THE NGUBUH BLOG: November 2018

KOMPETISI DOSMAN 2018

SOAL FISIKA

KELAS : XI IPA

PETUNJUK UMUM

1. Tulis nomor dan nama Anda pada lembar jawaban yang disediakan

2. Periksa dan bacalah soal dengan teliti sebelum Anda bekerja

3. Kerjakanlah soal anda pada lembar jawaban

4. Gunakan waktu dengan efektif dan efisien

5. Periksalah pekerjaan anda sebelum diserahkan kepada Pengawas

1. Sebuah tongkat panjang 2 meter tak bermassa dipasang pada sebuah engsel. Dua buah gaya masing-masing F₁ = 4N dan F₂ = 8N bekerja pada tongkat seperti pada gambar di bawah. Besar momen gaya dan arah putaran pada batang adalah ...

A. 4,8 Nm searah jarum jam

B. 4,8 Nm berlawanan arah jarum jam

C. 8,0 Nm searah jarum jam

D. 8,0 Nm berlawanan arah jarum jam

E. 12,8 Nm searah jarum jam

2. Torsi total yang bekerja pada sebuah cincin tipis yang berjari-jari 3 cm, massa 6 gram. Jika cincin tersebut berputar terhadap salah satu sumbunya sehingga mengalami percepatan anguler 10 rad/s² adalah ... N.m.

A. 1,35 x 10^–5

B. 2,70 x 10^–5

C. 5,40 x 10^–5

D. 6,75 x 10^–5

E. 8,10 x 10^–5

3. Bola pejal massa 3,5 kg menggelinding tanpa selip sepanjang bidang miring dengan sudut kemiringan 30^o. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², gaya gesekan antara bidang dengan bola adalah ...

A. 1 N

B. 2 N

C. 3 N

D. 4 N

E. 5 N

4. Silinder pejal jari-jari 10 cm dan massa 4 kg, berotasi terhadap sumbunya dan memiliki momentum anguler sebesar 1,2 kg m²/s. laju anguler silinder tersebut adalah ...

A. 10

B. 20

C. 30

D. 60

E. 120

5. Seseorang mempunyai momen inersia 5 kg m² memegang beban yang massanya masing-masing 2 kg. Jarak antara tiap beban sampai sumbu rotasi 60 cm, kemudian orang diputar dengan kecepatan 0,5 putaran/detik. Saat orang tersebut merubah jarak beban menjadi 30 cm dari sumbu putar, kecepatan angulernya menjadi ... putaran/detik.

A. 0,25

B. 0,6

C. 1,0

D. 1,2

E. 2

6. Silinder pejal bermassa 2 kg dan berjari-jari 20 cm diputar pada sumbu yang melalui pusat penampang lingkaran dengan kecepatan sudut 240 rpm. Momentum sudut silinder tersebut ...

A. 0,03 kg m²s^-1

B. 0,16 kg m²s^-1

C. 0,26 kg m²s^-1

D. 0,32 kg m²s^-1

E. 0,64 kg m²s^-1

7. Sebuah silinder pejal dengan massa 4 kg dan radius 6 cm menggelinding tanpa selip menuruni jalur dengan laju 2 m/s. Energi kinetik totalnya adalah ...

A. 4 joule

B. 8 joule

C. 12 joule

D. 16 joule

E. 20 joule

8. Pada gambar di bawah massa A = 4 kg, massa B = 3 kg dan massa katrol 2 kg. Katrol terbuat dari silinder pejal dan katrol ikut berputar dengan tali. Jika g = 10 m/s², maka percepatan benda A adalah … .

A. 0,125 ms^–2

B. 0,225 ms^–2

C. 1,115 ms^–2

D. 1,250 ms^–2

E. 1,500 ms^–2

9. Keseimbangan dari sebuah benda bergantung dari :

1) jumlah momen gaya yang bekerja pada benda

2) jumlah momen inersia benda

3) jumlah gaya yang bekerja pada benda

4) berat benda

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

10. Sebuah balok homogen AB memiliki panjang 5 m dan berat 100 N. Pada ujung A digantungkan beban 25 N. Di mana balok harus ditumpu agar balok tetap seimbang ...

A. 1,5 m dari ujung A

B. 2 m dari ujung A

C. 3 m dari ujung A

D. 2,5 m dari ujung A

E. 3,5 m dari ujung A

11. Batang AB diberi engsel pada ujung A, dan ujung B diikatkan pada tali (seperti pada gambar di bawah). Jika massa batang 4 kg dan massa beban di ujung B 10 kg panjang batang 2 m, maka tegangan tali BC besarnya ...

A. 40 N

B. 40 N

C. 60 N

D. 60 N

E. 100 N

12. Pada sistem di bawah A dan B sama tinggi, tak sama panjang (tak bermassa) berat beban 120N, maka tegangan pada masing-masing tali adalah ...

A. 25 Newton

B. 50 Newton

C. 75 Newton

D. 100 Newton

E. 125 Newton

13. Batang AB homogen panjang 12 m berat 200 N bersandar pada dinding vertikal yang licin di B dan bertumpu pada lantai horisontal di A yang kasar. Batang AB membentuk sudut 60^o dengan bidang horisontal. Jika batang tepat akan menggeser, maka besar koefisien gesekan di A adalah ...

14. Sebuah rantai fleksibel dengan berat W tergantung di antara dua titik A dan B yang sama tingginya seperti ditunjukkan pada gambar di bawah. Besar gaya yang dilakukan oleh rantai di kedua titik ujungnya adalah ...

15. Pada gambar di bawah batang AB bermassa 2 kg. Supaya sistem dalam keadaan seimbang, maka penumpu harus diletakkan dari ujung A sejauh ... m.

16. Tiga buah benda yang beratnya w₁ = 4N, W₂ = 4N, W₃ = 6N koordinatnya masing-masing (0, 0), (4, 0), (2, 3). Titik pusat berat benda seluruhnya adalah ...

A. (1, 2)

B. (1, 3)

C. (2, 1)

D. (2, 4)

E. (3, 4)

17. Sebuah pelat homogen seperti gambar di bawah. Letak titik berat pelat tersebut berada pada sumbu x = ...

A. 2

B. 4,3

C. 5

D. 6,28

E. 8

18. Sebuah kubus dengan rusuk 1 meter, di atasnya diletakkan balok dengan bidang singgung yang sama besar, tinggi balok 0,5 meter. Kedua benda mempunyai massa jenis sama (homogen), maka titik berat kedua benda dihitung dari alas kubus adalah ...

A. 0,25 m

B. 0,50 m

C. 0,75 m

D. 1,00 m

E. 1,25 m

19. Sebuah benda terbuat dari setengah bola pejal dan di atasnya dari kerucut pejal, terbuat dari bahan yang sama. Supaya susunan benda menjadi seimbang indefern maka hubungan tinggi kerucut (h) dengan jari-jari setengah bolanya (R) haruslah ...

A. h = R

B. h = 1,5 R

C. h = 1,73 R

D. h = 1,86 R

E. h = 2 R

20. Kotak berbentuk kubus dengan rusuk 20 cm berisi penuh dengan air (= 1 g/cm³). Gaya hidrostatik pada dasar kotak adalah ... Newton.

A. 10

B. 20

C. 40

D. 80

E. 160

21. Pipa U mula-mula diisi air yang massa jenisnya 1 g/cm³, kemudian salah satu kakinya diisi dengan minyak setinggi 8 cm. Jika massa jenis minyak 0,8 gr/cm³, selisih permukaan air dalam pipa adalah ... cm.

A. 0,8

B. 1,6

C. 3,2

D. 4,8

E. 6,4

22. Kempa hidrolik memiliki perbandingan diameter 1 : 20. Apabila pada penghisap besar dimuati mobil 15.000 N, agar setimbang, pada penghisap kecil diberi gaya sebesar ...

A. 37,5

B. 75

C. 150

D. 375

E. 750

23. Sepotong balok volumenya 2 m² dimasukkan ke dalam air. Jika massa balok itu 140 kg, volume balok yang berada di atas permukaan air adalah ...

A. 0,6 m³

B. 0,8 m³

C. 1,0 m³

D. 1,2 m³

E. 1,4 m³

24. Sebuah benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan alkohol dengan 40% volume benda berada dalam air dan 20% di dalam alkohol. Jika massa jenis alkohol 0,8 gr/cm³, hitung massa jenis benda dalam gr/cm³?

A. 0,02

B. 0,26

C. 0,56

D. 2

E. 2,2

25. Batang jarum yang panjangnya 4 cm diletakkan perlahan-lahan di atas permukaan air. Apabila tegangan permukaan air 7 x 10^-2N/m, maka gaya pada permukaan tersebut sebesar ...

A. 1,4 x 10^-3 N

B. 2,8 x 10^-3 N

C. 4,2 x 10^-3 N

D. 5,6 x 10^-3 N

E. 7,0 x 10^-3 N

26. Naik atau turunnya permukaan zat cair di dalam pipa kapiler dipengaruhi oleh :

1) tegangan permukaan zat cair

2) massa jenis zat cair

3) jari-jari pipa kapiler

4) volume zat cair

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

27. Besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda jatuh di dalam zat cair tergantung pada besaran-besaran berikut ini, kecuali ...

A. kecepatan benda

B. viskositas zat cair

C. besar benda

D. massa jenis zat cair

E. tegangan muka zat cair

28. Sepotong kaca di udara memiliki berat 25 N dan massa jenis 2,5 x 10³ kg/m³. Bila massa jenis air 10³ kg/m³ dan percepatan gravitasinya 10 m/s², maka berat kaca di dalam air adalah ...

A. 10 N

B. 15 N

C. 20 N

D. 25 N

E. 30 N

29. Pernyataan ini benar untuk fluida ideal, kecuali ...

A. fluida itu tidak kompresibel

B. tidak ada gaya gesekan antarmolekul

C. alirannya turbulen

D. antara dinding tabung dengan fluida tidak terjadi gesekan

E. alirannya stasioner

30. Pesawat terbang dapat mengangkasa karena ...

A. gaya angkat mesin pesawat

B. perbedaan kecepatan terbang di belakang

C. perbedaan kecepatan aliran udara di atas dengan di bawah pesawat terbang

D. perubahan momentum pesawat terbang

E. berat udara yang dipindahkan lebih besar daripada berat pesawat terbang

31. Gambar di bawah adalah pipa saluran yang dialiri air dengan debit 50 liter tiap sekon. Jari-jari di A = 2 kali di B, maka kecepatan di B dibandingkan kecepatan aliran di A adalah ...

A. 1 : 4

B. 1 : 2

C. 2 : 3

D. 2 : 1

E. 4 : 1

32. Sebuah pipa besar luas penampangnya 4 cm², ujungnya memiliki luas penampang 2 cm². Kecepatan aliran air pada pipa yang besar 0,2 m/s. Dalam 5 menit air yang keluar dari kran adalah ...

A. 4000 cm³

B. 8000 cm³

C. 12000 cm³

D. 16000 cm³

E. 24000 cm³

33. Sebuah bejana, seperti tampak pada gambar di bawah, luas penampang lubang kebocoran 0,4 cm². Tinggi permukaan air 145 cm, lubang berada 20 cm dari dasar (g = 10 m/s²). Debit air yang keluar melewati lubang B dan jarak jatuhnya air pertama kali di lantai terhadap dasar bejana adalah ...

A. 2 x 10^–4 m³/s; 0,2 m

B. 5 m³/s; 0,2 m

C. 5 m³/s; 5 m

D. 0,2 m³/s; 2 x 10^–4 m

E. 0,2 m³/s; 5 m

34. Air megalir melewati pipa venturimeter, jika luas penampang A₁ dan A₂ masing-masing 4 cm² dan 2 cm², dan g = 10 m/s², maka kecepatan (v) air yang memasuki pipa venturimeter adalah ...

A. ms^–1

B. ms^–1

C. ms^–1

D. 2 ms^–1

E. 3 ms^–1

35. Besarnya tekanan gas terhadap dinding wadahnya ditentukan oleh :

1) gaya total terhadap dinding wadah

2) perubahan momentum molekul gas ketika menumbuk dinding wadah

3) energi kinetik rata-rata molekul gas

4) kerapatan molekul-molekul gas di dalam wadah

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

36. Jika volume gas ideal diperbesar dua kali semula dan ternyata energi dalamnya menjadi empat kali semula, maka tekanan gas tersebut menjadi ...

A. 0,25

B. 0,5

C. tetap

D. 2

E. 4

37. Suatu gas ideal mula-mula volumenya 2 liter, kemudian diberi kalor sebesar 500 Joule sehingga volumenya menjadi 4 liter. Jika proses berlangsung secara isobarik dengan tekanan 2 x 10⁵ N/m², maka ...

A. tekanan akan turun

B. energi dalam naik 100 Joule

C. usahanya 300 Joule

D. energi dalamnya tetap

E. kalor yang diserap diubah semuanya menjadi usaha

38. Energi kinetik gas pada suhu 400^oK adalah 80 Joule. Agar energi kinetik gas bertambah menjadi 100 Joule, maka suhu gas dinaikkan menjadi ...

A. 100 ^oK

B. 200 ^oK

C. 500 ^oK

D. 580 ^oK

E. 600 ^oK

39. Apabila suhu gas dalam ruang tertutup dinaikkan menjadi tiga kali suhu mula-mula, kecepatan molekul rata-rata menjadi ... kali.

C. 3

D. 6

E. 9

40. Jika = massa jenis gas; P = tekanan gas; T = suhu mutlak gas; M = massa molekul gas dan R = tetapan umum. Maka massa jenis gas dapat dinyatakan dengan rumus ...

A. =

B. =

C. =

D. = RT

E. = R

41. Sebuah tangki berisi 5,5 kg gas karbondioksida dengan tekanan 4 atm. Jika gas karbondioksida itu dipompa keluar kemudian diganti dengan 5 kg gas oksigen pada suhu yang sama, maka tekanannya menjadi ...

A. 1 atm

B. 2 atm

C. 3 atm

D. 4 atm

E. 5 atm

42. Sebuah mesin mempunyai efisiensi maksimum 40%. Bila mesin itu bekerja pada reservoir suhu tinggi 227 ^oC, maka suhu uap yang dibuang di dalam reservoir suhu rendah adalah ...

A. 27 ^oC

B. 127 ^oC

C. 300 ^oC

D. 327 ^oC

E. 627 ^oC

43. Sebuah tangki yang volumenya 150 liter berisi 6,25 kg udara pada tekanan 2,5 atm. Supaya tekannya menjadi 2 atm, udara harus dikeluarkan dari tangki sebesar ... kg.

A. 0,50

B. 0,75

C. 1,0

D. 1,25

E. 1,50

44. Sebuah ruang tertutup berisi gas ideal dengan suhu T dan kecepatan partikel gas di dalamnya v. Jika suhu gas itu dinaikkan menjadi 2T, maka kecepatan partikel gas tersebut menjadi ...

A. v

B. v

C. 2v

D. 4v

E. v²

45. Gas Helium pada suhu 27 ^oC mempunyai massa 8 gram. Apabila massa atom He = 4 dan R = 8,31 Joule/mol . K, maka energi dalam gas tersebut sebesar ...

A. 7479 Joule

B. 7489 Joule

C. 7679 Joule

D. 8747 Joule

E. 8774 Joule

46. Bila sejumlah gas ideal yang massanya tetap ditekan pada suhu tetap, maka molekul-molekulnya akan ...

A. mempunyai energi kinetik lebih besar

B. mempunyai momentum lebih besar

C. lebih sering menumbuk dinding tempat gas

D. bergerak lebih cepat

E. bergerak lebih lambat

47. Menurut teori kinetik gas, energi kinetik rata-rata molekul gas ideal monoatomik pada temperatur T sama dengan ... (k = konstanta Stefan-Boltzmann).