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

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,

Soal Latihan UAS Kelas XI Semester Ganjil [C]

Soal Kekekalan Energi Mekanik:
Sebuah benda jatuh bebas dari posisi A seperti gambar.

Perbandingan energi potensial dan energi kinetik benda ketika sampai di B adalah....
A. 3:2
B. 3:1
C. 2:1
D. 2:3
E. 1:3
[UN tahun 2010]

Soal Kekekalan Energi Mekanik
Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin seperti gambar.

Perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok ketika berada di titik M adalah ....
A. Ep : Ek = 1 : 3
B. Ep : Ek = 1 : 2
C. Ep : Ek = 2 : 1
D. Ep : Ek = 2 : 3
E. Ep : Ek = 3 : 2
[UN tahun 2010]

Soal Momentum - Impuls
Sebuah peluru karet berbentuk bola massanya 60 gram ditembakkan horizontal menuju tembok seperti gambar.

Jika bola dipantulkan dengan laju yang sama, maka bola menerima impuls sebesar ....
A. 12 N.s
B. 6 N.s
C. 5 N.s
D. 3 N.s
E. 2 N.s
[UN tahun 2010]

Soal Tumbukan
Sebutir peluru 20 gram bergerak dengan kecepatan 10 m/s arah mendatar menumbuk balok bermassa 60 gram yang sedang diam di atas lantai. Jika peluru tertahan di dalam balok, maka kecepatan balok sekarang adalah
A. 1,0 m/s
B. 1,5 m/s
C. 2,0 m/s
D. 2,5 m/s
E. 3,0 m/s
[UN tahun 2010]

Soal Latihan UAS Kelas XI Semester Ganjil [B]

Soal Usaha Energi
Data perubahan kecepatan sebuah benda yang bergerak lurus disajikan sepeti berikut:

Usaha yang paling besar dilakukan oleh benda nomor...
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5

[UN tahun 2009]

Soal Kekekalan Energi Mekanik
Perhatikan gambar di bawah!

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, maka kecepatan benda pada saat berada 15 m di atas tanah adalah... m/s
A. 2
B. 5
C. 10
D. 15
E. 20
[UN Tahun 2009]

Soal Momentum - Tumbukan
Dua bola A dan B mula-mula bergerak seperti gambar

Kedua bola kemudian bertumbukan tidak lenting sama sekali. Kecepatan bola A dan B setelah bertumbukan adalah... m/s
A. 0,5
B. 1
C. 1,5
D. 2
E. 2,5
[UN tahun 2009]

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 Momentum dan Impuls

Linear momentum is a vector quantity that has the same direction as the velocity of the object. If a direction is not given in a problem, assume that the object is moving in the positive direction.

The change in linear momentum is called impulse.

The total momentum of a system before a collision is equal to the total momentum of the system after collision. This statement is known as the law of conservation of linear momentum. It applies to all collisions as long as the net external force acting on the system is zero.

Linear Momentum and Impulse Problems:
1) Calculate the momentum of a 50 g bullet travelling at 200 m/s

2) Determine the mass of a car that is travelling eastbound at 72 km/h with a momentum of 9.0 x 10⁴ kg·m/s

3)The average accelerating force exerted on a 2.00 kg shell in a gun barrel is 1.00 x 10⁴ N, and the muzzle velocity is 200 m/s. Calculate:
a) the impulse on the shell. [400 kg m/s]
b) The length of time it takes for the shell to exit the heavy gun barrel. [4.00 x 10⁻² s]

4) A) What velocity will a 300 kg snowmobile acquire if pushed from rest by a force of 6240 N for 1.25 s?
B) What average force will stop this snow-mobile from moving at this speed in 1.25 s? [ 26.0 m/s,- 6.24 x 10³ N]

Conservation of Linear Momentum Problems:
1) A pool ball of mass 0.165 kg, moving at 8.2 m/s, hits an identical 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

2) Find the velocity of the second ball if the first ball in Problem 1 rebounds at 1.2 m/s.

3) If the second ball is moving at 2.0 m/s in the same direction as the original ball, find its (second ball) final velocity after being hit by ball 1 in Problem 1)

4) A shell of mass 7.0 kg leaves the muzzle of a cannon with a horizontal velocity of 490 m/s [right]. Find the recoil velocity of the cannon if its mass is 700 kg


Sumber: Igor_ Heimbecker, Brian Nowikow-Physics. Concepts and Connections [textbook]-Nelson Thomson Learning (2002)

Kartu Nama dan Uang Logam

Letakkan sebuah kartu nama di atas gelas.

Letakkan uang logam di atas kartu nama itu.

Sentil kartu nama dengan keras.

Aneh, uang logam jatuh ke dalam gelas. Mengapa?

Jawab:

Menurut hukum I Newton, uang logam yang sedang diam akan mempertahankan posisinya untuk tetap diam. Ketika kartu nama disentil, kartu nama bergerak, tapi uang logam tertinggal. Karena ada pengaruh gaya gravitasi, uang logam jatuh ke dalam gelas.

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

Berbahayakah Menyundul Bola?

Ketika kepala berbenturan/bertumbukan dengan bola, maka akan ada gaya yang menyertai benturan tersebut. Bola diberi gaya oleh kepala sehingga dapat berubah arah. Namun, jangan lupa bahwa menurut Hukum ketiga Newton mengenai pasangan gaya aksi dan reaksi, maka kepala pun mengalami gaya yang sama besarnya dari bola!

Nah gaya reaksi ini lho yang sebenarnya membuat cerita bisa jadi lebih buruk. Kita tahu bahwa otak di dalam tempurung kepala kita dilindungi oleh membran, yang pertama adalah membran meninges, berfungsi melindungi otak agar tidak bergesekan dengan bagian dalam tengkorak kepala. Pertahanan kedua otak dari benturan adalah cairan cerebrospinal. Jadi otak kita bisa dibayangkan seperti berada "melayang" di suatu cairan yang berfungsi sebagai "cushion"/pengaman. 

Dalam hukum pertama Newton, kita tahu bahwa benda memiliki kelembaman atau bahasa mudahnya adalah kemalasan gerak. Saat benturan terjadi, otak kita akan mendapat efek dari gaya yang mengenai kepala kita, dimana akan membuat nya seperti "bergerak". Kita bisa membayangkan seperti saat kita duduk di mobil lalu mobil di gas, dan membuat tubuh kita akan terdorong ke belakang karena kelembaman/inersia kita. Hal gerak inilah yang sebenarnya tidak diinginkan terjadi pada otak, karena itu, di beberapa negara, terdapat aturan dalam kurikulum olahraga, dimana heading tidak diperbolehkan pada olahraga sepakbola untuk anak-anak

sumber

Tendangan Salto (bicycle kick) Pele!

Tendangan salto (bicycle kick) adalah sebuah tendangan akrobatik yang mungkin paling ditunggu dalam ajang seperti piala dunia. Tendangan ini pertama kali dilakukan oleh pemain sepakbola Chile, kelahiran Spanyol bernama Ramon Unzaga pada tahun 1914. Lalu disempurnakan oleh pemain Brasil bernama Leonidas da Silva (tahun 1930-an). Namun Pele, pemain legendaris Brasil adalah yang membuatnya populer di era 60-70 an. 

Secara fisika, tendangan ini memenuhi hukum kekekalan momentum sudut. Ketika melakukan tendangan salto ini, seorang penendang rata-rata memerlukan waktu 0.8 detik (0.3 detik untuk menggerakkan tubuhnya dan sekitar 0.5 detik di udara), dimana kecepatan sudut saat kaki menendang bola dapat mencapai 300 rpm dan kecepatan bola setelah ditendang dapat mencapai 9 m/s. tidak mudah untuk dapat melakukan tendangan ini. Tentu, untuk dapat melakukan tendangan ini, seorang pemain harus melatih diri dan juga memiliki naluri yang sangat tepat terhadap waktu!

sumber

Tumbukan antar Pemain Sepakbola

Luis Suarez, striker Liverpool ini justru yang sepertinya akan memupuskan harapan Inggris melaju ke babak berikutnya dengan menyumbangkan dua gol sekaligus ke gawang Inggris!

Namun, kubu Uruguay sebenarnya dihantui oleh cedera lutut yang mungkin masih dirasakan Suarez akibat insiden sebulan lalu sebelum World Cup!

Permainan sepakbola merupakan sebuah permainan yang mengandung resiko, salah satu yang sering terjadi adalah akibat benturan antar pemain. Jika kita menganggap ada dua pemain dengan massa 70 kg yang berlari dengan kecepatan 5 m/s saling menuju dan kemudian saling bertumbukan. Lalu setelah bertumbukan mereka berhenti. Berarti terjadi perubahan momentum (impulse) pada masing-masing sebesar 350 kgm/s, anggap waktu tumbukan antar pemain adalah selama 0.5 detik, maka gaya yang terjadi pada saat tumbukan adalah sebesar 700 newton! Gaya yang cukup besar untuk membuat keseleo, dislokasi atau retak!

sumber

Prinsip Shin Guard pada Kaki Pemain Sepak Bola

GOLLLLL!! Lagi-lagi Messi ! Setelah menggocek bola dan memperdayai pemain belakang Bosnia-Herzegovina, lalu melepas tembakan ke gawang Bosnia-Herzegovina. Meskipun sempat membentur gawang! beruntung bola memantul dan masuk gawang dan membuat Argentina menang!

Messi sangat piawai dalam mendribble bola melewati pemain belakang lawan. Namun, pemain seperti Messi sangat rentan terhadap cidera yang diakibatkan oleh ganjalan dari pihak lawan. 

Nah, beruntung sekarang ada pelindung kaki (shin guard) yang dipakai di dalam kaos kaki untuk melindungi tulang kering!

Menurut Dr. Jesse Saenz, seorang chiroprator, shin guard ini akan melindungi kaki pemain bola jika tertendang oleh lawan, dimana ia dapat meredam 40-70 % gaya akibat tendangan kaki lawan. Prinsipnya ia akan membuat selang waktu benturan kaki menjadi lebih lama relatif jika tanpa memakai pelindung, sehingga gaya yang dirasakanpun akan lebih kecil dibanding jika tidak menggunakan pelindung! Prinsip perubahan momentum (impulse) bekerja di sini!

sumber

Messi, dikenal sangat piawai dalam menggocek bola dan mengelabui pemain lawan. Keahlian pemain dalam menggocek bola akan sangat didukung oleh teknologi sepatu sepakbola.

Pernah memperhatikan mengapa di bagian alas sepatu bola terdapat bagian tonjolan-tonjolan?

Hal ini adalah untuk cengkeraman yang kuat ketika kaki berlari di lapangan berumput. Tujuan tonjolan-tonjolan tersebut tentu adalah untuk menciptakan gesekan yang lebih besar dan dapat menghasilkan cengkeraman di rumput agar pemain tidak terpeleset ketika berlari di rumput yang licin, apalagi di kala hujan.

Hal ini sesuai hukum Newton! Ada banyak aplikasi hukum Fisika dalam sepakbola.

sumber