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 Teori Kinetik Gas dan Pemanasan Global Kelas XI IPA

Tugas ini diperuntukkan untuk siswa kelas XI IPA yang nilai ulangan harian Teori Kinetik Gas dan Pemanasan Global di bawah 75. 
Jawaban harus sudah disubmit paling lambat pukul 23.59 tanggal 8 Mei 2016

Meremas Telur

Kepal telur dengan salah satu telapak tanganmu. Aneh, telurnya tidak pecah.

Mengapa?

Jawab:
Benda akan pecah jika tekanan yang diberikan melebihi batas tertentu. Ketika telur diremas, gaya dari tangan akan disebarkan secara merata ke seluruh permukaan telur (sehingga luas penyebaran gayanya menjadi lebih besar).

Penyebaran ini menyebabkan tekanannya kecil sehingga tidak cukup untuk memecahkan kulit telur.

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

Belajar Konsep Gaya dengan Yohanes Surya

Menurut fisika, suatu benda akan berubah bentuk jika mendapat gaya. Disamping dapat mengubah bentuk, gaya juga dapat mengubah kecepatan. Sehingga kesimpulannya gaya adalah suatu tarikan atau dorongan yang dapat mengubah bentuk dan/atau kecepatan suatu benda.

Contoh gaya:
1) gaya mengubah bentuk lilin mainan

2) gaya membuat mobil ringsek

3) gaya mengubah kecepatan bola

4) gaya mengubah bentuk karet gelang

Gaya kontak dan Gaya Non Kontak

Gaya tarik bumi atau gaya gravitasi bumi termasuk gaya non kontak, karena penyebab gaya tidak menyentuh bendanya secara langsung.

Sedangkan gaya pada bola ketika ditendang termasuk gaya kontak. Pada gaya kontak, penyebab gaya dan bendanya saling menyentuh.

Contoh 1:
Mana yang termasuk gaya kontak?

Gaya kuda menarik pedati

Gaya penyebab daun jatuh

Gaya penyebab bola kasti terbang

Jawab:

Gaya kuda termasuk gaya kontak karena kuda bersentuhan langsung dengan pedati.

Gaya pemukul bola kasti termasuk gaya kontak karena pemukul bersentuhan langsung dengan bola kasti.

Gaya penyebab daun jatuh adalah gaya gravitasi. Gaya ini adalah gaya non kontak, karena daun tidak bersentuhan dengan bumi.

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

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

Fluida Statis

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk 

ketika ditekan. Oleh karena itu, fluida biasa disebut juga dengan istilah zat alir. Contoh dari fluida ini adalah zat cair dan gas.

1. Massa Jenis

Massa jenis merupakan salah satu sifat fisis zat yang menyatakan perbandingan massa zat dengan volum zat tersebut. Secara matematis massa jenis dinyatakan dengan

   dengan:  r = massa jenis benda (kg/m3 atau kg m-3)

m = massa benda (kg)

V = volum benda (m3)

Contoh Soal:

Sebuah  balok  kayu  memiliki ukuran  l0 cm x 20 cm x 4 m dan massa 58 kg. Tentukan massa jenis  kayu tersebut.? 
Jawaban: 725 Kg/m3   
(ref: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Erlangga, 1999, Marthen Kanginan)

2. Tekanan pada Fluida

Pada dasarnya, fluida selalu memberikan tekanan pada setiap bidang permukaan yang bersinggungan dengannya. Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang per satuan luas 
bidang itu. Secara matematis, dapat ditulis:

dengan:  P = tekanan (Nm-2, Pa)
F = gaya (N)
A = luas bidang (m2)

Satuan SI untuk tekanan adalah N/m2 . 
Dalam satuan SI digunakan juga satuan lain untuk tekanan, yaitu Pascal (Pa) dimana: 

1 Pa = 1 N/m2

Untuk keperluan cuaca digunakan satuan tekanan lain yaitu atmosfer (atm), cmraksa (cmHg) dan 
milibar (mb).

1 mb = 0,001 bar

1 bar = 105 Pa

1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 105 Pa = 1,01 bar

Contoh Soal

Sebuah kursi massanya 5,6 kg memiliki empat kaki. Luas penampang tiap kaki 2x 10-3 m2. Berapakah tekanan kursi terhadap lantai? (percepatan gravitasi g =10  m/s2) 

Jawaban: 7 . 103 Pa. 
(ref: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Erlangga, 1999, Marthen Kanginan)

3. Tekanan Hidrostatis

Tekanan di dalam zat cair bergantung pada kedalaman; makin dalam letak suatu tempat di dalam zat cair, maka semakin besar tekanan pada tempat itu. 

Gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik ke bawah. Makin tinggi zat cair dalam wadah, makin berat zat cair itu, sehingga makin besar tekanan yang dikerjakan zat cair pada dasar 
wadah. Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya dinamakan tekanan hidrostatis.

Tekanan hidrostatis (P) zat cair dengan massa jenis p pada kedalaman h dirumuskan dengan: 

P = r . g . h. 

Contoh soal:

Sebuah wadah berisi air (massa jenis 1.000 kg/m3) setinggi 70 cm. Berapa besarnya tekanan hidrostatis 
yang bekerja pada dasar wadah tersebut jika g = 10 m/s2.  

Jawaban: 7000 Pa. 
(ref. 1700 Bank Soal Fisika)

4. Tekanan Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi. Pada tiap bagian atmosfer bekerja gaya gravitasi. Makin ke bawah, makin berat lapisan udara yang di atasnya. Dengan demikian, makin rendah suatu tempat, makin tinggi tekanan atmosfernya.

Tekanan pada suatu kedalaman tertentu di dalam zat cair juga dipengaruhi oleh tekanan atmosfer yang menekan lapisan zat cair paling atas. Dengan demikian, tekanan total pada suatu kedalaman tertentu di dalam 
zat cair dapat dirumuskan sebagai berikut:

p = Po + r . g . h

dengan: 

P = tekanan total (N/m2, Pa)
Po = tekanan atmosfer (atm, Pa)
r = massa jenis zat (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = kedalaman (m)

Contoh Soal

Besar tekanan di dasar kolam renang yang dalamnya 2 m dan berisi air bersih jika tekanan atmosfer 72 cmHg, g = 9,8 m/s2, massa jenis air= 1.000 kg/m3 dan massa jenis raksa = 13.600 kg/m3 adalah....   

Jawaban: 1,16 . 105 Pa 
(ref. 1700 Bank Soal Fisika)

Cumi-cumi Raksasa euy!

Cumi-cumi raksasa dapat mencapai panjang hingga belasan meter dan mencapai 900 kg, banyak dijumpai di perairan Jepang. Nah, menariknya adalah, hewan ini banyak dijumpai di kedalaman ekstrem, yakni 600 - 800 meter. Masalahnya adalah tekanan di kedalaman tsb sangatlah ekstrem, dimana tekanannya dpt mencapai 60 - 80 kali tekanan normal di permukaan laut

sumber

Arti Pressure atau Tekanan

Pressure atau tekanan diartikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus per satuan luas suatu permukaan, atau nisbah gaya terhadap luas. Pada satuan SI, tekanan diukur dengan Pascal. Tekanan mutlak (absolute pressure) ialah tekanan yang terukur pada sebuah alat tolok yang menunjukkan nilai nol bukan pada tekanan atmosfer, melainkan pada tekanan nol. Tekanan tolok (gauge pressure) diukur pada sebuah alat tolok yang menunjukkan nol pada tekanan atmosfer.

Pressure gauge (alat tolok tekanan) adalah piranti yang digunakan untuk mengukur tekanan. Ada tiga jenis piranti yang digunakan:

1. Alat ukur kolom zat cair misalnya barometer raksa dan manometer
2. Alat ukur pemuaian elemen seperti alat tolok bourdon dan barometer aneroid
3. Transduser listrik. contohnya yaitu alat tolok regangan. Alat tolok tekanan kapasitor juga termasuk jenis ini. Pada piranti-piranti ini, tekanan yang akan diukur menggeser sebuah keping kapasitor, yang berarti mengubab kapasitansinya.


Sumber: Kamus Lengkap Fisika Oxford. Alan Isaacs, BSc, PhD. DIC. Penerbit Erlangga, Tahun 1997