Soal Kuis TO

1. Latisha melakukan percobaan dengan mencampurkan dua cairan berbeda, Cairan X dan Cairan Y, dalam wadah isolasi agar tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan.

• Cairan X: massa 200 gram, suhu awal 80°C

• Cairan Y: massa 200 gram, suhu awal 40°C

• Setelah dicampurkan, suhu akhir campuran adalah 50°C.

Latisha membuat hipotesis bahwa Cairan X memiliki kalor jenis yang lebih kecil dibandingkan Cairan Y.

Manakah alasan terbaik yang mendukung hipotesis Latisha?

• 1. Cairan X melepas 6000 J, sementara Cairan Y menyerap 3000 J, sehingga kalor jenis Cairan X lebih kecil 1/2 dari kalor jenis Cairan Y.

• 1. Cairan X melepas 8000 J, sementara Cairan Y menyerap 1000 J, sehingga kalor jenis Cairan X lebih kecil 1/8 dari kalor jenis Cairan Y.

• Cairan X melepas 6000 J, sementara Cairan Y menyerap 2000 J, sehingga kalor jenis Cairan X lebih kecil 1/3 dari kalor jenis Cairan Y.

• 1. Cairan X melepas 9000 J, sementara Cairan Y menyerap 3000 J, sehingga kalor jenis Cairan X lebih kecil 1/3 dari kalor jenis Cairan Y.

1. Yuri bekerja sebagai seorang astronot, saat ia sedang melakukan eksperimen di luar angkasa dalam keadaan gravitasi dapat diabaikan (mikrogravitasi). Ia mendorong kotak A yang memiliki massa 10 kg dan kotak B yang memiliki massa 20 kg dengan gaya yang sama selama 5 detik. Setelah dorongan berhenti, astronot mengamati pergerakan kedua kotak. Berdasarkan Hukum Newton, manakah pernyataan yang paling benar mengenai kecepatan akhir kedua kotak setelah 5 detik dan hukum mana yang mendukung pernyataan tersebut?

• 1. Karena a2 = 3 a1​, maka kecepatan akhir kotak B dua kali lebih besar daripada kotak A, berdasarkan Hukum Newton II.

• 1. Karena gaya yang diberikan sama, maka kedua kotak memiliki kecepatan yang sama setelah 5 detik yang berarti a1 = a2, berdasarkan Hukum Newton III.

• 1. Karena gaya aksi-reaksi terjadi, maka kotak B akan berhenti 3 kali lebih cepat dibandingkan kotak A, berdasarkan Hukum Newton III.

• Karena a1 = 2 a2, maka kecepatan akhir kotak A dua kali lebih besar daripada kotak B, berdasarkan Hukum Newton II.

Alex sedang meneliti bagaimana hukum Newton dan karakteristik Bumi mempengaruhi pergerakan benda langit di Tata Surya. Ia menemukan bahwa rotasi dan revolusi Bumi, serta gravitasi, berperan dalam berbagai fenomena astronomi. Jika gravitasi Bumi tiba-tiba menghilang tetapi planet masih tetap bergerak mengelilingi Matahari, manakah konsekuensi yang paling mungkin terjadi berdasarkan hukum Newton dan sifat orbit planet?

• Bulan akan tetap mengorbit Bumi karena telah memiliki momentum awal dari gaya tarik sebelumnya.

• 1. Bulan akan bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan tetap, menjauhi Bumi, sesuai Hukum Newton I.

• 1. Bumi akan berhenti mengorbit Matahari karena tidak ada lagi gaya gravitasi yang bekerja padanya.

• 1. Atmosfer Bumi akan tetap berada di sekeliling planet meskipun gravitasi menghilang, karena telah terkunci oleh gaya gesekan antar partikel udara.

1. Frentzen menjadi atlet ski dengan massa 650 hektogram meluncur dari puncak bukit setinggi 20 meter di atas tanah. Saat mencapai ketinggian 5 meter, kecepatannya telah bertambah. Jika diabaikan gaya gesek udara dan gaya gesek lintasan, berapakah perbandingan antara energi kinetik dan energi potensial Frentzen saat berada di ketinggian 5 meter dibandingkan dengan saat di puncak?

• 1. 1 : 3 Joule

• 1. 1 : 4 Joule

• 1. 4 : 1 Joule

• 1. 3 : 1 Joule

1. Naufal dan Keisha sedang meneliti hubungan antara periode, panjang gelombang, dan kecepatan gelombang dalam berbagai medium. Mereka melakukan masing-masing percobaan dengan rincian sebagai berikut :

• Gelombang yang dibuat oleh Keisha merambat di udara dengan panjang gelombang= 68 cm dan periode 0,002 s.

• Gelombang yang dibuat oleh Naufal merambat di air dengan panjang gelombang = 150 cm dan periode 0,003 s.

Jika kecepatan gelombang bergantung pada medium rambatnya, manakah pernyataan berikut yang paling benar?

• Karena V(Keisha) =  340 m/s yang berarti lebih kecil dibandingkan V(Naufal) yaitu sebesar 500 m/s maka gelombang merambat lebih cepat di air.

• 1. Karena panjang gelombang tali Naufal lebih besar [λ (Naufal) = 1,5 m > λ (Keisha) = 0,68 m], maka frekuensi gelombang tali Naufal lebih besar, yang berarti gelombang tali Naufal bergetar lebih cepat dibandingkan gelombang Keisha.

• 1. Karena kecepatan gelombang tali Naufal lebih besar [v (Naufal) = 500 m/s > v (Keisha) = 340 m/s] dan panjang gelombang tali Naufal juga lebih besar, maka periode gelombang tali Naufal lebih besar [T (Naufal) = 0,003 s > T (Keisha) = 0,002 s], yang berarti gelombang tali Naufal membutuhkan waktu lebih lama untuk satu getaran dibandingkan gelombang tali Keisha.

• 1. Karena hubungan antara kecepatan gelombang, panjang gelombang, dan periode dinyatakan dalam rumus v=λ/T​, maka nilai kecepatan gelombang hanya bergantung pada perbandingan antara panjang gelombang dan periode di setiap medium, yang berarti meskipun gelombang tali Keisha merambat di udara dan gelombang Naufal merambat di air, besar kecepatan kedua gelombang seharusnya tetap sama, karena sifat gelombang yang bergantung hanya pada parameter matematis tanpa memperhitungkan faktor medium tempat gelombang merambat. Oleh karena itu, kecepatan gelombang dalam medium yang berbeda tetap konstan dan tidak dipengaruhi oleh sifat fisis medium tersebut.

1. Maguna adalah seorang siswa yang sangat antusias mempelajari tentang struktur bumi. Suatu hari, ia diminta untuk menjelaskan lapisan-lapisan bumi di depan kelas. Berikut adalah penjelasan Maria:

"Bumi terdiri dari tiga lapisan utama, yaitu kerak, mantel, dan inti. Kerak bumi merupakan lapisan paling tebal dan terdiri atas material cair yang sangat panas. Di bawah kerak terdapat mantel bumi yang berbentuk padat dan tidak mengalami pergerakan. Sedangkan inti bumi terbagi menjadi dua bagian, yaitu inti luar yang padat dan inti dalam yang cair. Inti ini memiliki suhu yang lebih rendah dibandingkan mantel karena letaknya lebih dalam dan tidak terkena panas dari luar. Gerakan magma di dalam kerak bumi menyebabkan terjadinya gempa bumi dan pergerakan lempeng tektonik."

Berdasarkan penjelasan Maguna di atas, terdapat beberapa kesalahan konsep mengenai struktur bumi. Manakah dari pernyataan berikut yang paling tepat untuk mengoreksi kesalahan tersebut?

• 1. Kerak bumi adalah lapisan paling tebal dalam struktur bumi, dengan ketebalan jauh melebihi mantel dan inti. Selain itu, mantel bumi sepenuhnya berbentuk padat tanpa mengalami pergerakan, sehingga tidak berkontribusi terhadap pergerakan lempeng tektonik atau fenomena geologi lainnya yang terjadi di permukaan bumi.

• Gerakan magma di dalam kerak bumi merupakan penyebab utama pergerakan lempeng tektonik dan gempa bumi di seluruh dunia. Selain itu, aktivitas vulkanik yang terjadi di gunung berapi sepenuhnya disebabkan oleh pergerakan lempeng di kerak, tanpa adanya pengaruh dari lapisan yang lebih dalam seperti mantel atau inti bumi.

• Inti luar sebenarnya berbentuk padat dan inti dalam berbentuk cair, sehingga suhu inti lebih rendah dibandingkan mantel karena letaknya lebih dalam. Suhu inti yang lebih rendah ini disebabkan oleh minimnya panas dari dalam bumi yang mencapai inti, serta karena tekanan yang lebih tinggi justru menyebabkan materi menjadi lebih dingin daripada lapisan di atasnya.

• 1. Mantel bumi mengalami pergerakan akibat arus konveksi, yang menyebabkan pergerakan lempeng tektonik, bukan karena gerakan magma di kerak bumi. Selain itu, inti luar berbentuk cair dan inti dalam berbentuk padat akibat tekanan tinggi, serta inti bumi memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan mantel karena adanya panas yang berasal dari peluruhan unsur radioaktif dan tekanan ekstrim di bagian terdalam bumi.