FISIKA

1. Cahaya monokromatis panjang gelombangnya = 520 nm, datang pada sebuah lubang kecil berdiameter 0,4 mm. Jarak layar dari lubang ini = 1,5 m.
Hitunglah :
a) lebar pita terang pusatnya
b) jarak garis terang ke-2 dari pusat difrak

Jawab:

λ = 520 nm = 5,2 x 10^-7 m
d = 0,4 mm = 4 x 10^-4 m
L = 1,5 m

Jawaban (a).
● lebar pita terang pusat :
=> 2∆y = 2(λ.L / d)
=> 2∆y = 2[ (5,2 x 10^-7)(1,5) / 4 x 10^-4 ]
=> 2∆y = 3,9 x 10^-3 m = 3,9 mm

Jawaban (b).
● jarak garis terang ke-2 dari pusat difraksi : (k = orde = 2)
=> y₂ = (k + ½) ∆y
=> y₂ = (2 + ½)(λ.L / d)
=> y₂ = (2,5) [ (5,2 x 10^-7)(1,5) / 4 x 10^-4 ]
=> y₂ = 4.875 x 10^-3 m = 4,875 mm

2. 40 akar tiga + 30 berapa?

Jawab:

Akar 3 = 1,7

jadi,
(40 x 1,7 ) + 30= ...

3. KWH (KILO WATT HOUR)

besaran apa itu?

Apa dimensinya?

Jawab:

KWH bisa disebut juga satuan dari energi, begini:
Jadi nama besarannya (dimension) adalah energi, dan satuannya (unit) adalah joule dalam SI (sistem internasional) dan BTU dalam british system (USCS).

1 watt = 1 joule / detik
1 KWH = 1x 1000 joule/detik x 3600 detik = 3,6 Mega Joule
I hope my answer is clear enough...

nambahin dimensinya

daya:P=W/t
satuan:watt
dimensi:ML2T-3

karena dibagi waktu (hour), tinggal dibagi T
jadinya dimensi watt/hour = MLkuadratTpangkat minus empat

4. Bagaimana seseorang mengetahui kecepatan cahaya? bagaimana cara mengukurnya ?

Jawab:

kebetulan neh,, baru minggu lalu saya eksperimen kecepatan cahaya,
mengukur kecepatan cahaya tuh mudah tapi alatnya agak sedikit mahal, ga apa apa!
intinya memanfaatkan konsep glb sederhana saja, ukur jaraknya dan tentusaja waktunya, yang ribet tu waktunya harus pakai alat yang namanya osiloskop, yang kemampuannya bisa menghidung beda fase yang nantinya yang disebut selang waktu,
teknisnya, cahaya sinar laser (632 nm monokromatik) ditembakkan dari pengirim ke cermin yang kemudian dipantulkan ke penerima, jarak pengirim dan penerima adalah jarak yang ditempu oleh cahaya, dengan membaca beda fase antara pengirim dan penerima didapat waktu tempuh,, udah tinggal jarak/waktu didapat kecepatan cahaya.

5. Sebuah partikel bergerak lurus dengan persamaan v=(3t^2 - 12t + 5)m/s tentukan :

a. Persamaan perpindahannya (r0=4m)

b. Kecepatan rata-rata antaram t=0 s sampai t=2 s

c. Persamaan percepatanya

d. Apakah partikel melakukan glbb ? Mengapa?

e.. Grafik hubungan antara kelajuan terhadap waktu.

Jawab:

a. r4= t^3 - 6t^2 - +5t + c
b. t0=3x0^2 - 12x0 + 5 = 5
t2=3x2^2 - 12x2 + 5 = -7
(5-7)/2 = -1 (mengalami perlambatan) 1m/s^2
c. pers perc a=6t-12
d. ya, karena pada detik ke 2 mengalami perlambatan.
e. susah bro mau buat grafik, tinggal masukin aja tiap detik waktu ke rumus v=(3t^2 - 12t + 5). lalu jadikan hasil dari rumus sebagai sumbu x dan waktu sebagai sumbu y.

6. 1. A block with mass 990grams is placed on a smooth plane. To the right of the block, a spring with elastic constant 100 N/m and connected to a wall is placed. Then, the block is shot with a projectile with mass of 10grams. It turns out that the projectile penetrates the block. When the projectile hits the block, the spring's length decreased by 10 cm. Calculate the projectile's velocity when it hits the block.

2. Ball A with mass 1 kg and ball B with mass of 2 kg are placed on an horizontal plane. Ball A collides with motionless ball B with velocity of 12 m/s to the right. If the coefficient of restitution is 0.5 , calculate the velocity of both balls after collision.

3. Block A has a mass of 1kg and block B has a mass of 2 kg. Both blocks are placed on a smooth horizontal plane. There is a spring between two blocks. The block were brought closer to each other so that the spring is pressed, then the system is released. The spring falls to the plane and block B moves with velocity of 0.5 m/s. Calculate the potential energy of the spring when it is pressed.

Jawab:

❶.

conservation of momentum,

ΔP = 0

(m_bullet)(v_bullet) - (m_bullet + m_block)V = 0

[(m_bullet)(v_bullet)]² - (m_bullet + m_block)²V² = 0

[(m_bullet)(v_bullet)]² - 2(m_bullet + m_block)(½)(m_bullet + m_block)V² = 0

(½)(m_bullet + m_block)V² = [(m_bullet)(v_bullet)]²/[2(m_bullet + m_block)].............(1)


and conservation of energy,

ΔE = 0

(½)(m_bullet + m_block)V² - ½ k (Δx)² = 0.............(2)

substitute eqn (1) into eqn (2),

[(m_bullet)(v_bullet)]²/[2(m_bullet + m_block)] - ½ k (Δx)² = 0

[(0.01)(v_bullet)]²/[2(0.01 + 0.99)] - ½ (100) (0.1)² = 0

v_bullet = 100 m/s




❷

coefficient of restitution,

e = - (v₂' - v₁')/(v₂ - v₁) = 0.5

v₂' = 0.5(v₂ - v₁) + v₁'

ΔP = 0

m₁ v₁ - m₁ v₁' - m₂ v₂' = 0

m₁ v₁ - m₁ v₁' - m₂ (0.5(v₂ - v₁) + v₁') = 0

(1) (12) - (1) v₁' - (2) (0.5(0 - 12) + v₁') = 0

v₁' = 8 m/s

v₂' = 0.5(v₂ - v₁) + v₁'

v₂' = 0.5(0 - 12) + 8

v₂' = 2 m/s



❸

ΔP = 0

m₁ v₁' + m₂ v₂' = 0

(1) v₁' + (2) (0.5) = 0

v₁' = -1 m/s (negative sign means in opposite direction with respect to v₂')

ΔE = 0

Ep - Ek₁ - Ek₂ = 0

Ep - ½ m₁ (v₁')² - ½ m₂ (v₂')² = 0

Ep - ½ (1) (-1)² - ½ (2) (0.5)² = 0

Ep = 0.75 J

7. Gaya gaya apa saja yang dialami bola pada saat dilepaskan didalam zat cair dengan kecepatan awal nol, dan berapa percepatan awal dari bola dinyatakan dengan rho,rho nol dan g (gravitasi)???

Jawab:

menurut hukum Newton dan hukum Archimedes,

ΣF = m a

mg - F_archimedes - F_gesek = m a

mg - ρgV - k v = m (dv/dt)..................(1)

ρ adalah kerapatan zat cair dan k adalah konstanta yang bernilai positif.

benda mengalami GLBB hingga mencapai kecepatan maksimum v_max dan percepatannya nol.

ΣF = 0

mg - ρgV - k (v_max) =0

mg - ρgV = k (v_max)..................(2)

sehingga persamaan (1) bisa dituliskan sbb:

k (v_max) - k v = m (dv/dt)

dv/(v_max - v) = k dt/m

∫ dv/(v_max - v) = k/m ∫ dt

- ln (v_max - v) = kt/m + C

kondisi awal, v = 0 pada saat t = 0

- ln (v_max - 0) = k * 0/m + C

- ln (v_max) = C

solusi persamaan differensial menjadi:

- ln (v_max - v) = kt/m - ln (v_max)

ln (v_max - v) - ln (v_max) = -kt/m

(v_max - v)/v_max = e^(-kt/m)

v = (v_max)(1 - e^(-kt/m))

percepatannya adalah:

a = dv/dt

a = (k/m)(v_max) e^(-kt/m)

dari persamaan (2),

v_max = (m - ρV)g/k

a = (k/m)((m - ρV)g/k) e^(-kt/m)

a = (g/m)(m - ρV) e^(-kt/m)

percepatan awal jika t = 0

a = (g/m)(m - ρV)

jika kerapatan bola dinyatakan dalam ρ₀, maka:

a = [g/(ρ₀V)] (ρ₀V - ρV)

a = g(ρ₀ - ρ)/ρ₀

8. Mengapa kalau hari mendung terasa gerah dan berkeringat, padahal kan tidak ada matahari alias teduh

Jawab:

Pada saat mendung, uap air berubah dari fasa gas menjadi fasa cair. Pada proses ini dilepaskan sejumlah kalor ke udara (sesuai diagram tingkatan energi pada perubahan fasa zat). Awan mendung biasanya tidak terlalu tinggi dibandingkan awan putih, oleh karena itu semakin dekat jaraknya ke permukaan bumi, efek panas yang dilepaskan semakin terasa. Kondisi ini akan lebih panas jika sebelumnya matahari bersinar terik, sehingga panas yang kita rasakan adalah akumulasi dari pelepasan energi dari perubahan fasa tersebut dengan energi sisa yang dipancarkan bumi.

9. Jelaskan Tekanan Parsial & Tekanan Uap dgn kata yg mudah dimengerti

Jawab:

Tekanan Parsial adalah tekanan sebagian dari keseluruhan.
misal tekanan parsial uap air di dalam udara, artinya adalah tekanan uap air saja dibandingkan dengan tekanan udara keseluruhan. kalo diangkakan. misal tekanan udara sebesar 1 atm, yang terdiri dari 20 % Oksigen, 70 % Nitrogen, dan 10 % uap air. jadi tekanan parsial uap airnya sebesar 0,1 atm, tekanan parsial oksigen = 0,2 atm dan tekanan parsial Nitrogen = 0,7 atm.

tekanan uap adalah tekanan yang dimiliki oleh uap. (setiap gas pasti memiliki tekanan) yang bisa diukur dengan alat ukur tekanan, misal barometer.

10.Sebuah pesawat terbang memerlukan waktu 20 detik dan jarak 400 m untuk lepas. landas. Kecepatan pesawat terseb?

Jawab:

biasanya kecepatan awalnya = 0 dan pesawat diasumsikan mengalami GLBB,

s = ½ a t²

400 = ½ a (20)²

a = 2 m/s²

V = a t = 2 (20)

V = 40 m/s

11.2 benda masing2 bermuatan +20mikrocoulomb dan -24mikrocoulomb. jika kedua jarak 12cm, berapa besar gaya interaksi dua muatan tersebut..

Jawab:

Q1 = 20 . 10^ -6 c
Q2 = -24.10^ -6 c
r = 12 cm = 12 10^-2 m
k = 9.10^9
F = k Q1 Q2 : r^2
=9.10^9 . 20.10^ -6 . 24.10^-6 :(12.10^-2)^2
=4320.10^-3 : 144.10^-4
=30.10^1
= 300 N ( gaya yang terjadi tarik-menarik karena muatan beda jenis + dan -)

12. Panjang batang rel kereta api bertambah panjang sebesar 2,64 mm bila suhunya berubah dari 10°C sampai 30°C.?

Jika koefisien muai panjang baja 0,000011/°C maka berapakah panjang batang rel tersebut?

Jawab:

Misal panjang rel = x
Lt = L0 (1 + a*dt)
(x + 0,00264) = x (1 + 0,000011*20)
(x + 0,00264) = x (1 + 0,00022)
x + 0,00264 = 1,00022 x
0,00022 x = 0,00264
x = 12
jadi panjang mula mula = 12m

13. Sebatang besi yang panjangnya 3 m dipanasi dari suhu 25 °C sampai 75 °C.Jika besi bertambah panjang 1,8 mm?

Jawab:

Lt = L0 (1 + a*dt)
3,0018 = 3 (1 + a*50)
1 + a*50 = 1,0006
a*50 = 0,0006
a = 0,000012

14.1. Sebuah batu ditimbang beratnya ; diudara ; ketika setengah bagian tercelup dalam air ; ketika seluruh bagian tercelup dlm air . Hasil pembacaan timbangan yg tdk terurud adlh 6 N , 10 N dan 8 N
a. Brp berat batu di udara ?
b. Brp berat batu ketika tercelup seluruh.y dlm air ?
C. Brp gaya apung yg bkrj pd batu ketika batu tercelup :
1. Setengah bagian
2. Seluruh bagian di dalam air

Jawab;

berat di udara > dari berat di air
Wu = berat di udara
Wzc = berat dalam zat cair
Wa = berat sebagian dalam zat cair
Fa = gaya tekan ke atas oleh air
maka,
a)Wu = 10 N ( yg terbesar )
b)Wzc = 6 N ( yg terkecil )
c) 1. Fa = Wu - Wa = 10 - 8 = 2N
2. Fa = Wu - Wzc = 10 - 6 = 4N

15. Panjang sebatang kunjungan pada suhu 20ºC adalah 80 cm dan panjang batang tersebut pada suhu 100ºC adalah?

Jawab:

Lt = Lo ( 1 + a Dt)
dengan : Lt = panjang benda pada 100ºC (m)
Lo = panjang benda pada 20ºC (m)
a = koefisien muai panjang
Lt = Lo ( 1 + a Dt)
0,801216 = 0,8 (1 + a (100-20))
1,00152 = 1 + a 80
a 80 = 0,00152
a =
jadi, koefisien muai bahan = 0,000019

16. Panjang sebatang besi pada suhu 0ºC adalah 50 cm. Jika panjang besi tersebut pada suhu 50ºC adalah 50,03 cm?

Jawab:

Lt = Lo ( 1 + a Dt)
dengan : Lt = panjang benda pada 50ºC (m)
Lo = panjang benda pada 0ºC (m)
a = koefisien muai panjang
Dt = perubahan temperatur
Lt = Lo ( 1 + a Dt)
0,5003 = 0,5 ( 1 + a (50 - 0))
1,0006 = 1 + 50 a
0,0006 = 50 a
a = 0,02

17. Panjang sebatang logam pada suhu 0°C adalah 50 cm.Bila koefisien muai panjang 12 X 10-6/°C,maka berapakah?

Jawab:

L = L₀ (1 + α Δt) = 50 (1 + (12 E-6) (100 - 0))

L = 50.06 cm

18. 1. sebuah benda di lempar vertikal keatas dengan kecepatan awal 20m/s dan g=10m/s^2.Tentukan
a. waktu sampai titik tinggi
b.tinggi max yg dicapai d ukur dari permukaan tanah

2. sebuah batu di lempar ke atas .
setelah selang waktu 8s batu kembali ke tempat semula
jika g= 10m/s.
tentukan kec awal batu tersebut..............

Jawab:

a. th= (Vo sin α)/g
= (20 sin 90⁰)/10
= (20 x 1)/10
= 20/10
= 2 s

b. yh= (Vo^2)/2g sin^2 α
= (20^2)/2 x 10 sin^2 90⁰
= 400/20 (1)^2
= 20 x 1
= 20 m

2. th= 1/2 t
=1/2 x 8
= 4 s

th= (Vo sin α)/g
4= (Vo x 1)/10
4= Vo/10
Vo= 4 x 10
Vo= 40 m/s