SMP Fisika: Pertanyaan, Jawaban, Latihan Soal & Pembahasan

Diketahui :

$\begin{array}{rcl}V& =& 220\mathrm{V}\\ I& =& 2,5\mathrm{A}\end{array}$ 

Ditanya :

P = ...?

Jawab :

 

Konsep:

Rumus daya listrik

$P=\frac{W}{t}=\frac{Vq}{t}=VI$ 

dengan

$\begin{array}{rcl}P& =& dayalistrik(\mathrm{watt})\\ W& =& energilistrik(\mathrm{J})\\ t& =& waktu(\mathrm{s})\\ V& =& tegangalistrik(\mathrm{volt}\mathrm{atau}\mathrm{V})\\ I& =& kuataruslistrik(\mathrm{A})\end{array}$ 

Langkah pengerjaan : 

Masukkan ke rumus

$\begin{array}{rcl}P& =& VI\\ & =& 220\times 2,5\\ & =& 550\mathrm{watt}\end{array}$ 

Dengan demikian, daya listriknya sebesar 550 watt.

 

 

Diketahui:

$\begin{array}{rcl}{x}_{AB}& =& 25\mathrm{cm}=0,25\mathrm{m}\\ n_{AB}& =& 1,25\mathrm{gelombang}\\ v& =& 400\mathrm{m}/\mathrm{s}\end{array}$

Ditanya:

$f...?$

Penyelesaian:

Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu sekon (satuan hertz, disingkat Hz)

$f=\frac{n}{t}$

Dengan, $f$ = frekuensi gelombang, $n$ = banyak gelombang, $t$ = selang waktu (s)

Mencari waktu dari persamaan cepat rambat gelombang:

$\begin{array}{rcl}v& =& \frac{x_{AB}}{t_{AB}}\\ 400& =& \frac{0,25}{t_{AB}}\\ 400t_{AB}& =& \frac{1}{4}\\ t_{AB}& =& \frac{1}{1600}\mathrm{s}\end{array}$

Mencari frekuensi gelombang:

$$\begin{gathered} f=\frac{n}{t} \\ f=\frac{n_{AB}}{t_{AB}} \\ f=\frac{1,25}{\frac{1}{1600}} \\ f=1,25\times \frac{1600}{1} \\ f=2000\mathrm{Hz} \end{gathered}$$

Dengan demikian, frekuensi sumber getarnya adalah 2000 Hz.

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

Diketahui : 

V = 12 V

Q = 60 C

Ditanyakan : W ... ?

Penyelesaian

Energi listrik yaitu energi yang berasal dari muatan yang bergerak didalam suatu penghantar

Persamaan Energi listrik adalah sebagai berikut

$W=VQ$

dimana W adalah energi listrik, V adalah tegangan atau beda potensial dan Q adalah muatan. Maka Energi listriknya adalah 

$\begin{array}{rcl}W& =& VQ\\ & =& \left(12\right)\left(60\right)\\ & =& 720\text{J}\end{array}$
 

Oleh karena itu, jawabannya adalah D.

Diketahui:

$\begin{array}{rcl}{P}_1& =& 40\mathrm{W}\\ V_1& =& 240\mathrm{V}\\ V_2& =& 220\mathrm{V}\end{array}$

Ditanya:

$P_2...?$

Penyelesaian:

Hubungan daya (P) tegangan (V) dan hambatan (R) dirumuskan sebagai berikut:

$P=\frac{V^2}{R}$

Dari rumus di atas, kita perbandingkan:

$$\begin{gathered} \frac{P_2}{P_1}=\frac{\frac{V_2^2}{R}}{\frac{V_1^2}{R}} \\ \frac{P_2}{40}=\frac{220^2}{240^2} \\ {P}_2=\frac{121}{144}\cdot 40 \\ {P}_2=\frac{4840}{144} \\ {P}_2=33,6\mathrm{W} \end{gathered}$$

Dengan demikian, daya lampu berrubah menjadi 33,6 W.

Diketahui :

$\begin{array}{rcl}n& =& 2\mathrm{gelombang}\\ t& =& 0,8\mathrm{s}\\ 2,25\lambda & =& 72\mathrm{cm}\to \lambda =\frac{72\mathrm{cm}}{2,25}=32\mathrm{cm}=0,32\mathrm{m}\end{array}$ 

Ditanya :

v = ....?

Jawab :

Cepat rambat gelombang merupakan perkalian antara panjang gelombang $\left(\lambda \right)$ dengan frekuensi gelombang (f).

Langkah 1, menacari frekuensi gelombang.

Frekuensi gelombang (f) merupakan banyaknya gelombang (n) tiap satuan waktu (t).

$\begin{array}{rcl}f& =& \frac{n}{t}\\ & =& \frac{2}{0,8}\\ & =& 2,5\mathrm{Hz}\end{array}$ 

Langkah 2, mencari cepat rambat gelombang.

$\begin{array}{rcl}v& =& \lambda f\\ & =& \left(0,32\right)\left(2,5\right)\\ & =& 0,8\mathrm{m}/\mathrm{s}\end{array}$ 

Dengan demikian, cepat rambat gelombangnya 0,8 m/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Diketahui:

$\begin{array}{rcl}{L}_a& =& 25\mathrm{cm}\\ L_b& =& 15\mathrm{cm}\end{array}$

Frekuensi adalah banyaknya getaran tiap sekon. Persamaan frekuensi pada bandul dinyatakan sebagai berikut:

$f=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{g}{L}}$

Dengan, $f$ = frekuensi bandul (Hz), $g$ = percepatan gravitasi suatu tempat (m/s²), $L$ = panjang tali (m)

Artinya, frekuensi berbanding terbalik dengan akar panjang bandul. Semakin kecil tali maka frekuensi semakin besar, dan sebaliknya.

Hubungan periode dengan frekuensi:

$T=\frac{1}{f}$

Artinya, semakin kecil frekuensi maka periode bandul semakin besar.

Karena,

$$\begin{gathered} L_a>L_b \\ \mathrm{maka}: \\ \mathrm{frekuensi}\mathrm{bandul}: \\ {f}_a<f_b \\ \mathrm{Periode}\mathrm{bandul}: \\ {T}_a>T_b \end{gathered}$$

Dengan demikian, f_a < f_b dan T_a > T_b.

Jadi, jawaban yang benar adalah A.

Diketahui :

Terjadi resonansi 1, maka n = 1.

$\begin{array}{rcl}f& =& 300Hz\\ l_1& =& 30\mathrm{cm}-12\mathrm{cm}=18\mathrm{cm}=18\times 10^{-2}\mathrm{m}\end{array}$ 

Ditanya :

v = ...?

Jawab :

Konsep yang digunaakan :

Cepat rambat gelombang didefinisikan sebagai perkalian antara panjang gelombang dengan frekuensi.

Hubungan panjang kolom udara saat terjadi resonansi ke-n $\left(l_n\right)$ dengan panjang gelombang $\left(\lambda \right)$, bisa kita cari dengan rumus:

$l_n=\left(\frac{2n-1}{4}\right)\lambda$ 

Langkah-langkah pengerjaan :

Langkah 1, mencari panjang gelombang.

Pada resonansi 1, maka n = 1.

$\begin{array}{rcl}{l}_n& =& \left(\frac{2n-1}{4}\right)\lambda \\ l_1& =& \left(\frac{\left(2\right)\left(1\right)-1}{4}\right)\lambda \\ 18\times 10^{-2}& =& \left(\frac{1}{4}\right)\lambda \\ \lambda & =& 72\times 10^{-2}\mathrm{m}\end{array}$ 

Langkah 2, menghitung cepat rambat gelombang.

$$\begin{gathered} v=\lambda f \\ v=\left(72\times 10^{-2}\right)\left(300\right) \\ v=216\mathrm{m}/\mathrm{s} \end{gathered}$$ 

Dengan demikian, cepat rambatnya sebesar 216 m/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Diketahui:

$\begin{array}{rcl}{n}_{AB}& =& \frac{1}{4}\mathrm{getaran}=0,25\mathrm{getaran}\\ t_{AB}& =& 0,05\mathrm{s}\end{array}$

Ditanya:

$f...?$

Penyelesaian:

Frekuensi adalah banyak getaran yang ditempuh beban dalam satu sekon. Perrsamaan frekuensi dinyatakan sebagai berikut.

$f=\frac{n}{t}$

Dengan, $f$ = frekuensi bandul (Hz), $n$ = banyak getaran, $t$ = waktu tempuh (s)
$\begin{array}{rcl}f& =& \frac{n}{t}\\ f& =& \frac{n_{AB}}{t_{AB}}\\ f& =& \frac{0,25}{0,05}\\ f& =& 5\mathrm{Hz}\end{array}$

Dengan demikian, frekuensi ayunan bandul adalah 5 Hz.

Jadi, tidak ada jawaban yang benar. 

Diketahui :

 

Ditanya : KM ?

Jawab :

Keuntungan mekanis pada tuas dinyatakan sebagai perbandingan antara berat beban yang diangkat dan besar gaya kuasa yang diperlukan. Keuntungan mekanik juga dapat dinyatakan sebagai perbandingan panjang lengan kuasa dan panjang lengan beban.

$KM=\frac{W}{F}=\frac{L_k}{L_b}$ 

Jka posisi beban digeser ke titik Q dan titik tumpu digeser ke titik S, maka

• Panjang lengan kuasa : jarak dari S ke V = 3 satuan
• Panjang lengan beban : jarak dari S ke Q = 2 satuan.

Sehingga,

 

Besar keuntungan mekaniknya adalah 1,5 kali.

Jadi, jawaban yang benar adalah C. 

Diketahui : 
T_C = 50 ºC

Ditanyakan : 
T_F =.......?

Penyelesaian

Untuk mengkonversikan satuan celcius ke Fahrenheit. Kita dapat menggunkan rumus

Sehingga,

Jadi, 50°C = 122 ºF