Soal Dan Pembahasan Un Fisika Tahun 2015 #11-15

Berikut ini lanjutan dari pembahasan soal UN Fisika tahun 2015. Sebelumnya telah di bahas : Soal dan Pembahasan UN Fisika tahun 2015 #1-5 dan Soal dan Pembahasan UN Fisika tahun 2015 #6-10. Kali ini akan dilanjutkan dari soal no 11 sampai 15.

Soal 11. Massa bola A = 4 kg, massa bola B = 10 kg. Jika kedua bola bertumbukan lenting-sempurna dan kecepatan bola B sesudah tumbukan 4 m/s, maka kecepatan benda A sesudah tumbukan adalah... [ a) 12 m/s b)10 m/s c)5 m/s d)4 m/s e)2 m/s ].

Pembahasan :
Dari soal sanggup diketahui : v_a = 10 m/s , v_b = 2 m/s , m_a = 4 kg, m_b = 10 kg, v'_b = 4 m/s, v'_a =.....? Untuk tumbukan lenting tepat dipakai rumus:
m_av_a + m_bv_b = m_av'_a + m_bv'_b
4(10) + 10(2) = 4v'_a + 10(4)
40 + 20 = 4v'a + 40
4v'_a = 20
v'_a = 20/4 = 5 m/s

Soal 12. Balok dengan tinggi 40cm dan massa jenisnya 0,75 gram/ cc mengapung di atas zat cair yang massa jenisnya 1,5 gram cc, maka tinggi balok yang muncul di permukaan zat cair adalah...
[ a) 10 cm b) 20 cm c) 40 cm d) 60 cm e) 80 cm ]

Pembahasan :

Dalam kasus ini gaya berat balok sama dengan gaya ke atas (gaya archimedes) yang terjadi. Gaya berat benda W = m.g dimana m = ρ v akan didapat W = ρ g v . ρ = massa jenis benda ; v = volume balok.

Sementara gaya ke atas , adalah Fa = ρ g v di mana ρ= massa jenis zat cair, dan v = volume cairan yang dipindahkan. Sesuai teori awal berat benda sama dengan gaya ke atas, sanggup ditulis secara matematis : Fa = W

ρf gvv = ρb g vb
ρf vv = ρb vb

Volume balok = luas ganjal balok x tinggi balok atau (A.t). Untuk volume zat cair yang dipindahkan ialah = luas ganjal balok dikali tinggi bab yang tercelup dalam air (Ah), sehingga:
ρf vv = ρb vb
ρfAh = ρb At
ρfh = ρb t
1,5h = 0,75(40)
h = 20 cm.
Karena tinggi balok 40 dan tercelup 20 maka sisa yang muncul (tak tercelup) = 40-20 = 20 cm.

Soal 13. Di sebuah ember beling dengan volumenya 500 ml diisi penuh dengan alkohol bersuhu 10 °C. Kemudian Bejana di panas-kan sehingga suhu menjadi 50 °C. Jika koefisien muai volume alkohol 1,1 × 10– 4 /°C, maka volume alkohol yang tumpah adalah...(Diketahui jikalau Koefisien muai panjang beling = 3 ⋅ 10^-6/°C) ...[ a) 0,20 ml b) 1,20 ml c) 2,02 ml d) 2,22 ml e) 3,02 ml ]

Pembahasan : Untuk Volume tumpah sanggup dipakai rumus : ΔV = VoΔT (γalkohol - γkaca)

diketahui:

γalkohol = 1,1 × 10^-4/ °C– 1 = 110 × 10^-6 / °C

γkaca =3. 3 ⋅ 10^-6 / °C (*koefisiesn muai volume = 3 x keofisien muai panjang)

ΔT = 50 - 10 = 40°C

dan di masukkan ke rumus akan menjadi :

ΔV = VoΔT (γalkohol - γkaca) = 500(40)(110 × 10^-6 - 9 ⋅ 10^-6) = 2,02 ml

Soal 14. Perhatikan pernyataan berikut: 1. Konduktivitas logam ; 2. Perbedaan suhu ujung-ujung logam

3. Panjang logam ; 4.Massa logam. Faktor yang memilih laju perambatan kalor pada logam adalah...

[ a). 1,2 dan 3 b) 1 dan 4 c ) 2 dan 4 d) 3 dan 4 e) 4 saja. ].

Pembahasan :

Faktoryang mempengaruhi laju perambatan kalor pada logam ialah : Jenis logam ataudisebut dengan konduktivitas. Luas penampang logam, Kenaikan Suhu dan Panjang Logam.

Soal 15. Gas ideal dengan volume 3 l di suhu 27 °C dipanaskan dengan proses isobarik dalam tekanan 1 atm (1 atm = 105 N⋅ m– 2 ) sampai mencapai suhu 77°. Jika kapasitas kalor gas ideal 8 J⋅K– 1, maka perubahan energi dalam serta volume final gas ideal tersebut ...

a. Δ U = 350 Joule, V = 3,5 l
b. Δ U = 400 Joule, V = 3,7 l
c. Δ U = 450 Joule, V = 3,8 l
d. Δ U = 500 Joule, V = 4,0 l
e. Δ U = 550 Joule, V = 4,5 l

Pembahasan : Diketahui V1 = 3 l ; T1 = 27°C = 300 K ; T2 = 77°C = 350 K; C = 8,0 J⋅K– 1;Isobarik → P1 = P2 = 105 N⋅ m– 2 dan PΔV =

Dalam sistem isobarik berlaku :