< PreviousUji Kompetensi Semester 11038.Sebuah bandul bergerak melingkar dengan jari-jari 50 cm dan kecepatan linier4 m/s. Bandul itu mengalami perlambatan sudut 0,4 rad/s2. Bandul itu akanberhenti setelah … .a.125 sd.20 sb.50 se.10 sc.40 s9.Dua benda berjarak 4 m satu sama lain, ternyata gaya gravitasi keduanyasebesar 12 N. Jika jarak kedua benda diubah menjadi 8 m, maka gayagravitasinya menjadi … .a.2 Nd.5 Nb.3 Ne.6 Nc.4 N10.Jarak antara pusat bumi dan pusat bulan adalah d. Massa bulan 811 massabumi. Jika sebuah benda terletak antara Bumi dan Bulan dan tidak memilikiberat, maka jarak benda tersebut terhadap Bumi adalah … .a.0,5dd.0,8db.0,6de.0,9dc.0,7d11.Sebuah satelit komunikasi sebelum diorbitkan, di permukaan bumi, beratnya3.600 N. Besarnya gaya gravitasi bumi yang memengaruhi satelit pada saatsatelit mengorbit Bumi pada ketinggian 2 kali jari-jari Bumi dihitung daripermukaan bumi adalah … .a.400 Nd.2.400 Nb.800 Ne.2.800 Nc.1.800 N12.Massa dan garis tengah sebuah planet masing-masing empat kali massa bumi.Jika Bumi dan planet lain dianggap sebagai suatu bola dengan massa jenisserba sama, maka nilai perbandingan percepatan gravitasi di Bumi dan planetadalah … .a.1 : 1d.4 : 1b.1 : 4e.16 : 1c.1 : 1613.Perbandingan jarak rata-rata planet A dan B terhadap Matahari adalah 9 : 4.Jika periode planet B 88 hari, maka periode planet A adalah … .a.198 harid.532 harib.297 harie.792 haric.352 hari14.Dimensi dari konstanta gaya pegas adalah … .a.MT-2d.MTb.ML-2e.MT2c.MLT-2104Fisika XI untuk SMA/MA15.Sebuah batang elastik 4 m memiliki luas penampang 1,5 cm2. Batang tersebutdigantungi beban 330 kg ternyata meregang 0,7 mm. Besarnya modulusYoung bahan batang tersebut adalah … .a.1,26 u 1011 N/m2b.1,5 u 1011 N/m2c.3,3 u 1011 N/m2d.4,32 u 1011 N/m2e.5,26 u 1011 N/m216.Dimensi modulus elastisitas sama dengan dimensi … .a.luasb.tetapan pegasc.gayad.regangane.tegangan17.Grafik di samping menunjukkanpertambahan panjang karet akibatpengaruh gaya yang berbeda-beda.Besar energi potensial karet padapertambahan panjang 8 cm adalah …a.0,15 Jd.0,25 Jb.0,16 Je.0,27 Jc.0,24 J18.Dua buah pegas masing-masing dengan konstanta gaya 150 N/m. Apabilaujung bawah pegas diberi beban 6 kg (g = 10 m/s2), maka perbandinganenergi potensial jika pegas disusun paralel dan seri adalah … .a.1 : 2b.1 : 4c.1 : 10d.2 : 5e.3 : 519.Sebuah pegas jika menggantung dalam keadaan normal panjangnya 20 cm.Bila pada ujung pegas digantung beban yang bermassa 50 gram, maka panjangpegas menjadi 25 cm (g = 10 m/s2). Apabila pegas disimpangkan sejauh 4 cm,maka energi potensial elastis pegas adalah … .a.0,008 Jb.0,016 Jc.0,2 Jd.0,4 Je.2 JF (N)x (cm)84Uji Kompetensi Semester 110520.Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat berayun dengansimpangan kecil. Supaya periode ayunannya bertambah besar, maka … .a.ayunannya diberi simpangan awal yang lebih besarb.ayunan diberi kecepatan awalc.benang penggantung diperpanjangd.massa benda ditambahe.massa benda diperkecil21.Pada getaran harmonik pegas, jika massa beban yang digantung pada ujungbawah pegas 1 kg, maka periode getarannya 2 sekon. Jika beban ditambahsehingga menjadi 4 kg, maka periode getarannya adalah … .a.0,25 sekonb.0,5 sekonc.1 sekond.4 sekone.8 sekon22.Sebuah benda bergerak harmonik sederhana dengan persamaan y = 10 sin 28t,dengan t dalam sekon. Frekuensi benda tersebut adalah … .a.10 Hzd.200 Hzb.50 Hze.400 Hzc.100 Hz23.Suatu benda yang melakukan gerak harmonik sederhana dengan amplitudo 9 cmdan periode getarannya 6S sekon, maka besar kecepatan pada saat simpangannyasama dengan nol adalah … .a.0b.0,12 m/sc.0,18 m/sd.1,08 m/se.10,8 m/s24.Sebuah benda melakukan gerak harmonik dengan amplitudo A pada saatkecepatannya sama dengan setengah kecepatan maksimum. Maka simpangannyaadalah … .a.1Ad.0,5Ab.0,87Ae.0c.0,64A25.Sebuah benda bermassa 5 gram digetarkan menurut persamaan simpanganx = (4 u10-2) sin 100t, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Energi totalbenda itu adalah … .a.0d.4 u10-2 Jb.4 u10-4 Je.8 u10-2 Jc.8 u10-4 J106Fisika XI untuk SMA/MA26.Suatu gaya F = 10 N, besar dan arahnya tetap. Titik tangkap gaya menggesersepanjang garis lurus yang panjangnya 5 m. Gaya F membentuk sudutTterhadap arah perpindahan. Ternyata gaya F melakukan usaha sebesar252joule. Besar sudut T adalah ... .a.0ob.30oc.37od.45oe.60o27.Sebuah benda bermassa 20 kg terletak pada bidang miring dengan sudut 30oterhadap bidang horizontal. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2 dan bendabergerak sejauh 3 meter ke arah bawah, usaha yang dilakukan gaya beratadalah … .a.60 Jb.65,3 Jc.294 Jd.2943 Je.588 J28.Sebuah benda bermassa 3 kg mula-mula diam, kemudian bergerak lurusdengan percepatan 2 m/s2. Usaha yang diubah menjadi energi kinetik setelah2 sekon adalah … .a.6 Jb.12 Jc.24 Jd.48 Je.72 J29.Seorang anak mendorong tembok sebuah gedung dengan gaya 200 N selama10 sekon. Tembok tidak bergerak. Besar usaha yang dilakukan oleh anak ituadalah … .a.0b.20 Jc.40 Jd.100 Je.200 J30.Benda bergerak dengan kecepatan v, mempunyai energi kinetik sebesar Ek.Apabila kecepatan benda menjadi 2v, maka energi kinetik benda menjadi …a.21Ekd.4Ekb.2Eke.5Ekc.3EkUji Kompetensi Semester 110731.Sebuah peluru dengan massa 200 gram ditembakkan vertikal ke atas daripermukaan tanah dengan kecepatan 60 m/s. Jika g = 10 m/s2, maka energikinetik peluru pada ketinggian 40 m dari tanah adalah … .a.80 Jd.360 Jb.160 Je.420 Jc.280 J32.Benda yang jatuh bebas dari ketinggian tertentu, semakin ke bawah maka …a.energi potensialnya bertambahb.energi kinetiknya berkurangc.energi mekaniknya tetapd.energi totalnya berkurange.energi potensial dan energi kinetik bertambah33.Sebuah mobil bermassa m memiliki mesin berdaya P. Jika pengaruh gesekankecil, maka waktu minimum yang diperlukan mobil agar mencapai kecepatanv dari keadaan diam adalah … .a.41d.Pmv22b.mvPe.Pmv2c.22mvP34.Di antara benda berikut ini yang akan mengalami gaya terbesar bila menumbuktembok berhenti dalam selang waktu yang sama adalah … .a.benda bermassa 40 kg dengan kecepatan 25 m/sb.benda bermassa 50 kg dengan kecepatan 15 m/sc.benda bermassa 100 kg dengan kecepatan 10 m/sd.benda bermassa 150 kg dengan kecepatan 7 m/se.benda bermassa 200 kg dengan kecepatan 5 m/s35.Benda yang massanya 500 gram bergerak lurus di atas lantai dengan kecepatan5 m/s. Dua sekon kemudian kecepatannya menjadi 10 m/s. Besarnya gayayang bekerja pada benda tersebut adalah … .a.1,50 Nd.0,50 Nb.1,25 Ne.0,25 Nc.1,00 N36.Seseorang naik perahu yang bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Massa orangtersebut 60 kg dan massa perahu 80 kg. Tiba-tiba orang tersebut melompatke dalam air dengan kecepatan 2 m/s berlawanan arah dengan gerak perahu.Maka kecepatan perahu sesaat setelah orang melompat adalah … .a.4,5 m/sd.7,5 m/sb.5,5 m/se.8,5 m/sc.6,5 m/s108Fisika XI untuk SMA/MA37.Benda P yang massanya 0,5 kg bergerak dengan kelajuan 10 m/s mengejardan menumbuk benda Q yang massanya 1 kg yang bergerak dengan kelajuan4 m/s. Setelah tumbukan, keduanya melekat dan bergerak bersama-sama.Kecepatan kedua benda adalah … .a.6 m/sb.7 m/sc.9 m/sd.10 m/se.14 m/s38.Sebuah bola A yang mempunyai momentum p bertumbukan dengan bola Bsehingga setelah tumbukan momentum bola A tersebut menjadi 3p. Makaperubahan momentum bola B adalah … .a.-3pb.-2pc.pd.2pe.4p39.Sebuah benda menumbuk balok yang diam di atas lantai dengan kecepatan20 m/s. Setelah tumbukan balok terpental dengan kecepatan 15 m/s searahdengan kecepatan benda semula. Kecepatan benda setelah tumbukan bilabesar koefisien restitusi e = 0,4 adalah … .a.7 m/s searah dengan kecepatan semulab.7 m/s berlawanan arah dengan kecepatan semulac.8 m/s searah dengan kecepatan semulad.8 m/s berlawanan arah dengan kecepatan semulae.10 m/s searah dengan kecepatan semula40.Bola yang massanya 200 gram dijatuhkan dari ketinggian 5 m di atas lantaimendatar. Jika koefisien tumbukan antara bola dan lantai 0,5, maka ketinggianbola setelah memantul dari lantai adalah … .a.3,50 mb.2,50 mc.2,0 md.1,50 me.1,25 mB.Jawablah dengan singkat dan benar!1.Kecepatan sebuah partikel dinyatakan oleh v = 4t 2 + 2t – 6, dengan v dalamm/s dan t dalam sekon. Jika posisi benda mula-mula 3 m, tentukan:a.posisi benda setelah 3 sekon,b.percepatan pada saat t = 2 sekon, danc.percepatan rata-rata antara t = 0 hingga t = 3 sekon!Uji Kompetensi Semester 11092.Sebuah benda berotasi dengan persamaan posisi sudut T = 2t 2 + 10t + 10,Tdalam radian dan t dalam sekon. Hitunglah:a.kecepatan sudut rata-rata selama 5 sekon pertama,b.kecepatan sudut pada saat t = 2 sekon!3.Sebuah pesawat ruang angkasa yang massanya 10 ton berada pada jarak sebesardiameter bumi dari pusat bumi. Jika percepatan gravitasi di permukaan bumi9,8 m/s2, berapakah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada pesawat tersebut?4.Dua pegas memiliki konstanta k1 dan k2, dengan k1 = 100 N/m. Kedua pegasdisusun paralel dan ujungnya diberi beban 60 N sehingga energi potensialnya6 J. Tentukan besarnya konstanta k2!5.Sebuah benda yang massanya 3 kg melakukan getaran selaras dengan periode2 sekon dan amplitudo 10 cm. Tentukan gaya yang bekerja pada saatsimpangannya 6 cm!6.Suatu partikel melakukan gerak harmonik dengan amplitudo 10 cm. Energimekanik getaran 4 u10-2 J. Berapakah simpangan getaran pada saat energikinetiknya 3 u10-2 J?7.Sebuah benda yang massanya 0,5 kgdilepas dari A dan meluncur melaluilintasan AB yang berupa 41 lingkaranyang licin dengan jari-jari 4 m. Jikag = 10 m/s2, tentukan:a.kecepatan benda saat tepat di B,b.energi kinetik benda saat di B!8.Benda yang massanya 10 kg bergerak di atas lantai kasar dengan kelajuan8 m/s. Setelah bergerak sejauh 16 m benda berhenti. Hitunglah besarnyausaha yang dilakukan oleh gaya gesek sampai benda itu berhenti!9.Dua kelereng massanya sama, bertumbukan secara lenting sempurna dalamarah yang berlawanan. Kecepatan awal kedua kelereng masing-masing 2 m/sdan 4 m/s. Tentukan kecepatan kedua kelereng setelah tumbukan!10.Benda A massanya 60 gram dalam keadaan tergantung pada seutas tali yangpanjangnya 90 cm. Benda B yang massanya 20 gram menumbuk benda Adengan kecepatan mendatar sebesar 6 m/s. Jika tumbukan bersifat lentingsempurna dan g = 10 m/s2, tentukan sudut simpangan maksimum tali setelahtumbukan!ARB110Fisika XI untuk SMA/MAMomen gayaMomeninersiaMomentumsudutEnergi danusahaTitik beratKesetimbangannetralBab 6 Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda TegarKesetimbanganTranslasiRotasiKesetimbanganlabilKesetimbanganstabilBendaPETPETPETPETPETA KA KA KA KA KONSEPONSEPONSEPONSEPONSEPBab 6 Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar1116DINAMIKA ROTASIDAN KESETIMBANGANBENDA TEGARKorsel gantung yang bergerakmelakukan gerakan melingkar.Gerak suatu benda berdasarkan lintasannya dibedakan menjadi tiga,yaitu gerak lurus, gerak parabola, dan gerak melingkar. Pada gerakmelingkar atau gerak rotasi, benda bergerak berputar pada porosnya.Perhatikan gambar di atas. Korsel gantung dikatakan melakukan gerak rotasikarena lintasannya berbentuk lingkaran dan ada sumbu sebagai pusatnya.Bagaimana dengan dinamika gerak rotasi tersebut?Sumber: Jendela Iptek Ruang danWaktu, PT Balai Pustaka, 2000112Fisika XI untuk SMA/MAGerak rotasi benda dapat diamati dalam berbagaiperistiwa di lingkungan kalian. Bola yang menggelinding,gerak engsel pada pintu, gerakan katrol, sekrup, dan rodamerupakan contoh gerak rotasi benda. Sebagian besargerak rotasi yang dialami benda tidak terjadi dengansendirinya, tetapi ada sesuatu yang menyebabkan bendatersebut berotasi. Pada bab ini kalian akan mempelajaribagaimana sebuah benda dapat berotasi dan apa yangmenyebabkannya. Beberapa besaran yang berkaitandengan dinamika rotasi adalah momen gaya, momeninersia, dan momentum sudut.Penyebab gerak suatu benda adalah gaya. Pada gerakrotasi, sesuatu yang menyebabkan benda untuk berotasiatau berputar disebut momen gaya atau torsi. Konsep torsidapat dilihat pada saat kita membuka pintu. Cobalahmembuka pintu dari bagian yang dekat dengan engsel.Bagaimanakah gaya yang kalian keluarkan? Sekarang,cobalah kembali membuka pintu dari bagian paling jauhdari engsel. Bandingkan gaya yang diperlukan antara duaperlakuan tersebut. Tentu saja membuka pintu dengancara mendorong bagian yang jauh dari engsel lebih mudahdibandingkan dengan mendorong bagian yang dekat dariengsel. Gambar 6.1 menunjukkan sebuah pintu yangtampak dari atas. Gaya dorong F diberikan pada pintudengan membentuk sudut D terhadap arah mendatar.Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat pintuterbuka. Semakin besar jarak engsel dari tempat gayabekerja, maka semakin besar momen gaya sehingga pintulebih mudah terbuka.Momen gaya didefinisikan sebagai hasil kali antara gayadengan jarak titik ke garis kerja gaya pada arah tegak lurus.Dari Gambar 6.1, maka besarnya momen gaya adalah:W = F.d = F.r sinD........................................... (6.1)dengan:W=momen gaya (Nm)F=gaya yang bekerja (N)r=jarak atau lengan (m)Momen gaya merupakan besaran vektor, sehinggapersamaan (6.1) dapat dinyatakan dalam bentuk:W= r uF.......................................................... (6.2)A.Momen Gaya (Torsi)Gambar 6.1 Momen gayamenyebabkan gerak rotasibenda.kecepatan sudut, momengaya, momen inersia,momentum sudut,percepatan sudut,resultan gaya, rotasi, titikberatdFrDNext >