SOAL MID-TERM PROGRAM MATRIKULASI PBOS-PBUPD 2010/2011 UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA Matakuliah Dosen penguji Waktu Sifat ujian : Fisika : Juliasih Partini, M.Si/Dwi Satya Palupi, M.Si : 100 menit : Closed book NAMA : KERJAKAN SOAL BERIKUT DI LEMBAR SOAL INI ( untuk perhitungan, bisa menggunakan kertas di sebalik lembar soal ) 1. Sebuah benda bergerak sehingga posisinya dengan waktu terlihat seperti pada grafik di samping. Pernyataan yang benar yang menggambarkan gerak benda tersebut adalah… x (m) A. Kecepatan benda tetap. B. Lintasan benda berupa garis lengkung. C. Benda sempat berbalik arah. D. Percepatan benda tetap. E. Lintasan benda merupakan bentuk parabola. t (detik) 2. Sebuah mobil dengan kecepatan 36 km/jam direm mendadak sehingga terbentuk bekas di jalan sepanjang 10 m. Waktu pengereman yang dibutuhkan sampai mobil berhenti adalah… A. 2 s B. 4 s C. 6 s D. 8 s E. 10 s 3. Seorang pelari menempuh jarak 200 m dalam waktu 20 detik, kemudian berbalik arah dengan jalan cepat sejauh 40 m ke arah titik asal dalam waktu 20 detik. Kelajuan rata-rata dan besar kecepatan rata-rata untuk seluruh perjalanannya adalah A. 6 m/s dan 4 m/s. C. 6 m/s dan 8 m/s B. 4 m/s dan 6 m/s D. 8 m/s dan 6 m/s 4. Seorang mahasiswa mendorong sebuah meja bermassa 50 kg di atas lantai datar dengan gaya sebesar 200 N, sehingga meja bergerak dengan percepatan 1 m/s2. Besarnya koefisien gesekan kinetik antara permukaan lantai dan meja adalah: A. 0,2 B. 0,3 C. 0,4 D. 0.5 E. 0,6 1 5. Dua buah benda di lempar ke atas secara bersamaan dengan kelajuan benda pertama 10 m/s dan kelajuan benda kedua 20 m/s. Jarak keduanya pada saat benda pertama mencapai ketinggian maksimum adalah ... A. 5 m B. 10 m C. 15 m D. 20 m E. 25 m 6. Dua buah mobil terpisah sejauh 150 km. Keduanya berjalan menuju yang lain dengan kecepatan masing-masing 60 km/jam dan 40 km/jam. Berapa lama yang dibutuhkan sampai keduanya akan bertemu ? (dalam jam) A. 2,5 B. 2 C. 1,75 D. 1,5 E. 1,25 7. Sebuah peluru ditembakkan ke atas dengan kecepatan awal tertentu. Peluru tersebut mencapai ketinggian maksimum 100 m. Bila kecepatan awalnya diperbesar menjadi dua kali sebelumnya, maka ketinggian maksimum peluru tadi adalah A. 70,7 m B. 141,4 m C. 200 m D. 241 m E. 400 m 8. Seorang anak berdiri di ujung sebuah tebing yang tingginya 20 m, melemparkan sebuah batu ke arah horizontal dengan kecepatan 20 m/s. Pada jarak berapakah batu tadi menabrak dasar tebing, diukur dari titik di dasar tebing tepat di bawah anak tadi ? (gunakan g = 10 m/s2) A. 10 m B. 40 m C. 50 m D. 505 m E. Salah semua 9. Balok bermassa 5 kg digantungkan di atap sebuah lift dengan sebuah tali. Bila liftnya dipercepat ke bawah sebesar 3 m/s2, berapakah tegangan pada tali yang menggantung balok tadi ? A. 15 N ke arah atas D. 64 N ke arah atas B. 34 N ke arah atas E. 64 N ke arah bawah C. 34 N ke arah bawah 10. Seseorang yang mengendarai mobil dengan kecepatan 90 km/jam tiba-tiba melihat seorang anak kecil yang tengah melintas di tengah jalan pada jarak 300 m di depannya. Jika remnya dapat memberikan perlambatan 1,25 m/s2, maka pengemudi mobil … A. tidak dapat berhenti sebelum melanggar anak itu B. dapat berhenti tepat pada saat akan menngenai anak itu C. dapat berhenti pada jarak 25 m sebelum mengenai anak itu D. dapat berhenti pada jarak 50 m sebelum mengenai anak itu E. dapat berhenti pada jarak 100 m sebelum mengenai anak itu 11. Sebuah mobil yang beratnya 8000 N bergerak dengan kecepatan 12 m/s sepanjang jalan horizontal. Mobil tersebut kemudian direm dan selip yang akhirnya berhenti dalam 4 detik. Berapakah banyak energi kinetik mobil yang hilang selama 4 detik tersebut ? A. 4,8104 J B. 5,9104 J C. 1,2105 J D. 5,8105 J E. 4,8106 J 12.Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 40 m di atas permukaan tanah. Bila massa benda 1 kg dan g = 10 m/s2, maka energi kinetik benda tepat 20 m di atas permukaan tanah adalah … A. 200 J B. 400 J C. 800 J D. 1200 J E. 1600 J 2 13.Mengapa tetes air hujan jatuh dengan kecepatan konstan di saat terakhir jatuhnya ? A. Gaya gravitasinya sama untuk setiap tetes air hujan B. Gaya hambat udara setimbang dengan gaya gravitasi C. Semua tetes air hujan jatuh dari ketinggian yang sama D. Gaya gravitasi dapat diabaikan untuk benda sekecil tetes air hujan E. Gaya gravitasi tidak dapat menambah kecepatan benda jatuh lebih dari 9,8 m/s 14.Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kelajuan 3 m/s. Sebuah gaya sebesar 4 N diberikan searah dengan arah gerak benda dan dilepaskan setelah benda bergerak sejauh 5 m. Usaha yang dikerjakan gaya tadi adalah sebesar A. 12 J B. 15 J C. 18 J D. 20 J E. 38 J 15.Sebuah gaya sebesar 50 N bekerja pada sebuah balok bermassa 2 kg yang mula-mula diam. Ketika balok sudah bergerak sejauh 2 m, berapakah daya yang dilakukan oleh gaya tadi ? A. 2,5 W B. 25 W C. 75 W D. 100 W E. 500 W 16.Sebuah eskalator digunakan untuk menaikkan 20 orang (dengan massa masing-masing 60 kg) setiap menit dari lantai pertama ke lantai kedua sejauh 5 m tingginya. Dengan mengabaikan gesekan, berapakah kira-kira daya yang dibutuhkan untuk proses ini ? A. 100 W B. 200 W C. 1000 W D. 2000 W E. 60.000 W 17.Sebuah pegas ideal digunakan untuk melontarkan sebuah bola yang massanya 15 gram. Pegas tadi memiliki konstanta pegas sebesar 20 N/m dan mula-mula ditekan sejauh 7 cm. Energi kinetik dari bola ketika tepat meninggalkan pegas adaah A. 0 B. 2,5102 J C. 4,9102 J D. 9,8102 J E. 1,4 J 18.Bola bermassa 25 gram dilepaskan dari keadaan diam dari ketinggian 80 m di atas permukaan bumi. Ketika jatuh, energi internal total bola dan udara meningkat sebesar 15 J (sebagai panas). Sebelum bola menyentuh permukaan bumi, kecepatannya adalah A. 19 m/s B. 36 m/s C. 40 m/s D. 45 m/s E. 53 m/s 19.Sebuah perahu motor menyeberangi sungai dengan arah tegak lurus terhadap arah arus sungai. Kecepatan perahu motor dan kecepatan arus sungai adalah 0,4 m/s dan 0,3 m/s. Bila lebar sungai adalah 100 m, maka perpindahan perahu dari awal hingga sampai di seberang adalah … A. 50 m B. 75 m C. 100 m D. 125 m E. 150 m 20.Sebuah benda dilempar dari suatu tempat yang tingginya 20 m di atas permukaan tanah, dengan kecepatan awal 40 m/s dan sudut elevasi 30 terhadap horizontal. Jika g = 10 m/s2, maka tinggi maksimum yang dapat dicapai benda dari permukaan tanah adalah … A. 20 m B. 40 m C. 60 m D. 80 m E. 100 m 21.Mesin sebuah mobil mempunyai efisiensi sebesar 50 % dan menghasilkan rata-rata kerja mekanik 60.000 J per detik selama operasinya. Daya yang hilang dalam mesin tersebut adalah … A. 30 kW B. 60 kW C. 90 kW D. 120 kW E. 150 kW 3 22.Untuk menghancurkan sebuah gedung, digunakan beban dengan massa 250 kg yang digantung pada ujung kerek. Beban dilepaskan dari ketinggian 25 m di atas permukaan tanah dan menimpa puncak gedung. Jika tinggi gedung adalah 5 m, dan gaya tahan gedung rata-rata adalah 105 N, maka tiap benturan, gedung akan masuk ke dalam tanah sedalam … A. 0,25 m B. 0,5 m C. 0,1 m D. 1 m E. 0,75 m 23.Energi kinetik suatu benda diketahui bertambah sebesar 800 %. Jika massa benda tetap, maka berarti momentum benda tersebut bertambah sebesar … A. 50 % B. 100 % C. 200 % D. 300 % E. 400 % 24.Sebuah pesawat terbang kea rah utara dengan kecepatan 10 km/jam. Pada saat yang bersamaan, bertiup angin kea rah timur dengan kecepatan 16 km/jam. Jika akibat angin pesawat menjadi bergerak membentuk sudut 60 ke timur dari arah utara, maka berapakah jarak yang ditempuh pesawat setelah 2 jam ? A. 12 km B. 18 km C. 24 km D. 32 km E. 120 km 25.Dua buah vektor memiliki besar yang sama, yaitu F. Bila besar resultan kedua vektor itu sama dengan F, berapakah sudut apitnya ? A. 30 B. 45 C. 60 D. 90 E. 120 A B A2 B 2 2 AB cos ( A, B ) A2 B 2 2 AB cos ( A, B ) A B cos ( A, B ) cos 1 x(t ) v( x )t t v( x ) v0 cos W Fs P dW dt EK x( t ) v t v 0 sin g R 1 y(t ) v0t g t 2 2 v(t ) v0 sin 1 x(t ) v( 0) t a t 2 2 v(t ) v( 0) a t v(2t ) v(20) 2 a x v 02 sin 2 2g v 02 sin 2 H 2g 1 2 mv 2 1 2 mv mgh konstan 2 r R r ' v V v' a A a' EP mgh EP 1 2 kx 2 1 2 mv mgh Enon konservatif konstan 2 4