Suhu dan Kalor

A. Suhu

Suhu merupakan suatu besaran yang menunjukkan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer.

Read More

Contoh Soal dan Pembahasan Suhu dan Kalor

1. Banyaknya kalor untuk menurunkan suhu 4 kg zat cair yang mempunyai kalor jenis 500 J/kg ^oK dari 40 ^oC menjadi 20 ^oC adalah…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ

Read More

Contoh Soal dan Pembahasan Rangkaian Listrik AC

1. Perhatikan Gambar rangkaian seri RLC berikut!

Besar impedansi pada rangkaian tersebut adala...
A. 1600 Ω
B. 1500 Ω
C. 1300 Ω
D. 800 Ω
E. 600 Ω

Pembahasan
R =500 Ω
L = 8 H
C = 5 μF
ω = 100 rad/s
Z =...??

 

2. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

 

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 200 V, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah....

A. 1,5 A
B. 2,0 A
C. 3,5 A
D. 4,0 A
E. 5,0 A

Pembahasan

R = 60 Ω
X_L = 120 Ω
X_C = 40 Ω
V_m = 200 volt
I_m = ...???

3. Sebuah kapisitor dirangkai pada sumber tegangan bolak-balik 250 Volt yang frekuensi 50 Hz, ternyata reaktansi kapasitifnya 5000/π ohm.  Kapasitas dari kapasitor itu adalah......
A.  2 μF            

B.  5 μF           

C.  10 μF

D.  20 μF

E.  50 μF

 

Pembahasan

V = 250 volt

f = 50 Hz

Xc = 5000/π ohm

C = ...?

 

4. Hitunglah frekuensi resonansi dari sebuah rangkaian dengan hambatan yang diabaikan mengandung induktansi 60 mH dan kapasitansi 600 pF!

Pembahasan

L = 60 mH = 60 × 10^-3 H

C = 600 pF = 600 × 10^-12 F

f₀ = ...?

5. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

 

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 200 V, hitunglah:

a. kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah....

b. Tegangan pada masing-masing komponen

Pembahasan

R = 60 Ω
X_L = 120 Ω
X_C = 40 Ω
V_m = 200 volt
I_m = ...???

 

a. Jadi arus kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah 2 A

b.  Nilai pada masing-masing komponen adalah:

V_R = I.R = 2.60 = 120 volt

V_L = I.X_L = 2.120 = 240 volt

 V_C = I.X_C = 2.40 = 80 volt

Read More

Gerak Vertikal

Gerak vertikal adalah suatu gerak benda yang menempuh lintasan vertikal terhadap acuannya dimana selama geraknya benda tersebut hanya mengalami percepatan gravitasi sehingga nilai percepatan pada gerak vertikal ini selalu tetap. Ada 3 macam gerak vertikal yaitu gerak vertikal ke atas, gerak vertikal ke bawah dan gerak jatuh bebas.

1)   Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas merupakan gerak suatu benda yang terbebas dari gaya lain selain akibat percepatan gravitasi bumi.

Gerak jatuh bebas merupakan GLBB dipercepat karena saat benda jatuh semakin mendekati tanah kecepatan semakin naik. Sedangkan nilai percepatannya adalah tetap

Rumus:

v_t = g . t

h =  (1/2).g t²

v_t² = 2.g.h

Keterangan:

v_t = kecepatan benda pada saat t sekon (m/s)

g = percepatan gravitasi (g = 10 m/s²).

t = waktu tempuh (s)

h = ketinggian dari tanah (m)

Contoh:

 Mouse bermassa 100 gram jatuh dari meja setinggi 1,8 meter. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², hitunglah:

a.       Kecepatan mouse sesaat akan menyentuh lantai

b.      Waktu yang diperlukan untuk sampai di lantai

Penyelesaian:

Diket: m = 100 gram,         g = 10 m/s²

h = 1,8 m

Ditanya: a) v = …?             b) t = …?

Jawab:

 

2)   Gerak Vertikal ke Atas

Merupakan gerak benda dilempar ke atas dengan kecepatan awal v_o.

Gerak vertical ke atas termasuk GLBB diperlambat karena saat bergerak ke atas kecepatannya semakin berkurang dan lama-lama akan berhenti sesaat kemudian jatuh lagi. Sedangkan nilai percepatannya adalah tetap.

Rumus:

v_t = v_o -  g.t

 h = v_o.t - (1/2).g.t²

v_t² = v_o² - 2.g.h

Keterangan:

v_t = kecepatan akhir benda pada saat t sekon (m/s)

v_o = kecepatan awal benda (m/s)

g = percepatan gravitasi (g = 10 m/s²).

t = waktu tempuh (s)

h = ketinggian dari tanah (m)

Syarat - syarat gerak vertikal ke atas yaitu :

1. Benda mencapai ketinggian maksimum jika v_t = 0

h_max = v_o² / 2.g

2. Benda sampai di tanah jika h = 0
3. Waktu untuk mencapai ketinggian maksimum

t_max = v₀ / g

Contoh:

Budi melemparkan bola ke atas dengan kecepatan awal 8 m/s. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², hitunglah:

a.       Ketinggian maksimum yang dicapai bola tersebut

b.      Lamanya bola di udara (dari dilempar sampai jatuh lagi)

Penyelesaian:

Diket: v_o = 8 m/s,   g = 10 m/s²

Ditanya: a) h_maks = …?       b) t = …?

Jawab:

a)      h_max = v_o² / 2.g = 64 / 20 = 3,2 m

Jadi lamanya bola diudara adalah 2 x 0,8 s = 1,6 s.

3)   Gerak Vertikal ke Bawah

Merupakan gerak benda dilempar ke bawah (vertikal ke bawah) dengan kecepatan awal v_o.

Merupakan GLBB dipercepat karena saat benda jatuh semakin mendekati tanah kecepatan semakin naik. Sedangkan nilai percepatannya adalah tetap

Rumus:

v_t = v_o +  g.t

 h = v_o.t + (1/2).g.t²

v_t² = v_o² + 2.g.h

Keterangan:

v_t = kecepatan akhir benda pada saat t sekon (m/s)

v_o = kecepatan awal benda (m/s)

g = percepatan gravitasi (g = 10 m/s²).

t = waktu tempuh (s)

h = ketinggian dari tanah (m)

Contoh:

Dari atas gedung, Rudi melempar batu ke bawah dengan kecepatan awal 4 m/s. setelah bergerak 1 sekon, batu sampai di tanah. Hitunglah kecepatan dan jarak yang sudah ditempuh batu tersebut.

Penyelesaian:

Diket: v_o = 4 m/s,        g = 10 m/s²

Ditanya: a) v_t = …?     b) h = …?

Jawab:

a)      v_t = v_o + g.t  =  4  + 10.1 = 14 m/s

b)      h = v_o.t + (1/2).g.t² = 4 (1) + ½ (10)(1) = 9 m

Read More