SERI - 3 SOAL DAN PEMBAHASAN MOMENTUM

Nomor : 01

Seorang anak 50 kg berlari pada kelajuan 10 m/s dan melompat

ke atas sebuah perahu yang sedang diam di tepi dermaga dan

diam di atas perahu  tersebut seperti tampak pada gambar.

Bila massa perahu 150 kg, bagian energi kinetik yang hilang

dari kejadian tersebut adalah .........

A.   0,75

B.   0,50

C.   0,40

D.   0,30

E.    0,10

 Pembahasan :

Diketahui,

Massa anak, m₁ = 50 kg dan massa perahu, m₂ = 150 kg

Kelajuan awal si anak,v₁ = 10 m/s 

kelajuan awal perahu, v₂ = 0 (karena diam)

anak melompat ke dalam perahu

Ditanya : energi kinetik yang hilang, ∆EK = … ?

Langkah pertama, 

Gunakan Hukum Kekekalan Momentum

Langkah kedua,

Kita hitung energi kinetik awal, ( anak dan perahu )

Langkah ketiga,

Kita menghitung energi kinetik akhir, 

Langkah keempat (terakhir),

Menghitung energi kinetik yang hilang, 

Perbandingan energi kinetik yang hilang ∆EK dengan energi

kinetik awal EK₁. 

Kunci : A

 

Nomor : 02

Dua buah balok dengan massa yang sama bergerak berlawanan,

masing-masing dengan dengan kecepatan 2 m/s. Bila setelah

tumbukan, kedua benda terpental berlawanan arah dengan

kecepatan yang sama sebesar 0,8 m/s. Koefisien restitusi

pada peristiwa di atas adalah ......

A.   0,2                 

B.   0,4                 

C.   0,5                 

D.   0,6       

E.    0,8

 

Pembahasan : 

Kunci : B 

Nomor : 03

Sebuah benda yang massanya 50 kg bergerak dengan kecepatan

20 m/s, kemudian menumbuk sebuah dinding tegak. Apabila

tumbukan yang terjadi lenting sebagian dengan koefiosien

restitusi 0,4 dan g = 10 m/s², kecepatan benda setelah menumbuk

dinding adalah ....... m/s.

A.   8 

B.   10         

C.   12         

D.   18                  

E.    19

 

Pembahasan :

 

Tembok, v_B = v_B’=0

 

Tumbukkan lenting sebagian, e = 0,4 

Kunci : A

 

Nomor : 04

Sebuah balok yang massanya "M"  terletak di atas lantai horizontal 

kasar. Balok ditembak peluru yang massanya "m"  dengan 

kecepatan "v"  sehingga peluru bersarang di dalam balok dan 

kemudian balok dan peluru bergeser sejauh  "X"   saat berhenti. 

Bila koefisien gesek balok dengan lantai adalah "μ" , 

maka kecepatan peluru sesaat sebelum mengenai balok 

adalah ...........

Pembahasan : 

Setelah mengalami gesekkan, balok dan peluru berhenti. 

Hubungan gaya gesek dengan dinamika balok. 

Hukum kekekalan momentum, 

Kunci : A 

Nomor : 05

A ball of 4 kg in mass moves rightward at a velocity of 10

m/s, then followed by ball B with a mass of 2 kg that moves

rightward at a velocity of 20 m/s. If the collision is a partially

elastic collision with coefficient of elasticity e = 0,8.

Calculate the kinetic energy that decreases !

A.   24 J      

B.   32 J      

C.   45 J      

D.   48 J      

E.    54 J

 

Pembahasan : 

Tumbukan lenting sebagian, e = 0,8

Eliminasi persamaan (1) dan (2) 

Energi kinetik sebelum tumbukkan, EK₁ : 

Energi kinetik setelah tumbukkan, EK₂ : 

Penurunan energi kinetik ∆EK, 

Kunci : A 

SERI - 3 SOAL DAN PEMBAHASAN KALOR

Nomor : 01

Jika kalor jenis alkohol adalah 0,5 kal/gr ⁰C, massa jenis alkohol             

0,8 gr/cm³, dan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan

suhu alkohol sebesar 20 ⁰C adalah  8 kkal, berapakah banyak

alkohol tersebut ?

a. 1 liter.     

b. 2 liter.     

c. 3 liter.                      

d. 4 liter

 

Pembahasan :

 

Diketahui :

Kalor jenis alkohol, c = 0,5 kal/gr ⁰C

Massa jenis alkohol, ρ = 0,8 gr/cm³

Kenaikan suhu, ∆T = 20 ^oC

Kalor, Q = 8 kkal

 

Ditanya : volume alkohol, V = … ?

 

Dari persamaan kalor, kita akan mencari massa alkohol,

Kunci : A 

Nomor : 02

Kalor yang dilepas secangkir kopi panas yang suhunya turun

dari 100 ⁰ C menjadi 60 ⁰ C adalah 84 KJ. Jika dianggap kalor

jenis kopi sama dengan kalor jenis air, berapa massa kopi dalam

cangkir tersebut ?

a. 0,5 kg.     

b. 1,0 kg.     

c. 5,0 kg                       

d. 10 kg

 

Pembahasan :

 

kalor jenis kopi sama dengan kalo jenis air, c_a = c_k = 4200 J/kg^oC

Kunci : B

 

Nomor : 03

Grafik di bawah ini menunjukkan hubungan antara suhu dan

kalor yang diserap oleh suatu zat. 

Jika massa zat itu 100 gram, maka kalor jenisnya

adalah .... kal/gr ⁰C.

a. 0,1   

b. 0,4   

c. 0,6    

d. 1,2

Pembahasan : 

Kunci : A

 

Nomor : 04

Ketika sebuah pemanas yang memberikan energi 10.000J/menit

dimasukkan kedalam suatu cairan, kurva suhu terhadap

waktunya ditunjukkan pada gambar di bawah ini. 

Bila massa kalor 2/3 kg , maka kalor jenis cairan

adalah ...... J/kg⁰C.

a. 33,3

b. 833

c. 2500

d. 7500

 

Pembahasan : 

Kunci : C

 

Nomor : 05

Sebuah balok besi dengan massa 1 kg dipanasi secara listrik

sehingga suhunya naik dari 14⁰C menjadi 30⁰C. Sebuah

joule meter menunjukkan bahwa 7200 J energi diperlukan

untuk itu. Kalor jenis besi adalah ........ J/Kg.K.

a. 450             

b. 400             

c. 300             

d. 250

 

Pembahasan : 

SERI - 2 SOAL DAN PEMBAHASAN KALOR

Nomor : 01

Grafik di bawah menunjukkan hubungan antara suhu dan kalor yang

diserap oleh suatu zat.

Jika massa zat itu 50 gram, maka kalor jenisnya adalah .... kal/gr ⁰ C.

a. 0,2                           

b. 0,4                           

c. 0,6                            

d. 1,2

 

Pembahasan : 

Kunci : A

Nomor : 02

4 gram besi dipanaskan dari 25 ⁰ C hingga 75 ⁰ C. Jika kalor jenis besi

adalah 0,11 kal/gr ⁰ C, kalor yang diperlukan adalah .....

a. 11 kal.     

b. 22 kal.     

c. 11 kkal.   

d. 22 kkal.

 

Pembahasan :

 

Diketahui :

Massa besi, m = 4 gram

Kalor jenis besi, c = 0,11 kal/gr ^oC

Kenaikan suhu, ∆T = ( 75 – 25 ) ^oC = 50 ^oC

 

Ditanya : kalor yang dibutuhkan, Q = … ? 

Kunci : B

 

Nomor : 03

Berapakah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air dari     

20 ⁰C sampai menjadi 100 ⁰C ?

a. 3,360 KJ.

b. 33,60 KJ.

c. 336,0 KJ           

d. 3360 KJ.

 

Pembahasan :

 

Diketahui :

Massa air, m_a = 1 kg

Kenaikan suhu, ∆T= (100 – 20 )^oC = 80 ^oC. 

Ditanya : banyak kalor yang dibutuhkan, Q = … ?

 

Catatan : kalor jenis air, c_a = 4200 J/kg^oC

Kunci : C

 

 

Nomor : 04

3 gram balok baja suhunya 5 ⁰C. Kalor jenis baja 0,11 kal/gr ⁰C.

Kemudian balok baja tersebut dipanaskan hingga 30 ⁰C.

Berapa kalor yang telah diterima balok baja tersebut ?( dalam kalori )

a. 8,25      

b. 11,25    

c. 112,50 

d. 82,50

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Massa balok baja, m = 3 gram

Kalor jenis baja, c = 0,11 kal/gr⁰C

Perubahan suhu, ∆T = ( 30 – 5 ) ⁰C = 25 ⁰C

 

Ditanya, jumlah kalor yang diterima balok baja, Q = … ? 

Kunci : A 

Nomor : 05

1 liter air bersuhu 10 ⁰C diberi kalor sebesar 90 kkal.

Suhu air akan menjadi ........ ⁰C.

a. 80            

b. 90                           

c. 100                           

d. 110

 

Pembahasan :

 

Diketahui :

Volume air, V_a = 1 liter

Suhu awal, T₁ = 10 ^oC

Kalor yang diberikan, Q = 90 kkal = 90 kkal

 

Ditanya : suhu akhir, T₂ = … ?

 

Catatan : saat air murni 1 liter = 1 kg

Kunci : C