soal-soal fisika kelas x semester 1

Pilihan ganda Soal uas Fisika Kelas X Semester ganjil 2011 40 butir. 5 uraian Soal uas Fisika Kelas X Semester ganjil 2011

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

1. Vektor posisi sebuah partikel dinyatakan dengan persamaan r = (4t + 2)i + (2t² – 5t)j, t dalam sekon dan r dalam meter. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon adalah ….
a. 2 m/s
b. 4 m/s
c. 5 m/s
d. 6 m/s
e. 8 m/s

2. Sebuah benda dilemparkan vertikal ke atas dengan persamaan lintasan y = (at – 5t2) m. Jika t dalam sekon dan ketinggian maksimum yang dapat dicapai benda 20 m. Nilai a adalah ….
a. 10
b. 15
c. 20
d. 25
e. 30

3. Nappitupulu menembakkan sebutir peluru ke atas dengan kecepatan awal 100 m/s dan sudut elevasi 60^°. Kecepatan peluru tersebut saat berada di titik tertinggi adalah sebesar ….
a. nol
b. 50 m/s
c. 65 m/s
d. 80 m/s
e. 50 3 m/s

4.

Sebuah mobil hendak menyeberangi parit yang lebarnya 4 meter. Perbedaan tinggi antara kedua sisi parit itu adalah 20 cm, seperti ditunjukkan pada gambar. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², kelajuan v minimum agar penyeberangan mobil dapat tepat berlangsung adalah ….
a. 15 m/s
b. 20 m/s
c. 25 m/s
d. 30 m/s
e. 35 m/s

5. Titik P berada di tepi sebuah piringan VCD. Kecepatan sudut putaran piringan VCD memenuhi persamaan ω = (4t – 2) rad/s. Besarnya sudut yang telah ditempuh oleh piringan VCD tersebut dalam waktu 5 sekon adalah ….
a. 10 rad
b. 20 rad
c. 30 rad
d. 40 rad
e. 50 rad

6. Perbandingan jari-jari Bumi di khatulistiwa dan di kutub adalah 9 : 8. Perbandingan percepatan gravitasi Bumi di kutub terhadap percepatan gravitasi Bumi di khatulistiwa adalah ….
a. 8 : 9
b. 9 : 8
c. 2 √2:3
d. 3 : 2√ 2
e. 64 : 81

7. Suatu satelit mengorbit Bumi sehingga 3600 km di atas permukaan Bumi. Jika jari-jari Bumi 6400 km, percepatan gravitasi Bumi g = 10 m/s², dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan, kelajuannya dalam km/s adalah ….
a. 6,4
b. 64
c. 640
d. 6.400
e. 64.000

8. Seseorang yang bermassa m berada di permukaan Bumi dengan jari-jari Bumi R dan massa Bumi M. Perbandingan gaya gravitasi yang dialami orang ketika berada di permukaan Bumi dan ketika berada pada jarak R di atas permukaan Bumi adalah ….
a. 1 : 1
b. 1 : 2
c. 2 : 1
d. 1 : 4
e. 4 : 1

9. Seorang pelajar bermassa 40 kg menggantung pada sebuah pegas yang panjangnya 40 cm sehingga panjang pegas menjadi 50 cm. Jika g = 10 m/s², konstanta pegas tersebut adalah .…
a. 400 N/m
b. 500 N/m
c. 800 N/m
d. 2.000 N/m
e. 4.000 N/m

10. Dua pegas identik disusun secara seri, kemudian keduanya disusun secara paralel. Jika kedua susunan pegas itu digantungi beban yang sama, perbandingan pertambahan panjang sistem pegas seri terhadap sistem pegas paralel adalah ….
a. 1 : 2
b. 2 : 1
c. 1 : 4
d. 4 : 1
e. 1 : 8

11. Sebuah pegas digantungkan pada sebuah lift. Pada ujung bebasnya digantungkan beban 40 gram. Pada saat lift diam, pegas bertambah panjang 5 cm. Diketahui g = 10 m/s². Pertambahan panjang pegas apabila lift bergerak ke bawah dengan percepatan sebesar 2 m/s² adalah ….
a. 2 cm
b. 4 cm
c. 5 cm
d. 6 cm
e. 8 cm

12. Sebuah batang mula-mula panjangnya L, kemudian ditarik dengan gaya F. Jika luas penampang batang A dan modulus elastisitasnya E, rumus pertambahan panjang batang ( Δ L) adalah ….

a. 

b. 

c. 

d. 

e. 

13. Sebuah titik materi melakukan getaran harmonis sederhana dengan amplitudo A. Pada saat simpangannya ½ A√ 3 , fase getarannya terhadap titik setimbang adalah ….
a.1/12
b.1/8
c.1/6
d. ¼
e. ½

14. Sebuah partikel bergetar harmonis dengan frekuensi 5 Hz dan amplitudo 15 cm. Kelajuan partikel pada saat berada 12 cm dari titik setimbangnya adalah ….
a. 1,74 m/s
b. 2,22 m/s
c. 2,46 m/s
d. 2,83 m/s
e. 3,25 m/s

15. Suatu benda bermassa 100 gram bergerak harmonis sederhana dengan amplitudo 8 cm dan periode 0,25 s. Besar gaya yang bekerja pada sistem saat simpangannya seperempat amplitudo adalah sekitar ….
a. 1,28 N
b. 2,52 N
c. 3,80 N
d. 5,04 N
e. 6,32 N

16. Sebuah benda yang massanya 200 gram bergetar harmonis dengan periode 0,2 sekon dan amplitudo sebesar 5 cm. Besar energi kinetik pada saat simpangannya 3 cm adalah …. (dalam joule)
a. 2
b. 3
c. 4
d. 5
e. 6

17. Sebuah balok kayu bermassa 2 kg terletak pada bidang datar. Jika pada balok bekerja sebuah gaya mendatar sebesar 25 N sehingga balok berpindah sejauh 4 m, besar usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut adalah ….
a. 50 joule
b. 100 joule
c. 150 joule
d. 200 joule
e. 400 joule

18. Sebuah tongkat yang panjangnya 32 cm dan tegak di atas permukaan tanah dijatuhi martil 8 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya. Jika gaya tahan rata-rata tanah 1500 N, banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan terhadap tongkat agar menjadi rata dengan permukaan tanah adalah ….
a. 6 kali
b. 8 kali
c. 10 kali
d. 12 kali
e. 15 kali

19. Benda bermassa 10 kg yang mula-mula diam dipercepat oleh suatu gaya tetap 15 N. Setelah menempuh jarak 12 m, kelajuan benda tersebut menjadi .…
a. 118 m/s
b. 36 m/s
c. 6 m/s
d. 4,5 m/s
e. 3,6 m/s

20. Dua buah benda angkasa yang bermassa masing-masing m₁ dan m₂ berjarak r sehingga terjadi gaya tarik menarik sebesar F. Ketika kedua benda tersebut bergerak saling mendekati dan jaraknya berkurang 25%, gaya tarik menarik antara kedua benda tersebut menjadi ….
a. 16 F
b. 16/9 F
c. 4/3 F
d. ¾ F
e. ¼ F

21. Sebuah pembangkit listrik tenaga air menggunakan air terjun dari ketinggian 80 meter dengan laju aliran sebesar 500 kg/s. Jika turbin pembangkit tenaga listrik yang digunakan memiliki efisiensi 60%, besarnya energi listrik yang dihasilkan per sekon adalah …. (g = 10 m/s²)
a. 240 kJ
b. 400 kJ
c. 480 kJ
d. 600 kJ
e. 720 kJ

22. Sebuah mesin pesawat terbang memberikan gaya dorong sebesar 25.000 N sehingga bergerak dengan kecepatan 300 m/s. Daya yang diberikan mesin pesawat terbang itu adalah ….
a. 6,0 MW
b. 7,5 MW
c. 9,0 MW
d. 12 MW
e. 15 MW

23. Sebuah truk bermassa 2,5 ton. Truk tersebut melaju dengan kecepatan 108 km/jam dan menabrak sebuah pohon sehingga truk berhenti dalam waktu 0,15 sekon. Gaya rata-rata pada truk selama berlangsungnya tabrakan adalah …. (dalam kN).
a. 250
b. 500
c. 2.500
d. 5.000
e. 25.000

24. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 5 m dan terpental hingga mencapai ketinggian 0,8 m. Koefisien restitusi antara lantai dan bola itu adalah sebesar ….
a. 0,3
b. 0,4
c. 0,5
d. 0,6
e. 0,7

25. Sebutir peluru bermassa 10 g ditembakkan ke dalam suatu ayunan balistik yang bermassa 1,99 kg. Pada saat ayunan itu mencapai tinggi maksimum, kawat membentuk sudut 30° dengan vertikal (lihat gambar).

Panjang kawat ayunan adalah 40 cm. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², kecepatan peluru ditembakkan adalah ….
a. 200 m/s
b. 250 m/s
c. 280 m/s
d. 300 m/s
e. 400 m/s

26. Suatu partikel bergerak melingkar dengan percepatan sudut 2 rad/det. Kecepatan sudut awalnya adalah 30 rad/det. Setelah 5 detik sudut yang ditempuh partikel adalah ….
A. 150 rad
B. 175 rad
C. 200 rad
D. 225 rad
E. 250 rad

27. Peluru A dan B ditembakkan dengan kecepatan awal yang sama, peluru A dengan sudut 30^°dan peluru B dengan sudut 45^° maka tinggi maksimum peluru A dibanding tinggi maksimum peluru B adalah ….
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 1 : 3
D. 1 : √3
E. √3 : 1

28. Sebuah satelit diluncurkan ke atas dengan laju awal . Jika gesekan dengan udara diabaikan, massa bumi = M, massa satelit = m, dan jari-jari bumi = R, maka agar satelit itu tidak kembali ke bumi, v² berbanding lurus dengan ….
A. Mm/R
B. M/R
C. M2R
D. MR
E. MmR

29. Peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan awal v = 1,4 × 10³m/det dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya 2 × 10⁶m. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/det², maka sudut elevasinya n derajat dengan n adalah ….
A. 30
B. 45
C. 60
D. 75
E. 110

30. Jika suatu benda jatuh bebas maka:
1. energi mekanik tetap
2. energi potensial tetap
3. gerakannya dipercepat beraturan
4. energi kinetiknya tetap
Pernyataan yang benar adalah ….
A. 1 , 2, 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4
E. 1, 2, 3, 4

31. Seorang astronot melayang dalam pesawat ruang angkasa yang sedang mengitari bumi, karena pada posisi itu ….
(1) gaya gravitasi bumi pada astronot nol
(2) gaya gravitasi bumi dan bulan pada astronot di orbit saling meniadakan
(3) gaya gravitasi bumi dan gaya Archimedes saling meniadakan
(4) gaya gravitasi bumi pada astronot dan kapal angkasa bertindak sebagai gaya sentripetal
Pernyataan di atas yang benar adalah ….
A. (1), (2), (3)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (4)
E. (1), (2), (3), (4)

32. Planet A dan B masing-masing berjarak rata-rata sebesar p dan q terhadap matahari. Planet A mengitari matahari dengan periode T. Jika p = 4q, maka B mengitari matahari dengan periode ….
A. T/12
B. T/10
C. T/8
D. T/6
E. T/4

33. Tabel di bawah ini menunjukkan hubungan antara pertambahan panjang pegas (Δy) terhadap berat beban W yang menariknya.

Δy (m)	W (N)
0,02	20
0,04	40
0,06	60

Jika sebuah beban bermassa 10 kg digantungkan pada pegas tersebut, kemudian pegas digetarkan pada arah vertikal maka frekuensi pegas adalah ….
A. 5/π Hz
B. 7//π Hz
C. 12/π Hz
D. 14/π Hz
E. 15/π Hz

34. Sebuah pegas diregangkan dengan gaya 10 N bertambah panjang 2 cm. Energi potensial pegas saat panjangnya hanya bertambah 1 cm adalah ….
A. 1,0 × 10^-2J
B. 1,4 × 10^-2J
C. 1,8 × 10^-2 J
D. 2 × 10^-2J
E. 2,5 × 10^-2 J

35. Sebuah pegas tergantung tanpa beban panjangnya 30 cm. Kemudian ujung bawah pegas digantungi beban 100 gram sehingga panjang pegas menjadi 35 cm. Jika beban tersebut ditarik ke bawah sejauh 5 cm dan g = 10 m/det², maka energi potensial elastik pegas adalah ….
A. 0,025 J
B. 0,05 J
C. 0,1 J
D. 0,25 J
E. 0,5 J

36. Sebuah pegas memerlukan usaha 75 J untuk meregang sepanjang 5 cm. Usaha yang dilakukan untuk meregangkan pegas sepanjang 3 cm adalah ….
A. 0,2 J
B. 5 J
C. 15 J
D. 25 J
E. 27 J

37.

Dua pegas identik masing-masing memiliki konstanta pegas 1000 Nm, disusun seperti pada gambar di samping. Jika g = 10 m/det², maka akibat beban B susunan pegas memiliki energi potensial sebesar ….
A. 1,25 × 10^–3J
B. 1,56 × 10^–3J
C. 3,13 × 10^–3J
D. 3,15 × 10^–3 J
E. 3,15 × 10^–3 J

38. Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan dengan sudut elevasi 30^odan dengan kecepatan 40 m/det. Jika gesekan dengan udara diabaikan maka energi potensial peluru pada titik tertinggi adalah ….
A. 2 J
B. 4 J
C. 5 J
D. 6 J
E. 8 J

39. Di antara kasus berikut ini:
(1) air yang berada di tempat yang tinggi
(2) busur panah yang teregang
(3) bola yang menggelinding di lantai,
Yang memiliki energi potensial adalah benda pada kasus ….
A. (1)
B. (1) dan (2)
C. (2)
D. (2) dan (3)
E. (3)

40. Jari-jari bumi adalah 6,4 × 10⁶m dan percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah 10 m/det². Kecepatan minimal yang dibutuhkan pesawat ruang angkasa agar dapat terlepas dari pengaruh gravitasi adalah ….
A. 10³m/det
B. 4 × 10³m/det
C. 4 √2 x 10³m/det
D. 8 × 10³m/det
E. 8 √2 × 10³m/det

B. Kerjakan soal berikut ini dengan benar!

1. Sebuah mobil bergerak lurus dengan kecepatan sebesar 72 km/jam. Tiba-tiba mobil direm hingga berhenti dalam waktu 6 sekon. Berapakah panjang lintasan selama pengereman berlangsung?

2. Posisi peluru yang ditembakkan dari atas bidang datar dengan sudut elevasi tertentu dinyatakan dengan persamaan r = [160t i + (120t – 5t2)j] m. Jika i dan j menyatakan vektor satuan dalam arah x dan y, serta t dalam sekon, tentukanlah jarak terjauh yang dicapai peluru.

3. Dengan kecepatan berapakah sebuah satelit harus mengorbit pada ketinggian R dari permukaan Bumi? Diketahui massa Bumi M, massa satelit m, jari-jari Bumi R, dan anggap satelit bergerak melingkar beraturan.

4. Diketahui bahwa jari-jari Bumi hampir dua kali dari jari-jari planet Mars, sedangkan massa Mars sekitar 10% dari massa Bumi. Tentukan perbandingan medan gravitasi di permukaan Bumi dan Mars.

5.

Grafik tersebut menunjukkan pertambahan panjang karet akibat gaya yang berbeda-beda. Tentukan besarnya energi potensial karet pada pertambahan panjang 12 cm.

Kunci jawaban

2. c 10. d 18. d
4. b 12. b 20. c
6. a 14. d 22. b
8. e 16. c 24. b
26. B
28. B
30. B
32. C
34. E
36. A
38. D
40. E

Jawaban soal uraian
2. 3.840 m
4. 5 : 2