UTS Fisika SMA kelas 11

Jembatan Nasional Suramadu adalah jembatan yg menghubungkan Pulau Jawa dan Pulau Madura. Dengan panjang 5.438 m, jembatan ini merupakan jembatan terpanjang di Indonesia saat ini. Mengapa jembatan tersebut dapat berdiri kokoh? Apa yg menyebabkan tidak goyah saat dilewati? Dalam Fisika hal tersebut di pelajari pada materi . . .

• Dinamika rotasi

• Momentum sudut

• Konsep torsi

• Kesetimbangan benda tegar

Benda tegar adalah suatu benda yang bentuknya tidak berubah meskipun diberikan

gaya luar pada benda tersebut. Dalam sistem partikel, benda dianggap sebagai suatu

titik materi yang ukurannya dapat diabaikan. Oleh karena itu, semua gaya yang bekerja

pada benda dianggap bekerja pada titik materi tersebut sehingga terjadi gerak translasi.

Syarat yang berlaku bagi keseimbangan sistem partikel hanyalah kesimbangan translasi,

sedangkan pada benda tegar berlaku keseimbangan translasi dan keseimbangan rotasi.

Secara umum, suatu benda tegar berada dalam keadaan seimbang jika memenuhi

syarat berikut . . .

• ∑F = 0, ∑τ = 0.

• ∑F = 0, ∑τ ≠ 0

• ∑F ≠ 0,∑τ ≠ 0

• ∑F ≠ 0,∑τ = 0

Keseimbangan benda tegar itu ada 3 macam, yaitu keseimbangn stabil, labil dan netral.

Jika sebuah benda yang berada dalam keseimbangan stabil dipengaruhi oleh gaya luar, maka benda tersebut dapat mengalami gerak translasi (menggeser) atau gerak

rotasi (mengguling). Syarat-syarat suatu benda agar dapat bergerak menggeser dan mengguling adalah sebagai berikut . . .

• ∑F ≠ 0 dan ∑τ = 0.

• ∑F = 0 dan ∑τ ≠ 0.

• ∑F = 0 dan ∑τ = 0.

• ∑F ≠ 0 dan ∑τ ≠ 0.

Semasa kecil kita mungkin pernah bermain karet gelang, tanah liat, atau plastisin. Saat kita menarik karet gelang dengan simpangan yang kecil, karet semakin panjang. Jika tarikan dihilangkan, maka bentuk karet kembali seperti semula. Lain halnya dengan tanah liat, tanah liat saat ditekan akan berubah bentuk. Jika tekanan dihilangkan, ternyata bentuk tanah liat tidak kembali seperti semula.

Sifat sebuah benda yang dapat kembali ke bentuk semula disebut

• Plastisitas

• Kontuinitas

• Realitas

• Elastisitas

Cobalah anda menggantungkan sebuah beban pada beberapa bahan, misalnya pada kawat dan karet.

Apa yang terjadi? Kedua bahan tersebut akan bertambah panjang. Tetapi perpanjangan diantara

keduanya pasti berbeda. Pertambahan panjang pada kawat mungkin tidak begitu nampak, tetapi

perpanjangan pada karet dapat dengan mudah dilihat. Perbedaan ini disebabkan oleh . . .

• Konstanta gaya yg berbeda pada kawat dan karet

• Modulus young yg berbeda pada kawat dan karet

• Modulus bulk yg berbeda pada kawat dan karet

• Modulus vektor yg berbeda pada kawat dan karet

Sebuah bahan elastis silinder dengan panjang 20 cm dan luas penampang 5 cm² dalam keadaan tergantung bebas. Pada penampang yang bebas ditarik dengan gaya 2 Newton sehingga beban bertambah panjang 1 cm.

Berapa besar tegangan dr bahan elastis tersebut . . .

• 1000 N/m²

• 2000 N/m²

• 4.000 N⁄m²

• 400 N/m²

Penggunaan pegas banyak anda jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Shockbreaker sepeda

motor/mobil, springbed, neraca pegas dan masih banyak lagi alat-alat yang menggunakan sifat elastis

pegas. Ketika anda duduk di atas sepeda motor, pegas pada shockbreaker akan memendek. Begitu

pula ketika anda menggantungkan benda di neraca pegas,maka pegas akan memanjang.

Robert Hooke merupakan seorang ilmuwan Inggris yang mengemukakan “Jika gaya tidak melampaui batas

elastisitas pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya".

Secara matematika di rumuskan . . .

• F = k Δy

• F = k Δx

• F = g Δx

• F = h Δx

Hukum pascal berbunyi "Jika dalam ruang tertutup berisi fluida diberikan tekanan, maka tekanan tersebut di teruskan oleh fluida ke segala arah sama besar".

Contoh penggunaan hukum pascal adalah pada . . .

• Jembatan apung

• Shockbreaker motor

• Kapal selam

• Dongkrak hidrolik

Seekor ikan berenang pada kedalaman 85 cm dr permukaan. Berapa tekanan hidrostatis yg di alami ikan jika massa jenis air = 1 gr/cm³ dan percepatan gravitasi bumi = 10 m/s²

• 0,85 Pa

• 85 Pa

• 850 Pa

• 8.500 Pa

Gaya angkat yang terjadi pada sebuah pesawat diketahui sebesar 1100 kN.

Pesawat tersebut memiliki luas penampang sayap sebesar 80 m². Jika kecepatan aliran udara di bawah sayap adalah 250 m/s dan massa jenis udara luar adalah 1,0 kg/m³. tentukan kecepatan aliran udara di bagian atas sayap pesawat!

• 150 m/s

• 300 m/s

• 450 m/s

• 500 m/s