Prinsip Archimedes

Latihan Soal Fluida Dinamis Fisika SMA

1.      Jelaskan ciri-ciri umum fluida ideal !

2.      Air mengalir melalui sebuah pipa yang berjari-jari 2 cm dan keluar melalui sebuah keran yang memiliki jari-jari ½ cm. jika kecepatan air dalam pipa 1 cm/s, tentukan kecepatan air yang keluar dari keran !

3.      Sebuah pipa pitot digunakan untuk mengukur kelajuan udara yang melalui sebuah terowongan. Pipa pitot tersebut dilengkapi dengan manometer alkohol . Apabila beda tinggi antara kedua kaki manometer 18 cm dan massa jenis udara  maka hitunglah kelajuan aliran udara tersebut !

4.      Luas total sayap pesawat terbang adalah 200 m² tentukan gaya angkat pesawat tersebut jika kecepata udara bagian atas dan bawah masing-masing 225 m/s dan 150 m/s, serta massa jenis udara 1,3  !

5.      Luas penampang pipa pada venturimeter adalah 18 cm² dan 6 cm². Beda ketinggian air pada pipa adalah 5 cm. Kecepatan aliran air pada venturimeter adalah …

6.      Air PAM memasuki rumah melalui sebuah pipa berdiameter 2,0 cm pada tekanan 4 atm. Pipa menuju ke kamar mandi lantai kedua pada ketinggian 5,0 m dengan diameter pipa 1,0 cm. jika kelajuan aliran air pada pipa masukan adalah 3,0 m/s, hitunglah kelajuan, debit dan tekanan air dalam bak mandi !

7.      Jelaskan bagaimana pesawat terbang dapat mengangkasa ! konsep-konsep apa yang dapat menjelaskannya ?

8.      Jika kecepatan aliran udara di bagian bawah sayap pesawat adalah 60 m/s dan beda tekanan diatas dan dibawah pesawat adalah 130 Pa, maka kecepatan aliran udara di bagian bawah pesawat adalah … ( )

9.      Sebutkan dan jelaskan beberapa penerapan hukum Bernoulli dalam bidang teknik !

10.  Kecepatan air yang keluar dari tangki adalah …

Latihan Soal Dinamika Rotasi Fisika SMA

1.      Tentukan torsi total gaya-gaya yang bekerja pada gambar di samping terhadap poros P !

2.      Pada bartang bekerja gaya-gaya seperti pada gambar di samping. Tentukan besar torsi pada batang terhadap poros C !

3.      Empat buah bola dihubungkan oleh batang yang massanya dapat diabaikan seperti gambar berikut.

Jika bola diputar dengan sumbu putar di B, Maka momen inersia sistem adalah …

4.      Suatu momen gaya 1 Nm dikerjakan pada sebuah roda yang mula-mula diam dan jari-jari 50 cm serta memiliki momen inersia 0,5 kgm². Besarnya momentum sudut roda setelah 2 sekon adalah …

5.      Sebuah bola pejal bermassa 3 kg dan berjari-jari 20 cm diberikan suatu gaya sehingga dari keadaan siam, bola tersebut berputar terhadap sumbu yang melalui pusat bola dengan percepatan 5 rad/s². Tentukan energi kinetik bola tersebut setelah berputar selama 2 sekon !

6.      Sebuah silinder pejal bermassa 0,6 kg dan berjari-jari 10 cm menggelinding menuruni suatu bidang miring. Silinder pejal itu mula-mula bergerak dengan kecepatan 0,5 m/s. berapakah kecepatan silinder itu ketika ketinggiannya berkurang 20 cm ?

7.      Seorang penari balet dengan tangan terentang berputar dengan kecepatan sudut diatas lantai dasar yang licin. Jika penari tersebut melipat tangannya, momen inersianya akan menjadi ¾ kali momen inersia semula. Perbandingan energi kinetik rotasi penari saat tangan dilipat dengan saat tangan terlentang adalah …

8.      Letak titik berat bangun disamping adalah …

9.      Tangga AB homogen dengan panjang  m berat 200 N bersandar pada dinding licin dan lantai kasar. Seseorang yang beratnya 600 N dapat menaiki tangga sejauh   m sebelum tangga tergelincir. Koefisien gesekan statis antara tangga dengan lantai adalah …

10.  Pada gambar dibawah, nilai tegangan tali adalah …

Latihan Soal Impuls dan Momentum Fisika SMA

1.      Sebuah gaya mendatar F = 80 + 5t bekerja pada sebuah benda dalam selang waktu t=0 sampai t=2.

a.       Hitunglah Impuls yang dikerjakan oleh gaya F pada benda dengan menggunakan grafik F terehadap t

b.      Jika akibat impuls ini benda mendapat kelajuan 68 m/s, berapakah massa benda ?

2.      Sebuah bola baja bermassa 0,5 kg dilepaskan secara bebas dari ketinggian 6 m. tumbukan yang berlangsung antara bola dan lantai dianggap lenting sempurna. Sehingga bola terpantul kembali pada ketinggian semula.

a.       Hitunglah impuls yang dikerjakan pada bola selama tumbukan

b.      Jika waktu kontak antara bola dan lantai 0,005 s, hitunglah gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola selama tumbukan itu berlangsung.

3.      Jika massa kedua benda sama, bergerak saling berlawanan arah dengan kelajuan sama dan bertumbukan, sesaat setelah tumbukan kedua benda saling melekat dan kemudian berhenti. Apakah jumlah momentum kedua benda itu kekal saat sebelum dan sesudah tumbukan ? jelaskan !

4.      Sebuah benda bergerak dengan momentum p. tiba-tiba benda tersebut pecah menjadi dua bagian dengan besar momentum masing-masing p₁ dan p₂ dalam arah saling tegak lurus, sehingga besar p adalah …

5.      Dua buah benda memiliki perbandingan massa 1:3 dan perbandingan energi kinetiknya 9:4. Perbandingan momentum kedua benda adalah …

6.      Sebutkan dan jelaskan aplikasi konsep impuls dan momentum dalam kehidupan sehari-hari dan dalam teknologi !

7.      Jelaskan prinsip kerja roket !

8.      Sebuah roket diterbangkan dengan laju semburan gas sebesar 300 kg tiap sekonnya.jika massa roket tersebut 450 kg dan kecepatan relatif roket terhadap gas adalah 300 km/jam, tentukan :

a.       Gaya dorong pada roket

b.      Percepatan rata-rata roket

9.      Sebuah benda bermassa 50 kg menumbuk tembok dengan kelajuan 20 m/s. bila tumbukan ini lenting sebagian dengan koefisien restitusi 0,4, maka besar kecepatan benda setelah tumbukan adalah …

10.  Sebuah benda jatuh di atas tanah dar ketinggian 10 m, ternyata benda terpantul setinggi 1 2 meter. Hitunglah :

a.       Koefisien restitusi

b.      Kecepatan pantulan benda

c.       Tinggi pantulan setelah pantulan ketiga

Latihan Soal Hukum Newton tentang Gravitasi Fisika SMA

1.      Besar gaya gravitasi yang dialami dua buah benda adalah …

2.      Tiga buah bola masing-masing bermassa m₁= 2 kg, m₂= 6 kg dan m₃= 9 kg. Ketiga bola tersebut dipasang pada titik-titik sudut segitiga sama sisi dengan sisi 30 cm. Berapakah gaya total yang dialami bola kedua karena tarikan dua bola yang lain ?

3.      Jika diketahui massa bulan 7,3 x 10²² kg, massa bumi 5,98 x 10²⁴ kg dan jarak antara pusat bulan dan pusat bumi adalah 3,84 x 10⁸ m, tentukan besar gaya tarik-menarik antara bumi dan bulan !

4.      Sebuah batu berada di kedalaman permukaan tanah. Nilai percepatan gravitasi bumi adalah 9,8 m/s². Jika percepatan gravitasi benda 51,9 m/s², hitunglah jarak kedalaman batu tersebut (R_B= 6380 km) !

5.      Berapakah jarak dari pusat bumi ke suatu titik di luar bumi dimana percepatan gravitasinya 1/10 percepatan gravitasi di permukaan bumi ?

6.      Planet A dan B mengorbit matahari dengan perbandingan jarak dari matahari untuk masing-masing planet adalah 1:9. Tentukan periode planet C jika  periode planet D saat mengorbit matahari adalah 365 hari !

7.      Percepatan gravitasi di suatu planet sama dengan di permukaan bumi. Jika massa bumi M dan diameter planet dua kali diameter bumi, maka massa planet adalah …

8.      Dua bintang yang mmasing-masing memiliki massa M dan 4M terpisah pada jarak d.tentukan dimana letak bintang ketiga yang berada diantara kedua bintang tersebut tetapi tidak mengalami gaya gravitasi !

9.      Percepatan gravitasi pada pemukaan bumi adalah 9,8 m/s². Hitung percepatan gravitasi pada permukaan planet yang memiliki :

a.       Massa sama tetapi massa jenis dua kali massa jenis bumi

b.      Massa jenis sama, tetapi jari –jarinya dua kali jari-jari bumi

10.  Sebuah sateli mengorbit setinggi 3600 km diatas permukaan bumi, jika jari-jari bumi 6400 km dan satelit bergerak melingkar beraturan, maka kecepatannya adalah …

Latihan Soal Gerak Dua Dimensi Fisika SMA

1.      Posisi dari suatu roket yang sedang bergerak dinyatakan oleh  dengan t dalam sekon dan r dalam meter. Tentukan :

a.       Persamaan kecepatan dan percepatan roket,

b.      Kecepatan dan percepatan awal roket,

c.       Kecepatan dan percepatan roket pada t=4 sekon.

2.      Mobil balap bergerak pada bidang xy dengan percepatan  Anggaplah mobil balap berada pada keadaan diam di titik asal pada t=0.

a.       Tentukan persamaan kecepatan dan posisi mobil balap

b.      Tentukan besar dan arah kecepatan pada saat t=3s

3.      Sebuah benda bergerak dengan kecepatan seperti digambarkan dalam grafik dibawah ini.

Tentukan :

a.       Jarak tempuh benda dari t=2s hingga t=12s

b.      Perpindahan benda dari t=2s sampai t=12s

4.      Sebuah roda berputar melalui sudut  rad. Hitunglah kecepatan dan percepatan sudut roda saat t=3s

5.      Sebuah kincir berputar dengan kecepatan sudut yang dinyatakan oleh persamaan  

a.       Nyatakan persamaan posisi sudutnya

b.      Hitung percepatan sudut sebagai fungsi waktu

c.       Hitung percepatan sudut saat t=2s

d.      Hitung percepatan sudut rata-rata dalam selang waktu t=0 sampai t=2

6.      Sebuah partikel yang mengalami gerak parabola posisinya pada saat t ditentukan oleh koordinat (x,y) dengan x=6t dan . x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan :

a.       Kecepatan awal,

b.      Sudut elevasi,

c.       Lama partikel di udara,

d.      Ketinggian maksimum,

e.       Jarak terjauh,

f.       Kecepatan di titik tertinggi.

7.      Seorang anak menerbangkan pesawat mainan dengan kecepatan 5 m/s pada arah yang membentuk sudut 37º terhadap arah mendatar. Tentukan kecepatan dan posisi pesawat setelah 2 s !

8.      Sebuah meriam dimiringkan pada sudut 45º. Meriam itu menembakkan sebuah bola dengan kelajuan 300 m/s.

a.       Berapa ketinggian maksimum yang dicapai bola ?

b.      Berapa lama bola di udara ?

c.       Berapakah jarak terjauh yang dapat dicapai bola ?

9.      Sebuah pesawat supersonik terbang mendatar pada ketinggian 20 km dengan kelajuan 2500 km/jam ketika sebuah mesin jatuh.

a.       Berapa waktu yang dibutuhkan mesin untuk menumbuk tanah ?

b.      Secara mendatar, berapa jauh jarak dari tempat mesin menumbuk tanah ke titik saat mesin jatuh ?

10.  Sebuah proyektil ditembakkan ke udara dengan sudut elevasi 30º dari puncak tebing setinggi 200 m. Kecepatan awalnya adalah 60 m/s. dengan mengabaikan hambatan udara, dimana proyektil mendarat ?