Modul un fisika SMA skl 2013 ocean

122,395 views
122,165 views

Published on

semoga bermanfaat ^_^

Published in: Education
2 Comments
8 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
122,395
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
2,153
Comments
2
Likes
8
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Modul un fisika SMA skl 2013 ocean

  1. 1. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 1. Memahami prinsip-prinsip mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung dengan cermat, teliti dan objektif.Indikator 1Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil pengukurandengan memperhatikan aturan angka penting. Alat ukur panjang Angka penting  Hasil perhitungan operasi menurut Angka penting adalah angka yang angka penting: didapat dari hasil pengukuran. Angka 1. Penjumlahan dan pengurangan: penting terdiri dari angka pasti dan hanya boleh memiliki satu angka angka ragu-ragu (taksiran) yang ditaksir. 2. Perkalian dan pembagian: jumlah Aturan penulisan angka penting: angka penting sesuai dengan 1. Angka bukan nol bilangan dengan angka penting 2. Angka nol yang terletak di antara paling sedikit. angka bukan nol 3. Pemangkatan dan penarikan akar: 3. Angka nol yang terletak pada jumlah angka penting sama dengan deretan akhir dari suatu bilangan bilangan yang dipangkatkan atau decimal ditarik akarnya. 4. Angka nol disebelah kanan bilangan bulat (garis bawah merupakan angka diragukan) LATIHAN SOAL1. Pengukuran sebuah pelat tipis menggunakan jangka sorong. Hasil pengukuran terlihat pada gambar. Jika lebar pelat 17 cm, maka luas dari pelat tipis tersebut adalah …. 1Ocean : Pencetak Sang Juara
  2. 2. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 21 cm b. 21,08 cm c. 21,1 cm d. 21,4 cm e. 21,42 cm2. Pengukuran diameter lingkaran hasilnya 8,50 cm. Keliling lingkarannya menurut angka penting adalah … ( = 3,14) a. 267 cm b. 26,7 cm c. 2,67 cm d. 0,267 cm e. 0,0267 cm3. Kedudukan micrometer skrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar. Diameter bola kecil adalah …. a. 11, 15 mm b. 9,17 mm c. 8,16 mm d. 5,75 mm e. 5,46 mm4. Dari hasil pengukuran plat seng, panjang 1,5 m dan lebarnya 1,20 m. Luas plat seng menurut angka penting adalah …. a. 1,8012 m2 b. 1,801 m2 c. 1,800 m2 d. 1,80 m2 e. 1,8 m25. Pengukuran panjang dan lebar sebidang tanah berbentuk empat persegi panjang 15,35 m dan 12,5 m. Luas tanah menurut aturan angka penting adalah …. a. 191,875 m2 b. 191,88 m2 c. 191,87 m2 d. 191,9 m2 e. 192 m26. Gambar di bawah merupakan hasil bacaan pengukuran diameter silinder logam dengan micrometer sekrup. Laporan yang dituliskan adalah …. 2Ocean : Pencetak Sang Juara
  3. 3. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 1,27 mm b. 2,27 mm c. 2,72 mm d. 2,77 mm e. 3,85 mm7. Gambar di bawah adalah pengukuran lebar balok dengan jangka sorong. Hasil pengukurannya adalah …. a. 3,29 cm b. 3,19 cm c. 3,16 cm d. 3,06 cm e. 3,00 cm8. Pengukuran lebar balok ditunjukkan oleh gambar di samping. Hasil Pengukurannya adalah…. a. 6,37 cm b. 6,17 cm c. 6,10 cm d. 6,07 cm e. 6,00 cm9. Seorang teknisi mobil mengukur diameter gotri roda menggunakan micrometer sekrup seperti tampak pada gambar. Diameter gotri tersebut adalah …. a. 1,00 mm b. 1,50 mm c. 9,15 mm d. 10,00 mm e. 10,05 mm 3Ocean : Pencetak Sang Juara
  4. 4. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 2Menentukan resultan vektor dengan berbagai cara Penjumlahan dan pengurangan vector a. Metode segitiga b. Metode jajargenjang c. Metode poligon Menguraikan vector LATIHAN SOAL1. Besar dan arah resultan dari tiga buah vektor seperti gambar di bawah ini adalah …. a. 40 N searah F2 b. 40 N searah F1 c. 40 N searah F3 d. 30 N searah F2 e. 30 N searah F3 4Ocean : Pencetak Sang Juara
  5. 5. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20132. Seorang anak berjalan lurus 2 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 6 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 10 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal adalah… a. 18 meter arah barat daya b. 14 meter arah selatan c. 10 meter arah tenggara d. 6 meter arah timur e. 2 meter arah tenggara3. Gambar di bawah ini merupakan penjumlahan vector secara segitiga. Gambar yang resultannya sama dengan nol adalah …. a. (1) b. (2) c. (3) d. (4) e. (5)4. Dari kelima diagram berikut ini : Yang menggambarkan D = A + B + C adalah …. a. (1) b. (2) c. (3) d. (4) e. (5)5. Vektor F1 = 14 N dan F2 = 10 N diletakkan pada diagram Cartesius seperti pada gambar. Resultan R = F1 + F2 dinyatakan dengan vektor satuan adalah …. a. 7 i + 103 j b. 7 i + 10 j c. 3 i + 73 j d. 3 i + 10 j e. 3i+7j 5Ocean : Pencetak Sang Juara
  6. 6. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20136. Seorang anak berjalan lurus 10 meter ke barat, kemudian belok keselatan sejauh 12 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 15 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal …. a. 18 meter arah barat daya b. 14 meter arah selatan c. 13 meter arah tenggara d. 12 meter arah timur e. 10 meter arah tenggara7. Seorang anak ke sekolah naik sepeda dengan lintasan seperti pada gambar. Besar perpindahan anak tersebut dari keberangkatannya sampai tiba di sekolah adalah …. a. 300 m b. 400 m c. 500 m d. 700 m e. 900 m8. Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti grafik berikut : Perpindahan yang dialami benda sebesar : a. 23 m b. 21 m c. 19 m d. 17 m e. 15 m9. Resultan ketiga gaya pada gambar di samping adalah …. a. 0 b. 2N c. 23 N d. 3N e. 33 N 6Ocean : Pencetak Sang Juara
  7. 7. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 2. Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik,benda tegar, usaha, kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan fluida.Indikator 1Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, ataugerak parabola Gerak lurus  Gerak parabola 1. Gerak lurus beraturan s v t 2. Gerak lurus berubah beraturan vt  vo  at s  vot  1 at 2 2  Kecepatan di sembarang titik 2as  v t vo 2 2 Gerak melingkar beraturan v  r v2 as  r v2 Dimana, v  vx 2  v y 2 Fs  m r Hubungan roda-roda  Kedudukan peluru saat t sekon 1. Tidak satu sumbu vA  vB  ArA  B rB 2. Satu sumbu vA vB  A  B   rA rBKeterangan : Keterangan :v = kecepatan linier (m/s) vx = kecepatan arah sumbu x (m/s2)vo = kecepatan awal (m/s) vy = kecepatan arah sumbu y (m/s2)vt = kecepatan akhir (m/s) x = posisi di sumbu x (m)s = jarak tempuh (m) y = posisi di sumbu y (m)t = waktu (s)  = sudut elevasir = jari-jari (m) g = percepatan gravitasi (m/s2) = kecepatan sudut (rad/s)as = percepatan sentripetal (m/s2)Fs = gaya sentripetal (N)m = massa (kg) 7Ocean : Pencetak Sang Juara
  8. 8. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 LATIHAN SOAL1. Seorang pengendara mobil melaju dengan kecepatan 20 m/s. Ketika melihat ada "polisi tidur" di depannya dia menginjak rem dan mobil berhenti setelah 5 sekon kemudian. Maka jarak yang ditempuh mobil tersebut sampai berhenti adalah …. a. 50 m b. 100 m c. 150 m d. 200 m e. 250 m2. Sebuah benda melakukan gerak melingkar berjari-jari , kecepatan sudutnya , dan percepatan sentripetalnya 4 m/s2, jika kecepatan sudutnya percepatan sentripetalnya menjadi 2 m/s, maka jari-jari lingkarannya menjadi …. a. 2 R b. R c. ½ R d. ¼ R e. 1/8 R3. Mobil massa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km/jam, setelah menempuh jarak 150 m kecepatannya menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah …. a. 5 sekon b. 10 sekon c. 17 sekon d. 25 sekon e. 35 sekon4. Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah …. a. 2,5 m/s2 b. 3,5 m./s2 c. 4,0 m/s2 d. 5,0 m/s2 e. 6,0 m/s25. Sebuah benda dilemparkan dengan sudut elevasi 530 dan kecepatan awal 20 m/s. Jika g = 10 m/s2, maka posisi benda setelah bergerak 1,2 detik adalah … a. (11,0 ; 15,2) meter b. (15,2 ; 11,0) meter c. (14,4 ; 12,0) meter d. (12,0 ; 10 2 ) meter e. (11,0 ; 15,2) meter6. Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m/s. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter, maka : 4 1) Frekuensi putarannya Hz  8Ocean : Pencetak Sang Juara
  9. 9. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 2) Percepatan sentripetalnya 32 m/s2 3) Gaya sentripetalnya 320 N 4) Periodenya 4 s Pernyataaan yang benar adalah …. a. (1), (2), (3), dan (4) b. (1), (2), dan (3) c. (1) dan (3) saja d. (2) dan (4) saja e. (3) dan (4) saja7. Seorang anak melempar batu dengan kecepatan awal 12,5 m/s dan sudut 30o terhadap horizontal. Maka waktu yang diperlukan batu tersebut sampai ke tanah adalah … a. 0,40 s b. 0,60 s c. 1,25 s d. 1,60 s e. 2,50 s8. Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar berjari-jari 0,5 m dengan kecepatan 4 m/s : 1) Percepatan sentripetalnya 32 m/s2 2) Gaya sentripetalnya 64 N 3) Periodenya 0,25 s Penyataan yang benar berkaitan dengan gerak benda tersebut adalah…. a. (1), (2), dan (3) b. (1) dan (2) saja c. (1) dan (3) saja d. (2) dan (3) saja e. (3) saja9. Peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 30 m/s dan membentuk sudut 300 terhadap bidang horizontal. Pada saat mencapai titik tertinggi kecepatannya adalah … a. 30 3 m/s b. 30 m/s c. 0 m/s d. 15 m/s e. 15 3 m/s10. Sebuah benda yang semula berada di titik acuan, bergerak dengan kecepatan v = (2i – 1,5j) m/s. Setelah bergerak selama 4 sekon, benda berpindah sejauh … a. 2 m b. 10 m c. 12 m d. 14 m e. 25 m 9Ocean : Pencetak Sang Juara
  10. 10. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 2Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalamkehidupan sehari-hari Hukum I Newton  Hukum III Newton “Setiap benda akan tetap diam atau “Gaya aksi dan reaksi sama besar bergerak lurus beraturan, kecuali tetapi berlawanan arah dan bekerja ada gaya yang bekerja padanya.” pada dua benda yang berbeda.” v  0  F  0 Faksi   Freaksi a  tetap Keterangan : Hukum II Newton F = gaya (newton) “Percepatan yang dihasilkan oleh m = massa (kg) resultan gaya pada sebuah benda a = percepatan (m/s2) sebanding dansearah dengan v = kecepatan (m/s) resultan gaya tersebut dan berbanding terbalik dengan massa benda.” F a m LATIHAN SOAL1. Sebuah benda yang massanya 1200 kg digantungkan pada seutas kawat yang dapat memikul beban maksimum sebesar 15 000 N. Jika percepatan gravitasi bumi sama dengan 10 m/s, maka harga maksimum percepatan ke atas yang dapat diberikan pada benda itu adalah …. a. 2,5 m/s2 b. 7,5 m/s2 c. 10,0 m/s2 d. 12,5 m/s2 e. 22,5 m/s22. Sebuah system benda terdiri dari balok A dan B seperti gambar. Jika permukaan lantai licin maka percepatan system adalah …. a. 6 m/s b. 5 m/s c. 4 m/s d. 2 m/s e. 1 m/s3. Dua benda massanya m1= 2 kg dan m2= 3 kg terletak di atas bidang datar yang licin. Kedua benda dihubungkan dengan tali kemudian ditarik dengan gaya F = 10 3 N seperti pada gambar di samping. Besarnya tegangan tali T di antara kedua benda adalah …. a. 4 3 N b. 6 N c. 3 3 N 10Ocean : Pencetak Sang Juara
  11. 11. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 2 3 N e. 3 N4. Perhatikan system benda bergerak tanpa gesekan pada gambar! Jika system bergerak dengan percepatan 4 m/s2 dan benda M sedang naik, maka massa benda M adalah …. a. 1,0 kg b. 1,2 kg c. 1,4 kg d. 1,7 kg e. 2,4 kg5. Perhatikan gambar! Gesekan tali dan katrol diabaikan. Jika massa m1= 5 kg, g= 10 m/s2 dan m1 bergerak ke bawah dengan percepatan 2,5 m/s2, maka berapakah massa m2? a. 0,5 kg b. 1 kg c. 1,5 kg d. 2 kg e. 3 kg6. Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar! (g = 10 m/s2 dan tg 37 = ¾). Percepatan balok adalah …. a. 4,5 m/s2 b. 6,0 m/s2 c. 7,5 m/s2 d. 8,0 m/s2 e. 10,0 m/s27. Seorang dengan massa 60 kg berada dalam lift yang sedang bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s2, maka desakan kaki orang tersebut pada lantai adalah …. a. 420 N b. 570 N c. 600 N d. 630 N e. 780 N8. Sebuah benda diam ditarik oleh tiga gaya seperti gambar. Diketahui : 1) Percepatan benda nol 2) Bernda bergerak lurus beraturan 3) benda dalam keadaan diam 4) Benda akan bergerak jika berat benda lebih kecil dari gaya tariknya. Pernyataan yang benar adalah …. a. (1) dan (2) b. (1) dan (3) c. (2) dan (3) d. (1), (2), dan (3) e. (1), (2), (3), dan (4)9. Berikut adalah gambar yang menunjukkan lima buah benda, diberikan gaya yang berbeda-beda. Percepatan benda yang paling besar ditunjukkan oleh gambar nomor …. 11Ocean : Pencetak Sang Juara
  12. 12. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. (1) b. (2) c. (3) d. (4) e. (5)10. Perhatikan gambar di samping! Jika koefisien gesek kinetik antara balok A dan meja 0,1 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, gaya yang harus diberikan pada A agar system bergerak ke kiri dengan percepatan 2 m/s2 adalah …. a. 70 N b. 90 N c. 150 N d. 250 N e. 330 N11. Sewaktu berada di dalam lift yang diam, berat Sandi adalah 500 N. Percepatan gravitasi = 10 m/s2. Sewaktu lift dipercepat, tegangan tali menjadi 750 N. Dengan demikian percepatan lift adalah … a. 5,0 m/s2 b. 7,5 m/s2 c. 10,0 m/s2 d. 12,5 m/s2 e. 15,0 m/s212. Sebuah balok massanya 1 kg berada pada lantai kasar horizontal. Di atas balok A diletakkan balok B yang massanya 1,5 kg dan terikat pada dinding di ujung kiri. Koefisien gesekan antara A dan lantai dan antara A dan B sama besar. Jika A ditarik ke kanan, maka perbandingan gaya gesekan A terhadap lantai dengan A terhadap B adalah … a. 2 : 3 b. 3 : 2 c. 3 : 5 d. 5 : 2 e. 5 : 3 12Ocean : Pencetak Sang Juara
  13. 13. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 3Menentukan notasi Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi,momentum sudut, momen inersia, atau titik berat) dan penerapannya berdasarkanhukum II Newton dalam masalah benda tegar. Titik berat  Torsi 1. Titik berat benda   r  F  rF sin  persegi/persegi panjang/benda Keterangan: teratur terletak di perpotongan  = torsi/momen gaya (N.m) kedua diagonal F = gaya yang bekerja (N) 2. Titik berat benda segitiga adalah r = lengan momen (m) sepertiga tinggi dari alas  = sudut antara F dan r 3. Terletak pada perpotongan  Momentum sudut kedua garis vertikal untuk benda L  I sembarang. Keterangan: L = momentum sudut (kg.m2/s) I = momen inersia (kg.m2)  = kecepatan sudut (rad/s)  Momen inersia Titik berat benda gabungan I  mr 2 Keterangan:  li xi  Ai xi  Vi xi  mi xi I = momen inersia (kg.m2) x    m = massa benda (kg)  xi  xi  xi  xi r = jarak terhadap titik poros (m)  li yi  Ai yi  Vi yi  mi yi  Dinamika rotasi y      I   yi  yi  yi  yi Keterangan:  = torsi/momen gaya (N.m)Keterangan: I = momen inersia (kg.m2)l = panjang (m)A = luas (m2)  = percepatan sudut(rad/s2)V = volume (m3)m = massa benda (kg) LATIHAN SOAL1. Letak koordinat titik berat benda 2 dimensi seperti tampak pada gambar disamping adalah … a. ( 3,0 ; 4,0 ) b. ( 1,0 ; 3,0 ) c. ( 3,7 ; 2.0 ) d. ( 4,2 ; 2,0 ) e. ( 5,2 ; 3,0 ) 13Ocean : Pencetak Sang Juara
  14. 14. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20132. Suatu sistem benda bidang homogen ditunjukkan seperti gambar! Koordinat titik berat sistem benda adalah …. a. (4 ; 3,0) m b. (4 ; 4,6) m c. (4 ; 4,8) m d. (4 ; 5,0) m e. (4 ; 5,4) m3. Gambar di bawah adalah gabungan dua potong papan segiempat dan segitiga sama kaki. Kedua papan ini terbuat dari bahan yang sama. Agar titik berat gabungannya persis pada titip P, maka panjang sisi a adalah …. a. 3 cm b. 4 cm c. 6 cm d. 8 cm e. 10 cm4. Seorang anak bermain bowling (bola pejal) massanya 4 kg dan jari-jarinya 5 cm menggelinding di atas lantai kasar, mula-mula kecepatannya 6 m/s hingga berhenti setelah menempuh jarak 9 meter. Gaya gesek yang bekerja pada bola adalah …. a. 0,8 N b. 1,6 N c. 2,4 N d. 3,2 N e. 9,6 N5. Sebuah tongkat homogen dengan panjang 40 cm bermassa 3 kg. Pada salah satu ujung tongkat diberi beban, sedangkan ujung lainnya sebagai tumpuan. Jika F = 280 N, momen gaya pada titik O adalah …. a. 0 b. 6 Nm c. 8 Nm 14Ocean : Pencetak Sang Juara
  15. 15. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 14 Nm e. 28 Nm6. Seorang penari berputar, tangan terentang sepanjang 160 cm. Kemudian tangan dilipat menjadi 80 cm, sepanjang siku, jika kecepatan sudut putar dari penari itu tetap maka momentum liniernya ... a. tetap b. menjadi ½ kali semula c. menjadi ¾ kali semula d. menjadi 2 kali semula e. menjadi 4 kali semula7. Sebuah partikel bermassa 0,2 gram bergerak melingkar dengan kecepatan sudut tetap 10 rad/s. Jika jari-jari lintasan partikel 3 cm, maka momentum sudut partikel itu adalah… a. 3x10-7 kg.m2.s-1 b. 9x10-7 kg.m2.s-1 c. 1,6x10-6 kg.m2.s-1 d. 1,8x10-4 kg.m2.s-1 e. 4,5x10-3 kg.m2.s-18. Sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya 140 cm. Pada batang bekerja tiga gaya masing-masing F1= 20 N, F2 = 10 N, dan F3= 40 N dengan arah dan posisi seperti pada gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada pusat massanya adalah…. a. 40 Nm b. 39 Nm c. 28 Nm d. 14 Nm e. 3 Nm9. Sebuah katrol pejal bermassa (M) dan jari-jarinya (R) seperti pada gambar! Salah satu ujung tali tak bermassa dililitkan pada katrol, ujung tali yang lain digantungi beban m kg. Percepatan sudut katrol () jika beban dilepas. Jika pada katrol ditempelkan plastisin A yang bermassa ½ M, maka untuk menghasilkan percepatan sudut yang sama, massa beban harus dijadikan…. a. ¾ m.kg b. 3/2 m.kg c. 2m.kg d. 3m.kg e. 4m.kg 15Ocean : Pencetak Sang Juara
  16. 16. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 4Menentukan Menentukan hubungan usaha dengan perubahan energi dalamkehidupan sehari-hari atau menentukan besaran-besaran yang terkait Usaha  Energi Potensial W =F.s Ep = m g h = F . s cos  Keterangan: Keterangan: Ep = energi potensial (joule) W = usaha (joule) m = massa (kg) F = gaya (N) g = percepatan gravitasi (10 m/s2) s = perpindahan (m) h = ketinggian (m)  = sudut antara F dan s  Hubungan antara Usaha dan Energi Energi Kinetik W = E Ek = ½ m v2 Keterangan: Keterangan: W = usaha (joule) Ek = energi kinetik (joule) ΔE = selisih energi (joule) m = massa (kg) v = kecepatan benda (m/s) LATIHAN SOAL1. Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian bergerak lurus dengan percepatan 3 m/s. Usaha yang di ubah menjadi energi kinetik setelah 2 detik adalah… a. 6 joule b. 12 joule c. 24 joule d. 48 joule e. 72 joule2. Sebuah batu yang massanya 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 100 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka usaha yang dilakukan oleh gaya berat batu sampai ketinggian 20 m adalah …. a. 10 joule b. 20 joule c. 100 joule d. 400 joule e. 1600 joule3. Seorang anak mengangkat koper dengan gaya angkat sebesar 50 N, berjalan sejauh 4 meter, maka usaha yang dilakukan anak tersebut adalah …. a. 0 joule b. 0,4 joule c. 12,5 joule d. 20 joule e. 200 joule 16Ocean : Pencetak Sang Juara
  17. 17. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20134. Sepotong balok bermassa 20 kg berada dalam keadaan diam pada bidang horizontal yang licin. Kemudian balok dipukul hingga bergerak dengan percepatan 0,8 m/s 2. Usaha yang dilakukan balok pada 10 sekon pertama gerakannya adalah …. a. 1 600 joule b. 800 joule c. 640 joule d. 64 joule e. 6,4 joule5. Perhatikan gambar! Anggap g = 10 m/s2. Jika koefisien gesekan kinetik antara balok dan lantai μk = 0,5, maka nilai perpindahan benda (s) adalah…. a. 5,00 m b. 4,25 m c. 3,00 m d. 2,50 m e. 2,00 m6. Odi mengendarai mobil bermassa 4 000 kg di jalan lurus dengan kecepatan 25 m/s. Karena melihat kemacetan dari jauh dia mengerem mobil sehingga kecepatan mobilnya berkurang teratur menjadi 15 m/s. Usaha oleh gaya pengereman adalah…. a. 200 kJ b. 300 kJ c. 400 kJ d. 700 kJ e. 800 kJ7. Bola bermassa 500 gram bergerak dengan laju 10 m/s. Untuk menghentikan bola tersebut gaya penahan F bekerja pada bola selama 0,2 s. Besar gaya F adalah …. a. 5 N b. 7,5 N c. 10 N d. 15 N e. 25 N8. Seorang pekerja menarik ember berisi air yang bermassa 5 kg yang diikat dengan tali, dari ketinggian 5 meter sampai pada ketinggian 20 meter. Jika percepatan gravitasi g=10m/s2, usaha yang harus dilakukan adalah …. a. 1750 J b. 1500 J c. 1000 J d. 750 J e. 250 J9. Sebuah mesin Derek menarik sebuah mobil. Usaha yang dilakukan mesin Derek sebesar 25000 J. Tali penarik mobil membentuk sudut 45 dan mesin derek berhasil memindahkan mobil sejauh 100 m. Gaya yang dilakukan mesin derek pada mobil sebesar…. a. 100 2 N 17Ocean : Pencetak Sang Juara
  18. 18. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 b. 125 2N c. 150 2N d. 200 2N e. 250 2N10. Sebuah gaya konstan 60 N bekerja selama 12 detik pada sebuah benda yang masanya 10 kg. Benda mempunyai kecepatan awal 6 m/detik dengan arah yang sama dengan gaya itu. 1) Kerja yang dilakukan pada benda adalah 30.240 joule 2) Energi kinetik akhir benda itu adalah 30.240 joule 3) Daya yang dihasilkan adalah 2520 watt 4) Pertambahan emergi kinetik benda itu adalah 180 joule Pernyataan yang benar adalah … a. 1, 2 dan 3 b. 1 dan 3 c. 1 dan 4 d. hanya 4 e. semua benar11. Sebuah benda bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Akibat gaya gesekan antara benda dan lantai mengalami perlambatan 2 m/s2. Besar usaha untuk mengatasi gaya gesekan selama 3 sekon adalah…. a. 256 joule b. 240 joule c. 176 joule d. 128 joule e. 120 joule12. Energi 4900 joule digunakan untuk mengangkat vertikal benda bermassa 50 kg. Benda akan naik setinggi … (g = 9.8 m/s2) a. 0,1 m b. 10 m c. 98 m d. 245 m e. 960 m 18Ocean : Pencetak Sang Juara
  19. 19. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 5Menentukan Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan ataumenentukan besaran-besaran terkait pada konsep elastisitas Modulus Elastisitas (Modulus Young) Tegangan Regangan Modulus F l    E A l e Keterangan: E = modulus elastisitas (N/m2)  = tegangan (N/m2)  = regangan F = gaya (N) A = luas penampang (m2) l = panjang mula-mula (m) Δl = perubahan panjang (m) Hukum Hooke / Elastisitas Pegas “Jika gaya tarik tidak melampui batas elastisitas pegas, pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”. F  k.x Keterangan: F = gaya yang dikerjakan pada pegas (N) k = konstanta pegas (kg/m2) Δx = pertambahan panjang pegas (m) Energi potensial pegas E p  1 k x 2 2 Susunan Pegas Seri Paralel 1 1 1 1 k p  k1  k2  ...  kn    ...  ks k1 k2 kn LATIHAN SOAL1. Tiga buah pegas identik tersusun seperti gambar berikut! Masing-masing pegas dapat merenggang 2 cm jika diberi beban 600 gram, maka konstanta pegas gabungan pada sistem pegas adalah …. a. 45 N/m b. 200 N/m c. 225 N/m d. 450 N/m e. 900 N/m 19Ocean : Pencetak Sang Juara
  20. 20. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20132. Tiga buah pegas identik disusun seperti gambar di samping! Jika beban 300 gram (g = 10 m/s2) digantung pada pegas k, pegas akan bertambah panjang 4 cm. Besarnya konstanta susunan pegas adalah …. a. 225 N/m b. 75 N/m c. 50 N/m d. 25 N/m e. 5 N/m3. Percobaan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut : Energi potensial yang dihasilkan ketika pegas bertambah panjang 2 cm adalah …. a. 0,32 J b. 0,16 J c. 0,08 J d. 0,06 J e. 0,04 J4. Karet yang panjangnya L digantungkan beban sedemikian rupa sehingga diperoleh data seperti pada tabel : Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan besar konstanta pegas adalah …. a. 250 N/m b. 360 N/m c. 400 N/m d. 450 N/m e. 480 N/m5. Sepotong kawat logam homogen panjangnya 140 cm dan luas penampangnya 2 mm. Ketika ditarik dengan gaya sebesar 100 N, bertambah panjang 1 mm. Modulus elastik bahan kawat logam tersebut adalah …. a. 7 x 108 N/m2 b. 7 x 109 N/m2 c. 7 x 1010 N/m2 d. 7 x 1011 N/m2 e. 7 x 1017 N/m26. Grafik di samping menunjukkan hubungan antara gaya F dan pertambahan panjang (x) pada sebuah pegas. Energi potensial pegas pada saat mengalami pertambahan panjang 14 cm adalah …. a. 11,2 juole b. 5,6 joule c. 1,12 joule d. 0,56 joule e. 0,112 joule 20Ocean : Pencetak Sang Juara
  21. 21. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20137. Dua kawat P dan Q masing-masing panjangnya 50 cm dan 80 cm ditarik dengan gaya yang sama . Jika konstanta kawat P dan Q masing-masing sebesar 200 N/m dan 300 N/m, maka perbandingan penambahan panjang kawat P dan Q adalah …. a. 1 : 1 b. 2 : 3 c. 3 : 2 d. 5 : 8 e. 8 : 58. Suatu pegas akan bertambah panjang 10 cm jika diberi gaya 30 N. Pertambahan panjang pegas jika diberi gaya 21 N adalah …. a. 2 cm b. 3 cm c. 5 cm d. 6 cm e. 7 cm9. Diantara keadaan benda-benda berikut : 1) Karet katapel yang diregangkan 2) Bandul yang disimpangkan 3) Besi yang dipanaskan Benda yang memiliki energi potensial adalah pada nomor … a. (1) b. (1) dan (2) c. (2) d. (2) dan (3) e. (3)10. Batang serba sama (homogen) panjang L, ketika di tarik dengan gaya F bertambah panjang sebesar L. Agar pertambahan panjang menjadi 4 L maka besar gaya tariknya adalah … a. ¼ F b. ½ F c. 2 F d. 4 F e. 16 F11. Sebuah pegas memerlukan usaha 75 joule untuk meregang sepanjang 5 cm. Usaha yang diperlukan untuk meregang pegas sepanjang 3 cm adalah … a. 27 joule b. 25 joule c. 15 joule d. 5 joule e. 0,2 joule 21Ocean : Pencetak Sang Juara
  22. 22. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 6Menentukan Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukumkekekalan energi mekanik Energi Mekanik Di titik A EKA =0 EM = EP + EK EPA = mghA Keterangan : Di titik B EM = energi mekanik (joule) EKB = ½ mvB2 EP = energy potensial (joule) EPB = mghB EK = energy kinetic (joule) Di titik C Hukum kekekalan energy mekanik EKC = ½ mvC2 EPC =0 EM1 = EM2 EP1 + EK2 = EP2 + EK2 mgh1  1 mv12  mgh2  1 mv2 2 2 2 LATIHAN SOAL1. Sebuah benda bermassa 100 gram jatuh bebas dari ketinggian 20 m. kecepatan benda pada saat mencapai ketinggian 5 m dari permukaan tanah adalah ... a. 20 m/s b. 15 m/s c. 10 3 m/s d. 10 2 m/s e. 10 m/s2. Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar. Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah …. a. 6 m/s b. 8 m/s c. 10 m/s d. 12 m/s e. 16 m/s3. Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan pada sudut elevasi 60o dan kecepatan awal 40 m/s seperti gambar. Jika gesekan dengan udara diabaikan, maka energi kinetik peluru pada titik tertinggi adalah …. 22Ocean : Pencetak Sang Juara
  23. 23. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 0 joule b. 4 joule c. 8 2 joule d. 12 joule e. 24 joule4. Sebuah benda dengan massa 1 kg, dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g = 10 m/s2, besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 meter adalah …. a. 300 joule b. 400 joule c. 500 joule d. 600 joule e. 700 joule5. Sebuah benda bermassa 0,5 kg digantung dengan benang (massa benang di abaikan) dan diayunkan hingga ketinggian 20 cm dari posisi awal (lihat gambar). Bila g = 10 m/s2, kecepatan benda di titk A adalah …. a. 4 m/s b. 0,4 m/s c. 0,2 m/s d. 0,04 m/s e. 0,02 m/s6. Sebuah benda dengan massa 1 kg didorong dari permukaan meja hingga kecepatan pada saat lepas dari bibir meja adalah 2 m/s. Jika g = 10 m/s2, energi mekanik benda pada saat ketinggian dari tanah 1 m adalah …. a. 2 Joule b. 10 Joule c. 12 Joule d. 22 Joule e. 24 Joule7. Sebuah benda jatuh dari posisi A seperti gambar. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik benda ketika sampai di B adalah …. 23Ocean : Pencetak Sang Juara
  24. 24. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 a. 3 : 2 b. 3 : 1 c. 2 : 1 d. 2 : 3 e. 1 : 38. Dua buah benda A dan B yang keduanya bermassa m kg jatuh bebas dari ketinggian h meter dan 2h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan v m/s, benda B akan menyentuh tanah dengan nergi kinetik sebesar …. a. ¼ mv2 b. ½ mv2 c. ¾ mv2 d. mv2 e. 3/2 mv29. Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin seperti pada gambar. Perbandingan energi potensial dan energikinetik 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 : 210. Perhatikan gambar di samping! Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, kecepatan benda pada saat berada 15 m di atas tanah adalah …. a. 2 m/s b. 5 m/s c. 10 m/s d. 15 m/s e. 20 m/s 24Ocean : Pencetak Sang Juara
  25. 25. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 7Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan tumbukan, impuls atauhukum kekekalan momentum Impuls  Hukum Kekekalan Momentum I = F · ∆t pawal = pakhir m1.v1 + m2.v2 = m1.v1’ + m2.v2’ Keterangan: I = impuls (N.s)  Koefisien restitusi ( e ) F = gaya (N)  v v  ∆t = selang waktu (s) e   2 1   v2  v1  Momentum p=m.v  Tumbukan 1. Lenting sempurna (e = 1) Keterangan: 2. Tidak lenting sama sekali (e = 0) p = momentum (kg.m/s) 3. Lenting sebagian (0 < e < 1) m = massa (kg) v = kecepatan (m/s) Keterangan : m1, m2 = massa (kg) Hubungan Impuls dan Momentum v1, v2 = kecepatan sebelum I = p tumbukan (m/s) F . t = m . v v1’, v2’ = kecepatan setelah F . t = m (v2 – v1) tumbukan (m/s) LATIHAN SOAL1. Bola A bermassa 0,4 kg bergerak dengan laju 6 m/s dan menumbuk bola B bermassa 0,6 kg yang sedang bergerak mendekati bola A dengan laju 8 m/s. Kedua bola tersebut bertumbukan tidak lenting sempurna. Laju bola setelah tumbukan adalah …. a. 1,4 m/s searah gerak bola B b. 2,4 m/s searah gerak bola B c. 2,4 m/s searah gerak bola A d. 2,5 m/s searah gerak bola B e. 2,5 m/s searah gerak bola A2. Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kecepatan bola menjadi 6 m/s. Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah …. a. 8 kg m/s b. 6 kg m/s c. 5 kg m/s d. 4 kg m/s e. 2 kg m/s3. Sebuah bola yang mempunyai momentum p menumbuk dinding dan memantul. Tumbukan lenting sempurna dan arahnya tegak lurus. Besarnya perubahan momentum bola adalah … a. 0 b. ¼ p c. ½ p 25Ocean : Pencetak Sang Juara
  26. 26. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. P e. 2p4. Sebuah bola jatuh bebas dari ketinggian 100 m di atas lantai. Jika koefisien restitusi antara bola dengan lantai 0,5 maka tinggi pantulan pertama bola tersebut adalah…. a. 20 m b. 25 m c. 50 m d. 75 m e. 80 m5. Benda A bermassa 120 gram bergerak ke kanan dengan kecepatan 20 m/s menumbuk bola B bermassa 80 gram yang diam. Tumbukan yang terjadi tidak lenting sama sekali. Kecepatan kedua benda setelah bertumbukan adalah …. a. 40 m/s b. 20 m/s c. 12 m/s d. 11 m/s e. 6 m/s6. Dua benda A dan B massanya sama. Benda A menumbuk benda B yang diam sehingga kedua benda melekat satu sama lain dan bergerak bersama, I. Jumlah energi kinetik sebelum dan sesudah tumbukan berbanding 2 : 1 II. kecepatan kedua benda sesudah tumbukan sebesar ½ kali kecepatan benda A mula-mula III. momentum benda A sebelum tumbukan = 2 kali momentum benda B sesudah tumbukan IV. Koefisien restitusi sama dengan nol Pernyataan di atas yang benar adalah …. a. I, II dan III b. I dan III c. II dan IV d. IV e. I, II, III dan IV7. Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar! Jika v2’ adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m/s, maka besa rkecepatan v1 setelah tumbukan adalah …. a. 7 m/s b. 9 m/s c. 13 m/s d. 15 m/s e. 17 m/s8. Dua troli A dan B masing-masing bergerak saling mendekat dengan vA = 4 m/s dan vB = 5 m/s seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah …. a. 4,5 m/s ke kanan 26Ocean : Pencetak Sang Juara
  27. 27. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 b. 4,5 m/s ke kiri c. 1,0 m/s ke kiri d. 0,5 m/s ke kiri e. 0,5 m/s ke kanan9. Bola B menumbuk benda A yang sedang diam seperti gambar. Jika setelah tumbukan A dan B menyatu, kecepatan bola A dan B adalah …. a. 2,0 m/s b. 1,8 m/s c. 1,5 m/s d. 1,0 m/s e. 0,5 m/s10. Sebuah mobil bermassa 800 kg melaju dengan kecepatan 90 km/jam menabark gerobak bermassa 200 kg yang berhenti di tepi jalan. Setelah tabrakan, gerobak menempel pada mobil dan bergerak dengan laju …. a. 5 m/s b. 10 m/s c. 15 m/s d. 20 m/s e. 25 m/s11. Sebutir peluru 40 gram bergerak dengan kecepatan 100 m/s arah mendatar menumbuk balok bermassa 960 gram yang diam di atas bidang datar, Jika peluru tertahan di dalam balok, maka kecepatan keduanya menjadi …. a. 40 m/s b. 36 m/s c. 24 m/s d. 12 m/s e. 4 m/s 27Ocean : Pencetak Sang Juara
  28. 28. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 8Menjelaskan hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik atau fluidadinamik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari Tekanan Hidrostatis  Tegangan permukaan Ph  P0   gh Benda batang Benda Lingkaran Keterangan : F F   Ph = tekanan hidrostatis (Pa) 2L 2 R P0 = tekanan udara luar (Pa) Keterangan :  = massa jenis (kg/m3)  = tegangan permukaan (N/m) g = gravitasi bumi (m/s2) F = gaya (N) h = kedalaman (m) L = panjang (m) Hukum Pascal R = jari-jari (m) “Tekanan zat cair dalam ruang tertutup  Kapilaritas akan diteruskan ke segala arah” 2 cos  h  gr Keterangan : P  P2 H = tinggi fluida (m) 1  = tegangan permukaan (N/m) F1 F2  = sudut kontak  A1 A2  = massa jenis fluida (kg/m3) Keterangan : g = percepatan gravitasi (m/s2) P1 = tekanan di pipa A (N/m2) r = jari-jari pipa kapiler (m) P2 = tekanan di pipa B (N/m2)  Viskositas F1 = gaya di pipa A (N) Ff  6 rv F2 = gaya di pipa B (N) Keterangan : A1 = luas penampang A (m2) Ff = gaya stokes (N) A2 = luas penampang B (m2)  = koefisien viskositas (kg.m.s) Hukum Archimides r = jari-jari (m) “Benda yang tercelup sebagian atau v = kecepatan (m/s) seluruhnya di dalam fluida, akan  Kontinuitas mendapat gaya ke atas sebesar volume V benda yang tercelup, Q t FA   f gV atau FA  wu  w Q1 = Q2 Keterangan : A1v1  A2v2 FA = gaya angkat (N) Keterangan : f = massa jenis fluida (kg/m3) Q = debit air (m3/s) V’ = volume benda tercelup (m3) A = luas penampang pipa (m2) g = gravitasi bumi (m/s2) wu = berat benda di udara (N) V = volume (m3) w’ = berat benda di air (N) t = waktu (s) v = kecepatan aliran (m/s) Benda di dalam fluida :  Hukum Bernoulli 1. Terapung (b < f) Asas Toricelli 2. Melayang (b = f) P   gh1  1  v12  P2   gh2  1  v2 2 1 2 2 3. Tenggelam (b > f) 28Ocean : Pencetak Sang Juara
  29. 29. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 Lubang kebocoran Keterangan : FA = gaya angkat pesawat (N)  = massa jenis fluida (kg/m3) v1 = kecepatan udara bagian bawah (m/s) v2 = kecepatan udara bagian atas (m/s) P1 = tekanan udara di bagian atas (Pa) P2 = tekanan udara di bagian bawah (Pa)  Pipa venturi v  2 gh1 2h2 t g x  2 h1h2 P  P2   gh Keterangan : 1 P = tekanan (Pa) v2 2  v12  2 gh  = massa jenis fluida (kg/m3) Keterangan : v = kecepatan fluida (m/s)  = massa jenis fluida (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) v1 = kecepatan di titik 1 (m/s) h1 =jarak permukaan air ke lubang (m) v2 = kecepatan di titik 2 (m/s) h2 = jarak lubang terhadap tanah (m) P1 = tekanan udara di titik 1 (Pa) Gaya angkat pesawat P2 = tekanan udara di titik 2 (pa) h = selisih ketinggian air di kedua pipa (m) FA  1  (v12  v2 2 ) A 2 v1 > v2 P1 < P2 LATIHAN SOAL1. Sebatang jarum yang panjangnya 10 cm diletakkan pelan-pelan di atas permukaan bensin. Jarum terapung dalam bensin. Massa jenis jarum  = 3,92 gr/cm3, tegangan muka bensin pada suhu tersebut =  = 0,0314 N/m. Ambil  = 3,14 dan g = 10 m/det2, maka radius jarum adalah.... a. 3/7 mm b. 4/7 mm c. 5/7 mm d. 6/7 mm e. 1 mm2. Sebuah pipa kapiler berdiameter 2/3 mm dimasukkan tegak lurus ke dalam bejana yang berisi air raksa (massa jenis = 13,62 gr/cm3). Sudut kontak antara air raksa dengan pipa adalah 143º (sin 37 = 0,6). Bila tegangan muka zat cair adalah 0,48 N/m, maka turunnya air raksa dalam pipa kapiler dihitung dari permukaan zat cair dalam bejana (g = 10 m/det2) adalah.... a. 1,20 cm b. 1,69 cm c. 2,00 cm 29Ocean : Pencetak Sang Juara
  30. 30. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 2,27 cm e. 3,00 cm3. Sebuah tangki berisi air diletakkan di tanah. Tinggi permukaan air 1,25 m dari tanah. Pada ketinggian 0,8 m dari tanah terdapat lubang kebocoran, sehingga air mengalir dari lubang tersebut dengan kecepatan.... (g = 10 m detik-2) a. 0,45 m detik-1 b. 3 m detik-1 c. 8 m detik-1 d. 9 m detik-1 e. 12,5 m detik-14. Sebuah pesawat mempunyai lebar sayap total 15 m2. Jika kecepatan aliran udara di atas dan di bawah sayap masing- masing 60 m/s dan 30 m/s serta massa jenis udara 1,2 kg/m3. Besarnya gaya ke atas yang dialami pesawat adalah…. a. 16 200 N b. 20 100 N c. 24 300 N d. 30 500 N e. 34 600 N5. Sebuah batu karang bermassa 80 kg terletak di dasar sebuah danau. Volum batu 2,5 x 104 cm3. Berapa berat batu di dasar danau? a. 530 N b. 545 N c. 550 N d. 575 N e. 580 N6. Sebuah bola dengan volume 32 cm3 mengapung di atas permukaan air dan setengahnya tepat terbenam di bawah permukaan air. Berapakah massa bola itu? a. 1,6 b. 1 kg c. 0,16 kg d. 0,016 kg e. 0,0016 kg7. Tekanan hidrostatis pada suatu titik di dalam bejana yang berisi zat cair ditentukan oleh: 1) massa jenis zat cair 2) volume zat cair dalam bejana 3) kedalaman titik dari permukaan zat cair 4) bentuk bejana Pernyataan yang benar adalah …. a. (1), (2), dan (3) b. (1) dan (3) c. (2) dan (4) d. (4) e. (1), (2), (3), dan (4)8. Sebuah tangki di isi dengan air sampai mencapai ketinggian 3,05 m. Pada jarak 1,25 m dari dasar tangki terdapat sebuah kran dengan luas penampang 1 cm2. Kecepatan keluarnya air dari kran adalah .... a. 2 m/s b. 3 m/s c. 4 m/s 30Ocean : Pencetak Sang Juara
  31. 31. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 5 m/s e. 6 m/s9. Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain yang berjari-jari 5 cm. Keduanya dalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 1 m/s pada tekanan 105 N/m2, maka tekanan pada pipa yang kecil (massa jenis air 1 gram/cm3) adalah …. a. 10 000 N/m2 b. 60 000 N/m2 c. 15 000 N/m2 d. 90 000 N/m2 e. 30 000 N/m210. Pada gambar di bawah, air mengalir melewati pipa venturimeter. Jika luas penampang A1 dan A2 masing-masing 5 cm2 dan 4 cm2 dan g = 10 m/s2, maka kecepatan (v) air yang memasuki pipa venturimeter adalah …. a. 3 m/s b. 4 m/s c. 5 m/s d. 9 m/s e. 25 m/s 31Ocean : Pencetak Sang Juara
  32. 32. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 3. Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya pada mesin kalorIndikator 1Menentukan pengaruh kalor terhadap suatu zat, perpindahan kalor atau asas Blackdalam pemecahan masalah Kalor  Perpindahan kalor Q  mcT Konduksi Q  mL Q kAT H  Keterangan: t l Q = kalor (joule) Konveksi m = massa benda (kg) Q H  hAT c = kalor jenis benda (J/kg°C) t ∆T = perubahan suhu (°C) Radiasi L = kalor laten (J/kg) Q H  e T 4 A Satuan Kalor t 1 joule = 0,24 kalori 1 kalori = 4,2 joule Keterangan : H = kalor yang merambat tiap detik (J/s) k = konduktivitas termal (W/m.K) Azas Black “Pada pencampuran dua zat banyaknya h = koefisien konveksi (J/s.m2.K) kalor yang dilepas zat bersuhu tinggi A = luas permukaan (m2) sama dengan banyaknya kalor yang ∆T = perubahan suhu (°C) diterima zat bersuhu rendah.” l = panjang penghantar (m) e = emisivitas : e = 1; penyerap sempurna Qserap  Qlepas 0<e<1 e = 0; penyerap paling jelek  = konstanta boltzman (5,67x10-8 W/m2K4) LATIHAN SOAL1. Dua buah batang logam A dan B memiliki ukuran yang sama tetapi jenisnya berbeda dihubungkan seperti berikut, Kedua logam memiliki suhu yang beda pada kedua ujungnya. Jika koefisien konduksi termal A adalah setengah konduksi termal B, maka suhu pada sambungan batang adalah.... a. 55 °C b. 45 °C c. 35 °C d. 29 °C e. 24 °C2. Dua batang logam A dan B yang mempunyai ukuran sama disambungkan satu sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu ujung bebas logam B 210oC dan di ujung bebas logam A 30oC dan koefisien konduksi kalor logam A adalah dua kali koefisien konduksi logam B maka suhu pada sambungan kedua logam adalah…. a. 80oC b. 90oC c. 120 oC 32Ocean : Pencetak Sang Juara
  33. 33. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 d. 150oC e. 180oC3. Sebongkah es dengan massa 50 gram pada suhu -5oC dimasukkan kedalam 1 liter air dengan suhu 20oC. Dalam waktu beberapa lama es itu habis menyatu dengan air di dalam bak dalam suhu setimbang. Jika kalor lebur es 80 kal/g, maka : 1) Suhu air sekarang antara -5oC sampai dengan 20oC 2) Terjadi aliran kalor dari air ke dalam es 3) Pada saat es melebur, kalor yang diperlukan sebesar 4000 kal 4) Es melebur di dalam air karena pengaruh tekanan hidrostatis air Penyataan yang benar adalah …. a. (1), (2) dan (3) b. (1) dan (3) c. (2) dan (4) d. (4) e. (1), (2), (3) dan (4)4. Batang besi homogen yang salah satu ujungnya dipanasi. Besi itu memiliki luas penampang 17 cm2 dengan konduktivitas termal 4 x 105 J/msoC. Panjang batang 1 m dan perbedaan suhu kedua ujung 30oC. Kalor yang merambat dalam batang besi selama 2 sekon sebesar … a. 2,81 x 103 Joule b. 4,08 x 104 Joule c. 4,08 x 105 Joule d. 6,00 x 105 Joule e. 7,10 x 106 Joule5. Sepotong es yang massanya 75 gram saat berada pada titik leburnya dimasukkan ke dalam bejana berisi 150 gram air bersuhu 100oC (kalor jenis air = 1 kal.gram-1.oC-1 dan kalor lebur es = 80 kal.gram-1. Jika dianggap tidak ada kalor yang terserap pada wadahnya setelah terjadi keseimbangan termal, maka suhu air adalah …. a. 60oC b. 50oC c. 45oC d. 40oC e. 36oC6. Sepotong logam bermassa 50 gr bersuhu 90oC dicelupkan ke dalam 100 gr air bersuhu 29,5oC (kalor jenis air = 1 kal/groC). Jika suhu akhir 35oC, maka kalor jenis logam adalah…. a. 0,20 kal/groC b. 0,16 kal/groC c. 0,15 kal/groC d. 0,12 kal/groC e. 0,10 kal/groC7. Dua batang logam P dan Q yang mempunyai panjang dan luas penampang yang sama disambung menjadi satu pada salah satu ujungnya. Bila konduktivitas termal logam P 4 kali konduktivitas termal logam Q, maka suhu pada sambungan kedua logam saat terjadi keseimbangan termal adalah … a. 120oC b. 100oC c. 90oC d. 80oC e. 60oC 33Ocean : Pencetak Sang Juara
  34. 34. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20138. Grafik di bawah ini menyatakan hubungan antara suhu (t) dengan kalor (Q) yang diberikan pada 1 gram zat padat. Besar kalor lebur zat padat tersebut adalah… a. 71 kal/gram b. 79 kal/gram c. 80 kal/gram d. 81 kal/gram e. 150 kal/gram9. Perbandingan jumlah energi radiasi kalor yang dipancarkan tiap detik satu satuan luas permukaan dari dua benda hitam sempurna masing-masing bersuhu 47oC dan 367oC adalah a. 1 : 2 b. 1 : 4 c. 1 : 16 d. 2 : 1 e. 16 : 110. Alumunium bermassa 200 gram dengan suhu 20oC dimasukkan ke dalam bejana air bermassa 100 gram dengan suhu 80oC. Jika kalor jenis alumunium 0,22 kal/goC dan kalor jenis air 1 kal/goC, maka suhu akhir air dan alumunium mendekati …. a. 20oC b. 42oC c. 62oC d. 80oC e. 100oC 34Ocean : Pencetak Sang Juara
  35. 35. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 2Menjelaskan persamaan umum gas ideal pada berbagai proses termodinamika danpenerapannya. Persamaan Gas Ideal V2 = volume akhir gas ideal (m3) PV = nRT atau PV = NkT T1 = suhu awal gas ideal (K) Keterangan : T2 = suhu akhir gas ideal (K) P = tekanan gas ideal (Pa) V = volume gas ideal (m3)  Energi Kinetik Gas Ideal N = jumlah partikel gas 3 3 R = tetapan gas umum Ek  nRT atau Ek  NkT 2 2 (8,31x103 J/mol.K atau Keterangan : 0,082 liter.atm/mol K) Ek = energy kinetik gas ideal (joule) k = tetapan Boltzman n = jumlah mol gas (1,38x10-23 J/K) N = jumlah partikel gas T = suhu (K) T = suhu (K) m R = tetapan gas umum n = jumlah mol gas ( n  atau Mr (8,31x103 J/mol.K atau N 0,082 liter.atm/mol K) n ) k = tetapan Boltzman No (1,38x10-23 J/K) No = bilangan Avogadro (6,02x1023 partikel)  Kecepatan Efektif gas Ideal m = massa partikel gas Mr = massa molekul gas 3RT 3kT vrms  atau vrms  Hukum Boyle-gay-Lussac M m PV1 PV2 Keterangan : 1  2 vrms = kecepatan efektif (m/s) T1 T2 m = massa partikel gas ideal (kg) Keterangan : M = massa gas per mol (kg/mol) P1 = tekanan awal gas ideal (Pa) P2 = tekanan akhir gas ideal (Pa) V1 = volume awal gas ideal (m3) LATIHAN SOAL1. Sebuah ruang tertutup berisi gas idela dengan suhu T dan kecepatan partikel gas v. Jika suhu gas dipanaskan menjadi 3T maka kecepatan gas menjadi .... a. v2 b. 3v c. 3v d. v e. 1/3 v2. Sebanyak 3 liter gas Argon bersuhu 27oC pada tekanan 1 atm ( 1 atm = 105 Pa) berada di dalam tabung. Jika kontanta gas umum R = 8,314 J.m-1.K-1 dan banyaknya partikel dalam 1 mol gas 6,02 x 1023 partikel, maka banyak partikel gas Argon dalam tabung tersebut adalah…. a. 0,83 x 1023 partikel b. 0,72 x 1023 partikel 35Ocean : Pencetak Sang Juara
  36. 36. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 c. 0,42 x 1023 partikel d. 0,22 x 1023 partikel e. 0,12 x 1023 partikel3. Sepuluh liter gas ideal suhunya 127oC mempunyai tekanan 165,6 N/m2. Banyaknya partikel gas tersebut…. a. 2 x 1019 partikel b. 3 x 1019 partikel c. 2 x 1020 partikel d. 3 x1020 partikel e. 5 x 1020 partikel4. Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi 5/4 T dan volumenya menjadi ¾ V, maka tekanannya menjadi …. a. ¾ P b. 4/3 P c. 3/2 P d. 5/3 P e. 2 P5. Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V pada suhu T dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi 3/2 T dan tekanannya menjadi 2P, maka volume gas menjadi…. a. ¾ P b. 4/3 P c. 3/2 P d. 3 P e. 4 P6. Partikel-partikel gas oksigen di dalam tabung tertutup pada suhu 20oC memiliki energi kinetik 2140 joule. Untuk mendapatkan energi kinetik 6420 joule kita harus menaikkan suhunya menjadi… a. 879C b. 606C c. 589C d. 60C e. 40C7. Dua mol gas menempati ruang 24,08 liter. Tiap molekul gas memiliki energi kinetik sebesar 3 ×10–21 J. Jika bilangan Avogadro = 6,02 × 1023 molekul.mol–1, maka tekanan gas dalam tangki adalah …. a. 1,00 × 102 Pa b. 2,41 × 102 Pa c. 6,02 × 102 Pa d. 1,00 x 105 Pa e. 2,41 × 105 Pa8. Massa sebuah molekul nitrogen adalah empat belas kali massa sebuah molekul hidrogen. Dengan demikian molekul-molekul nitrogen pada suhu 294 K mempunyai laju rata-rata yang sama dengan molekul-molekul hidrogen pada suhu : a. 10,5 K b. 42 K c. 21 K d. 4116 K e. 2058 K 36Ocean : Pencetak Sang Juara
  37. 37. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20139. Gas dalam ruang tertutup bersuhu 42oC dan tekanan 7 atm serta volumenya 8L. Apabila gas dipanasi sampai 87oC, tekanan naik sebesar 1 atm, maka volume gas adalah …. a. tetap b. berkurang 10% c. berkurang 20% d. bertambah 12% e. bertambah 20%10. Suhu gas ideal berada di dalam bejana yang tutupnya dapat bergerak bebas naik ataupun turun. Awalnya volume ruangan tersebut V, bersuhu T dan tekanan P. Jika tutup bejana di tekan, volume gas menjadi ¼ dari semula sedangkan suhu menjadi dua kali dari semula, maka tekanan gas sekarang menjadi …. a. 1/8 P b. ½ P c. P d. 2 P e. 8 P11. Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V dalam ruang tertutup. Jika tekanan gas dalam ruang tersebut menjadi ¼ kali semula pada volume tetap, maka perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah penurunan tekanan adalah …. a. 2 : 1 b. 4 : 1 c. 1 : 2 d. 1 : 4 e. 1 : 512. Untuk melipatduakan kecepatan rms dari molekul-molekul dalam suatu gas ideal pada 300 K, suhu sebaiknya dinaikkan menjadi… a. 327 K b. 424 K c. 600 K d. 1200 K e. 90.000 K13. Dalam ruangan yang volume 1,5 liter terdapat gas yang bertekanan 105 Pa. Jika satu partikel gas memiliki kelajuan rata-rata sebesar 750 m/s, maka massa gas adalah…. a. 80 gram b. 8 gram c. 3,2 gram d. 0,8 gram e. 0,4 gram 37Ocean : Pencetak Sang Juara
  38. 38. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 3Menentukan besaran fisis yang berkaitan dengan proses termodinamika pada mesinkalor Proses Termodinamika 1. Isotermal (T = 0) U = 0 V2 Q  W  nRT ln V1 2. Isobarik (P = 0) 3 U  PV 2  Mesin Carnot W  PV 1. Usaha pada mesin Carnot : 5 W = Q1 – Q2 Q  U  W  P(V2  V1 ) 2 2. Efisiensi mesin Carnot : 3. Isokhorik (V = 0)  T2  W=0   1   100% 3  T1  Q  U  nR(T2  T1 )  Q  2   1  2  100% 4. Adiabatik (Q = 0)  Q1  Q=0  Mesin Pendingin 3 Koefisien performansi (Kp) W  U   nR(T2  T1 ) 2 Q2 Q2 T2 Kp    W Q1  Q2 T1  T2 Siklus Carnot 1. Proses pemuaian secara Keterangan : isotermis (A ke B) menyerap Q1 = kalor yang diberikan pada gas oleh kalor Q dan mengubahnya reservoir suhu tinggi T1 menjadi W1 Q2 = kalor yang diberikan pada gas oleh 2. Proses pemuaian secara reservoir suhu tinggi T2 adiabatic (B ke C), melakukan T1 = suhu reservoir tinggi (K) usaha W2 T2 = suhu reservoir rendah (K) 3. Proses pemampatan secara W = Usaha dilakukan mesin Carnot (J) isotermik (C ke D) melepas kalor U = energy dalam (J) Q2 P = tekanan (Pa) 4. Proses pemampatan secara V = volume (m3) adiabatic (D ke A)  = efisiensi mesin Carnot LATIHAN SOAL1. Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoar suhu tinggi bersuhu 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensi naik menjadi 50%, maka suhu reservoar suhu tinggi dinaikkan menjadi …. a. 900 K b. 960 K c. 1000 K d. 1180 K e. 1600 K 38Ocean : Pencetak Sang Juara
  39. 39. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20132. Sebuah mesin Carnot bekerja pada suhu antara 800 K dan 450 K, serta membuang energi panas sebesar 1 kJ setiap siklusnya. Usaha mesin setiap siklusnya adalah .… a. 0,79 kJ b. 1,00 kJ c. 1,43 kJ d. 1,78 kJ e. 2,05 kJ3. Perhatikan grafik P – V mesin Carnot di samping! Jika kalor yang diserap (Q) = 10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot…. a. 1.500 J b. 4.000 J c. 5.000 J d. 6.000 J e. 8.000 J4. Perhatikan grafik P – V berikut! Perbandingan besar usaha yang dilakukan pada proses I dan proses II adalah …. a. 4 : 3 b. 3 : 4 c. 2 : 3 d. 2 : 1 e. 1 : 15. Suatu sistem melepaskan panas 200 kalori tanpa melakukan usaha luar, maka perubahan energi dalam sistem tersebut sebesar ..... a. –840 J b. –480 J c. –48 J d. 47,6 J e. 470 J6. Sebuah mesin kalor Carnot bekerja diantara dua reservoir bersuhu 5270C dan 1270C. Apabila reservoir suhu tinggi diturunkan menjadi 2270C, maka efisiensi mula-mula dan terakhir masing-masing adalah .… a. 30% dan 20% b. 50% dan 20% c. 60% dan 40% d. 40% dan 20% e. 50% dan 30% 39Ocean : Pencetak Sang Juara
  40. 40. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20137. Suatu pesawat pendingin memiliki koefisien daya guna 6,5. Jika suhu reservoir panas adalah 27oC, maka suhu reservoir dingin adalah… a. -14oC b. -13oC c. -12oC d. -11oC e. -10oC8. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut! 1) Pada proses isokhorik, gas tidak melakukan usaha 2) Pada proses isobarik, gas selalu mengembang 3) Pada proses adiabatik, gas selalu mengembang 4) Pada proses isotermik, energi dalam gas tetap Pernyataan yang sesuai dengan konsep termodinamika adalah .... a. 1 dan 2 b. 1, 2 dan 3 c. 1 dan 4 d. 2, 3 dan 4 e. 3 dan 49. Gambar P – V dari sebuah mesin Carnot terlihat seperti gambarberikut! Jika mesin menyerap kalor 800 J, maka usaha yang dilakukan adalah …. a. 105,5 J b. 252,6 J c. 336,6 J d. 466,7 J e. 636,7 J10. Suhu di dalam sebuah lemari es adalah -3oC. Fluida yang dimampatkan di dalamnya mengembun pada suhu 27oC. Maka koefisien performasi lemari es tersebut adalah… a. 9 b. 8 c. 7 d. 6 e. 5 40Ocean : Pencetak Sang Juara
  41. 41. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013SKL 4. Menganalisis konsep dan prinsip gelombang, optik dan bunyi dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologiIndikator 1Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang. Gelombang Berjalan 2. Ujung bebas y p  2 A cos(kx) sin(t  kl ) Persamaan umum: Ap  2 A cos(kx) y  A sin(t  kx) Gelombang Stationer  sn  (2n  1) ; n  0,1, 2,... 1. Ujung terikat 4  pn  (2n) ; n  0,1, 2,... 4 Keterangan : y = simpangan getaran titik yang berjarak x dari titik asal getaran yp = simpangan pada titik P yang berjarak l dari ujung terikat atau y p  2 A sin(kx) cos(t  kl ) ujung bebas (m) A = amplitude (m) Ap  2 A sin(kx) t = waktu (s)  T = periode getaran (s) sn  (2n) ; n  0,1, 2,... x = jarak titik pada tali dari titik asal 4 getaran (m)  k = bilangan gelombang (m-1) pn  (2n  1) ; n  0,1, 2,... 4  = kecepatan sudut (rad/s)  = sudut fase  = fase  = panjang gelombang (m) v = cepat rambat gelombang (m/s) f = frekuensi gelombang (Hz) LATIHAN SOAL1. Gelombang transversal merambat sepanjang tali AB. Persamaan gelombang di titik B dinyatakan dengan persamaan y  0, 08sin 20 (t  x ) , besaran dalam sistem SI. Jika 5 x jarak AB, maka: 1) cepat rambang gelombangnya 5 m/s 2) frekuensi gelombangnya 10 Hz 3) panjang gelombangnya 0,5 m 4) gelombang memiliki amplitudo 8 cm 41Ocean : Pencetak Sang Juara
  42. 42. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 Pernyataan yang benar adalah ... a. (1), (2) dan (3) b. (1) dan (3) c. (2) dan (4) d. (4) saja e. (1), (2), (3) dan (4)2. Gelombang berjalan merambat pada ujung tali tetap dilukiskan seperti di bawah ini: Jika jarak AB = 6 m ditempuh dalam selang waktu 0,25 s, maka simpangan di titik P memenuhi persamaan… a. y p  0,5sin  (12t  x ) 2 b. y p  0,5sin  (12t  x ) 12 x c. y p  0, 5sin  (6t  ) 4 x d. y p  1sin  (4t  ) 12 x e. y p  1sin  (4t  ) 123. Persamaan simpangan gelombang berjalan memenuhi y = 0,05 sin (16t + 4x). Cepat rambat gelombangnya adalah…. a. 3,14 m/s b. 12,56 m/s c. 31,4 m/s d. 125,6 m/s e. 314 m/s4. Persamaan gelombang berjalan y  2sin  (20t  x ) , x dalam cm, y dalam cm dan t 25 dalam sekon. Amplitudo dan cepat rambat gelombang itu adalah… a. 2 cm ; 3 m/s b. 2 cm ; 5 m/s c. 2 cm ; 15 m/s d. 3 cm ; 15 m/s e. 3 cm ; 50 m/s5. Perhatikan grafik rambatan gelombang berikut ini ! Jika AB = 8 m ditempuh dalam waktu 0,2 s, maka persamaan gelombang dari A ke B adalah… 42Ocean : Pencetak Sang Juara
  43. 43. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 x a. y  0, 05sin 2 (5t  ) 40 x b. y  0, 05sin  (20t  ) 40 c. y  0, 05sin  (20t  0,5x) d. y  0, 05sin  (10t  0, 5 x) e. y  0,05sin  (10t  40 x)6. Suatu gelombang berjalan merambat melalui permukaan air dengan data seperti pada diagram! Bila AB ditempuh dalam waktu 8 s, maka persamaan gelombangnya adalah …. a. y = 0,03 sin 2 (0,5t – 2x) m b. y = 0,03 sin (0,5t -2x) m c. y = 0,03 sin (5t – 0,5x) m d. y = 0,06 sin (5t – 0,5x) m e. y = 0,06 sin (2t – 0,5x) m7. Sebuah gelombang berjalan dengan persamaan y = 0,03 sin 2 ( 60t – 2x) , y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah …. a. 15 m/s b. 20 m/s c. 30 m/s d. 45 m/s e. 60 m/s8. Jika sebuah pipa organa tertutup ditiup sehingga timbul nada atas ketiga, maka terjadilah ... a. 4 perut dan 4 simpul b. 4 perut dan 5 simpul c. 5 perut dan 4 simpul d. 5 perut dan 5 simpul e. 5 perut dan 6 simpul9. Suatu gelombang stasioner mempunyai persamaan: y = 0,2 cos 5x sin 10t ( y dan x dalam meter dan t dalam waktu). Jarak antara perut dan simpul yang berturutan pada gelombang ini adalah… a. 0,1 m b. 0,2 m c. 0,4 m d. 2,5 m e. 5 m 43Ocean : Pencetak Sang Juara
  44. 44. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 2Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnet serta manfaat atau bahayanyadalam kehidupan sehari-hari Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik :  mengontrol ketebalan dua sisi suatu 1. Dapat merambat dalam ruang hampa logam sehingga memiliki ketebalan (tidak memerlukan medium untuk yang sama merambat) 2. Sinar – X 2. Tidak bermuatan listrik  mendiagnosis adanya gejala penyakit 3. Merupakan gelombang transversal, dalam tubuh (foto Rontgen) yaitu arah getarnya tegak lurus  menganalisis struktur atom kristal dengan arah perambatannya  alat pendeteksi keamanan 4. Memiliki sifat umum gelombang,  memeriksa barang-barang di bandara seperti dapat mengalami polarisasi, udara atau pelabuhan pemantulan (refleksi), pembiasan 3. Sinar ultraviolet (refraksi), interferensi, dan lenturan  untuk proses fotosintesis pada (difraksi) tumbuhan 5. Arah perambatannya tidak  membantu pembentukan vitamin D dibelokkan, baik pada medan listrik pada tubuh manusia maupun medan magnet  digunakan untuk membunuh kuman Persamaan gelombang elektromagnetik penyakit cf  memeriksa keaslian tanda tangan di Keterangan: bank-bank, keaslian uang kertas, c = cepat rambat gelombang  banyak digunakan dalam pembuatan elektromagnetik (3.108 m/s) integrated circuit (IC)  = panjang gelombang (m) 4. Cahaya tampak f = frekuensi gelombang (m)  Salah satu aplikasi dari sinar tampak Spektrum gelombang EM adalah penggunaan sinar laser dalam Dari frekuensi kecil ke besar : serat optik pada bidang 1. Gel. Radio dan TV telekomunikasi 2. Gel. Mikro (radar) 5. Sinar inframerah 3. Inframerah  terapi fisik, menyembuhkan penyakit 4. Cahaya tampak cacar dan encok (physical therapy) 5. Ultraviolet  fotografi pemetaan sumber daya alam, 6. Sinar XSinar  mendeteksi tanaman yang tumbuh di Penerapan Gelombang Elektromagnetik bumi dengan detail1. Sinar gamma  remote control berbagai peralatan untuk terapi kanker dan membunuh sel elektronik kanker 6. Gelombang mikro mensterilisasi peralatan rumah sakit  pemanas microwave atau makanan sehingga makanan tahan  komunikasi RADAR (Radio Detection lebih lama and Ranging) membuat varietas tanaman unggul tahan  mengukur kedalaman laut penyakit dengan produktivitas tinggi  digunakan pada rangkaian televisi mengurangi populasi hama tanaman 7. Televisi dan radio (serangga)  alat komunikasi, sebagai pembawa medeteksi keretakan atau cacat logam informasi dari satu tempat ketempat sistem perunut aliran suatu fluida lain (misalnya aliran PDAM), mendeteksi kebocoran 44Ocean : Pencetak Sang Juara
  45. 45. Fisika Kelas XII LATIHAN SOAL Modul Persiapan Ujian Nasional 20131. Perhatikan berikut ini! (1) Infra merah, (2) televisi, (3) ultraviolet, (4) sinar gamma. Urutan yang benar, berdasarkan frekuensi dari yang paling besar sampai paling kecil adalah …. a. (4), (3), (1), (2) b. (4), (3), (2), (1) c. (3), (4), (1), (2) d. (2), (3), (1), (4) e. (1), (2), (3), (4)2. Berkas sinar X yang dihasilkan suatu mesin. Sinar X memiliki panjang gelombang 2,1 nm. Frekuensi sinar X tersebut adalah …. a. 1,13 x 1016 Hz b. 1,33 x 1017 Hz c. 1,43 x 1017 Hz d. 1,73 x 1017 Hz e. 2,03 x 1018 Hz3. Gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk remote control adalah…. a. sinar gamma b. sinar-X c. sinar ultraungu d. cahaya tampak e. sinar inframerah4. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar dari periode kecil ke periode besar…. a. cahaya biru, cahaya hijau, sinar inframerah, gelombang radar b. cahaya hijau, cahaya biru, sinar-X, sinar gamma c. sinar inframerah, sinar ultraviolet, cahaya hijau, cahaya biru d. gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru, gelombang radio e. sinar-X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau5. Gelombang elektromagnetik dengan periode 10-15 sekon (cepat rambat dalam ruang hampa 3,0 x 108 m/s) merupakan …. a. Gelombang radio dan televisi b. Gelombang mikro c. cahaya tampak d. Sinar inframerah e. sinar ultraviolet6. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah …. a. inframerah b. sinar gamma c. cahaya tampak d. gelombang mikro e. ultraviolet7. Gelombang elektromagnetik yang dapat menyebabkan terjadinya kanker kulit adalah…. a. Inframerah b. sinar gamma c. cahaya tampak d. sinar X e. ultra violet 45Ocean : Pencetak Sang Juara
  46. 46. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 20138. Dibawah ini merupakan penerapan gelombang elektromagnetik. 1) sebagai remote control 2) mengontrol ketebalan kertas 3) proses pengeringan dalam pengecatan mobil 4) memanaskan makanan dalam oven 5) sistem keamanan Yang merupakan penerapan sinar infrared adalah…… a. (1), (2), dan (3) b. (2), (3), dan (4) c. (3), (4), dan (5) d. (1), (3), dan (5) e. (2), (4), dan (5)9. Sinar  merupakan gelombang elektromagnetik yang sangat berbahaya pada makhluk hidup, karena sinar  dapat menyebabkan …. a. kanker tulang b. membuuh sel kanker c. fermentasi pada klorofil d. kabakaran hutan e. pemanasan global10. Gelombang elektromagnetik dengan periode 10-15 sekon (cepat rambat dalam ruang hampa 3,0 x 108 m/s) merupakan …. a. Gelombang radio dan televisi b. Sinar inframerah c. sinar ultraviolet d. Gelombang mikro e. cahaya tampak 46Ocean : Pencetak Sang Juara
  47. 47. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 3Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan pengamatan pada mikroskopatau teropong Mikroskop  Jenis Teropong Lensa pada Mikroskop a. Teropong bias (lensa), yang terdiri a. Lensa objektif, lensa yang berada dari beberapa lensa. dekat objek. b. Teropong pantul (cermin), yang b. Lensa okuler, lensa yang berada terdiri atas beberapa lensa dan dekat mata. cermin. Sifat Bayangan Mikroskop  Teropong bintang a. Lensa objektif : nyata, terbalik, Perbesaran teropong bintang diperbesar. b. Lensa okuler : maya, tegak, diperbesar. Perbesaran Mikroskop Perbesaran lensa objektif dan okuler: Panjang teropong bintang  Teropong bumi Perbesaran total mikroskop : Perbesaran teropong bumi M tot  M ob  M ok Panjang Mikroskop Panjang teropong bumi Keterangan: Mtot : perbesaran total mikroskop Mob : perbesaran lensa objektif Mok : perbesaran lensa okuler s’ob : jarak bayangan terhadap lensa Keterangan: objektif (cm) Mtot : perbesaran total mikroskop sob : jarak benda terhadap lensa Mob : perbesaran lensa objektif objektif (cm) Mok : perbesaran lensa okuler sn : jarak titik dekat mata (cm) s’ob : jarak bayangan terhadap lensafob : fokus lensa objektif (cm) objektif (cm)fok : focus lensa okuler (cm) sob : jarak benda terhadap lensa Teropong objektif (cm) Lensa pada Teropong sn : jarak titik dekat mata (cm) a. Lensa objektif, lensa yang berada fob : fokus lensa objektif (cm) dekat objek. fok : focus lensa okuler (cm) b. Lensa okuler, lensa yang berada dekat mata Sifat Bayangan Teropong a. Lensa objektif : nyata, terbalik, diperkecil b. Lensa okuler : maya, terbalik, diperbesar 47Ocean : Pencetak Sang Juara
  48. 48. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 LATIHAN SOAL1. Jarak titik api lensa obyektif dan okuler sebuah mikroskop berturut-turut 18 mm dan 5 cm. Jika sebuah benda diletakkan 20 mm di depan lensa obyektif, maka perbesaran total mikroskop untuk mata normal ( Sn = 25 cm ) tak berakomodasi adalah .... a. 5 kali b. 9 kali c. 14 kali d. 45 kali e. 54 kali2. Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran anguler 6 kali. Jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler 35 cm. Teropong digunakan dengan mata tidak berakomodasi. Jarak fokus okulernya adalah …. a. 3,5 cm b. 5 cm c. 7 cm d. 10 cm e. 30 cm3. Sebuah teropong bintang memiliki lensa obyektif dengan jarak fokus 175 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 25 cm. Panjang teropong dan perbesaran anguler teropong berturut-turut …. a. 200 cm dan 7 kali b. 200 cm dan 10 kali c. 250 cm dan 7 kali d. 250 cm dan 8 kali e. 300 cm dan 10 kali4. Sebuah mikroskop memiliki jarak titik api obyektif 2,0 cm. Sebuah benda diletakkan di bawah obyektif pada jarak 2,2 cm. Panjang mikroskop 24,5 cm dan pengamat dilakukan tanpa akomodasi. Jika pengamat bermata normal maka perbesaran total mikroskop bernilai… a. 20 kali b. 25 kali c. 50 kali d. 75 kali e. 100 kali5. Sebuah teropong diarahkan ke bintang, menghasilkan perbesaran anguler 20 kali. Jika jarak fokus obyektifnya 100 cm, maka jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler teropong tersebut adalah … a. 120 cm b. 105 cm c. 100 cm d. 90 cm e. 80 cm6. Sifat dan kedudukan bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif sebuah teropong bintang … a. nyata, terbalik dan tepat di titik fokus lensa obyektif b. nyata, tegak dan tepat di titik fokus lensa okuler c. nyata, tegak dan tepat di titik fokus lensa obyektif d. maya, terbalik dan tepat di titik fokus lensa okuler e. maya, terbalik dan tepat di titik fokus lensa obyektif7. Jarak fokus lensa obyektif dan lensa okuler sebuah mikroskop masing-masing 2 cm dan 5 cm, digunakan untuk mengamati benda kecil yang terletak 2,5 cm dari lensa 48Ocean : Pencetak Sang Juara
  49. 49. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 obyektif. Jika pengamat bermata normal berakomodasi maksimum, maka perbesaran yang dihasilkan mikroskop adalah …. a. 20 kali b. 24 kali c. 25 kali d. 50 kali e. 54 kali8. Teropong bintang dengan perbesaran anguler 10 kali. Bila jarak titik api obyektifnya 50 cm, maka panjang teropong… a. 5 cm b. 35 cm c. 45 cm d. 50 cm e. 55 cm9. Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optic teropong astronomi ditunjukkan seperti gambar. Informasi yang benar dari gambar yaitu…10. Seorang siswa (Sn = 25 cm) melakukan percobaan menggunakan mikroskop, dengan data seperti diagram berikut : Perbesaran mikroskop adalah …. a. 30 kali b. 36 kali c. 40 kali d. 46 kali e. 50 kali 49Ocean : Pencetak Sang Juara
  50. 50. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 4Menentukan besaran-besaran fisis pada peristiwa interferensi dan difraksi Catatan :  2n  Genap :m=  n  2   2n  1  Ganjil :m=    2  n = 0,1,2,3,… LATIHAN SOAL1. Pada percobaan Young digunakan dua celah sempit yang berjarak 0,3 mm satu dengan lainnya. Jika jarak layar dengan celah 1 m dan jarak garis terang pertama dari terang pusat 1,5 mm, maka panjang gelombang cahaya adalah .... a. 4,5x10-3 m b. 4,5x10-4 m 50Ocean : Pencetak Sang Juara
  51. 51. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 c. 4,5x10-5 m d. 4,5x10-6 m e. 4,5x10-7 m2. Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 500 nm datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde ke-2 membuat sudut 30° dengan garis normal pada kisi, maka jumlah garis per cm kisi adalah .... a. 2.000 b. 4.000 c. 5.000 d. 20.000 e. 50.0003. Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 640 nm. Sebuah layar diletakkan 1,5 m dari celah. Jika jarak kedua celah 0,24 mm maka jarak dua pita terang yang berdekatan adalah …. a. 4,0 mm b. 6,0 mm c. 8,0 mm d. 9,0 mm e. 9,6 mm4. Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30 maka banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah …. a. 24 b. 25 c. 26 d. 50 e. 515. Sebuah kisi mempunyai konstanta kisi 4 x 105 m-1. Terang orde kedua didifraksikan pada sudut 37o (tan 37o = ¾ ) terhadap normal. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah …. a. 5,6 x 10-7 m b. 6,5 x 10-7 m c. 7,5 x 10-7 m d. 7,8 x 10-7 m e. 8,0 x 10-7 m6. Diketahui jarak dua celah ke layar 1,5 m dan panjang gelombang yang digunakan 4x10-7 m. Jarak antara terang pusat dan terang ketiga 0,6 cm. Jarak antara kedua celah adalah …. a. 3 x 10-5 m b. 4,5 x 10-5 m c. 1,5 x 10-4 m d. 2 x 10-4 m e. 3 x 10-4 m7. Cahaya monokromatik dari sumber yang jauh datang pada sebuah celah tunggal yang lebarnya 3,00 nm. Jarak terang pusat dari pola difraksi ke gelap pertama sama dengan 1,80 mm. Cahaya tersebut memilik panjang gelombang …. a. 320 nm b. 480 nm c. 550 nm d. 600 nm 51Ocean : Pencetak Sang Juara
  52. 52. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013 e. 900 nm8. Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5 000 A datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membentuk sudut deviasi 30o, jumlah garis per cm kisi adalah …. a. 2 000 goresan b. 4 000 goresan c. 5 000 goresan d. 20 000 goresan e. 50 000 goresan9. Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30o, banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah …. a. 24 b. 25 c. 26 d. 50 e. 5110. Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berturutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah …. a. 400 nm b. 450 nm c. 480 nm d. 560 nm e. 600 nm 52Ocean : Pencetak Sang Juara
  53. 53. Fisika Kelas XII Modul Persiapan Ujian Nasional 2013Indikator 5Menentukan besaran-besaran fisis yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler. Efek Doppler ”Jika jarak antara sumber bunyi dan pendengar membesar, maka frekuensi bunyi yang diterima pendengar akan lebih kecil dari frekuensi sumbernya, dan sebaliknya jika jarak tersebut Penjelasan: mengecil, maka frekuensi yang diterima (+) jika sumber bunyi menjauhi pendengar pendengar akan lebih besar dari (–) jika sumber bunyi mendekati pendengar frekuensi sumbernya.” (+) jika pendengar mendekati sumber bunyi v  vp (–) jika pendengar menjauhi sumber bunyi fp  fs v  vsKeterangan:fp = frekuensi diterima pendengar (Hz)fs = frekuensi dipancarkan sumber (Hz)v = cepat rambat bunyi di udara (m/s)vp = kecepatan pendengar (m/s)vs = kecepatan sumber bunyi (m/s) LATIHAN SOAL1. Sebuah ambulans bergerak dengan kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirinenya pada frekuensi 400 Hz. Seorang pengemudi truk yang bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 20 m/s mendengar bunyi sirine ambulans. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi terdengar oleh pengemudi truk saat kedua mobil saling mendekat adalah .... a. 300 Hz b. 350 Hz c. 400 Hz d. 450 Hz e. 475 Hz2. Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 m/s mendekati sumber bunyi yang diam, frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika bergerak mendekati sumber dengan saat menjauhi sumber adalaha…. a. 33/34 b. 33/35 c. 34/35 d. 35/33 e. 35/343. Seorang siswa yang sedang berdiri di tepi jalan raya mendengar sirine ambulan dengan frekuensi f Hz. Jika ambulan bergerak mendekati siswa dengan laju 5 m/s, frekuensi bunyi sirine 335 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, frekuensi bunyi sirine ambulan yang didengar siswa adalah…. a. 340 Hz b. 350 Hz 53Ocean : Pencetak Sang Juara

×