/8
e. t = T/2
f. t = 5T/8
g. t = 3T/4
h. t = 7T/8
i. t = T

2) Sebuah pegas digantung vertikal. Kemudian ujung bawahnya diberi beban 5 kg sehingga panjangnya bertambah 0,1 m. Beban ditarik 0,05 m ke bawah kemudian dilepaskan. Tentukan:

a. Amplitudo [Jawaban: 0,05 m]
b. Periode [Jawaban: 0,2π detik]
c. Frekuensi [Jawaban: 5/π Hz]

3) Suatu ayunan sederhana memiliki periode 1 detik di suatu tempat yang percepatan gravitasinya 9,8 m/s². Tentukan:
a. Panjang tali ayunan tersebut [Jawaban: 0,25 m]
b. Periode ayunan tersebut di bulan, apabila percepatan gravitasi di bulan = 1/6 percepatan gravitasi bumi [Jawaban: √6 detik]

4) Sebuah benda bermassa 200 gram dihubungkan ke ujung pegas ringan yang tetapannya 5 N/m dan bebas bergetar pada bidang mendatar tanpa gesekan. Benda ditarik sejauh 5 cm dari titik keseimbangan dan kemudian dilepaskan dari keadaan diam, seperti gambar. Tentukan:
a. periode getaran [Jawaban: 0,4π detik]
b. kelajuan maksimum benda [Jawaban: 0,25 m/s]
c. percepatan maksimum benda [Jawaban: 1,25 m/s²]
d. simpangan sebagai fungsi waktu
e. kecepatan sebagai fungsi waktu
f. percepatan sebagai fungsi waktu
g. selang waktu minimum yang diperlukan benda sehingga simpangannya setengah dari amplitudonya [Jawaban: π/15 detik]

Sumber: Fisika SMA Marthen Kanginan