ENERGI MEKANIK

1) UN Fisika 2008 P4 No. 11
Sebuah benda A dan B bermassa sama. Benda A jatuh dari ketinggian h meter dan benda B dari 2 h meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan

v m.s−1, maka benda B akan menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar.... A. 2 mv2 B. mv2 C. 3/4 mv2 D. 1/2 mv2 E. 1/4 mv2 (2) UN Fisika 200 P4 No. 13 Perhatikan gambar berikut! [g = 10 m.s−2] Kecepatan bola ketika tiba ditanah adalah.... A. 5√6 m.s−1 B. 3√6 m.s−1 C. 2√6 m.s−1 D. 2√5 m.s−1 E. 2√3 m.s−1 (3) UN Fisika 2009 P04 No. 12 Perhatikan gambar di samping! Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m.s−2 , maka kecepatan benda pada saat berada 15 m di atas tanah adalah.... A. 2 m/s B. 5 m/s C. 10 m/s D. 15 m/s E. 20 m/s (4) UN Fisika 2009 P45 No. 11 Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar. Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah ... A. 6 m.s−1 B. 8 m.s−1 C. 10 m.s−1 D. 12 m.s−1 E. 16 m.s−1 (5) UN Fisika 2010 P04 No. 11 Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin seperti gambar. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok ketika berada dititik M adalah.... A. Ep : Ek = 1 : 3 B. Ep : Ek = 1 : 2 C. Ep : Ek = 2 : 1 D. Ep : Ek = 2 : 3 E. Ep : Ek = 3 : 2 (6) UN Fisika 2010 P37 No. 4 Sebuah benda jatuh bebas dari posisi A seperti gambar. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik benda ketika sampai di B adalah..... A.3 : 2 B. 3 : 1 C. 2 : 1 D. 2 : 3 E. 1 : 3

USAHA ENERGI

Usaha dan Perubahan Energi

(1) UN Fisika 2009 P04 No. 10
Data perubahan kecepatan sebuah benda yang bergerak lurus disajikan seperti berikut:



Usaha yang paling besar dilakukan oleh benda nomor ....
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5

(2) UN Fisika 2009 P45 No. 13
Sebuah meja massanya 10 kg mula-mula diam di atas lantai licin, didorong selama 3 sekon bergerak lurus dengan percepatan 2 m.s⁻². Besarnya usaha yang terjadi adalah....
A. 20 joule
B. 30 joule
C. 60 joule
D. 180 joule
E. 360 joule

(3) UN Fisika 2010 P04 No. 8
Perhatikan gambar perpindahan balok, sebagai berikut.



Anggap g = 10 m.s^-2
Jika koefisien gesekan kinetik antara balok dan lantai μ_k = 0,5, maka nilai perpindahan benda (S) adalah....
A. 5,00 m
B. 4,25 m
C. 3,00 m
D. 2,50 m
E. 2,00 m

(4) UN Fisika 2010 P37 No. 7
Bola bermassa 0,25 kg ditekan pada pegas dengan gaya F seperti gambar.



Ketika gaya F dihilangkan, bola dilontarkan ke atas setinggi h meter. Jika energi untuk melontarkan bola besarnya 1,0 joule, maka tinggi h adalah....
A. 50 cm
B. 40 cm
C. 35 cm
D. 25 cm
E. 15 cm

ELASTISITAS

Elastisitas - Pegas

(1) UN Fisika 2008 P4 No. 12
Grafik (F-x) menunjukkkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas.



Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik diatas adalah....
A. 20 joule
B. 16 joule
C. 3,2 joule
D. 1,6 joule
E. 1,2 joule

(2) UN Fisika 2009 P04 No. 11
Tiga buah pegas identik disusun seperti pada gambar di samping ini!



Jika beban 300 gram digantung pada pegas k₁, pegas akan bertambah panjang 4 cm. Besarnya konstanta susunan pegas (g = 10 m.s⁻² adalah…
A. 225 N.m⁻¹
B. 75 N.m⁻¹
C. 50 N.m⁻¹
D. 25 N.m⁻¹
E. 5 N.m⁻¹

(3) UN Fisika 2009 P45 No. 10
Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar berikut ini.



Jika konstanta pegas k₁ = k₂ =3 Nm⁻¹ dan k₃ = 6 Nm⁻¹, maka konstanta susunan pegas besarnya ...
A. 1 Nm⁻¹
B. 3 Nm⁻¹
C. 7,5 Nm⁻¹
D. 12 Nm⁻¹
E. 15 Nm⁻¹

(4) UN Fisika 2010 P04 No. 9
Percobaan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut:



F = gaya beban pegas, Δx = pertambahan panjang pegas. Dapat disimpulkan pegas memiliki tetapan sebesar....
A. 800 N.m⁻¹
B. 80 N.m⁻¹
C. 8 N.m⁻¹
D. 0,8 N.m⁻¹
E. 0,08 N.m⁻¹

(5) UN Fisika 2010 P04 No. 10
Tiga pegas identik dengan konstanta 1000 N.m⁻¹ disusun seperti gambar. (ΔL = pertambahan panjang pegas). Anggap susunan pegas hanya dipengaruhi oleh beban.



Jika susunan pegas diberi beban sehingga bertambah panjang 6 cm, maka pertambahan panjang masing-masing pegas adalah....



(6) UN Fisika 2010 P37 No. 5
Tiga buah pegas A, B, dan C yang identik dirangkai seperti gambar disamping!



Jika ujung bebas pegas C digantungkan beban 1,2 N maka sistem mengalami pertambahan panjang 0,6 cm, konstanta masing -masing pegas adalah....
A. 200 Nm⁻¹
B. 240 Nm⁻¹
C. 300 Nm⁻¹
D. 360 Nm⁻¹
E. 400 Nm⁻¹

(7) UN Fisika 2010 P37 No. 6
Karet yang panjangnya L digantungkan beban sedemikian rupa sehingga diperoleh data seperti pada tabel:

Beban (W)	2 N	3 N	4 N
Pertambahan Panjang (ΔL)	0,50 cm	0,75 cm	1,0 cm

Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan besar konstanta pegas adalah....
A. 250 Nm⁻¹
B. 360 Nm⁻¹
C. 400 Nm⁻¹
D. 450 Nm⁻¹
E. 480 Nm⁻¹

MOMENTUM DAN IMPULS

Momentum Impuls

(1) UN Fisika 2008 P4 No. 14
Sebuah bola kasti yang massanya 0,10 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kecepatan 20 m/s kemudian dipukul. Jika kontak bola dan pemukul terjadi selama 0,0001 sekon , maka besar impuls yang diberikan pemukul pada bola adalah....
A. 4 N.s
B. 5 N.s
C. 6 N.s
D. 7 N.s
E. 8 N.s

(2) UN Fisika 2008 P16 No. 14
Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m.s⁻¹. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kecepatan bola berubah menjadi 6 m.s⁻¹ . Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah....
A. 8 kg.m.s⁻¹
B. 6 kg.m.s⁻¹
C. 5 kg.m.s⁻¹
D. 4 kg.m.s⁻¹
E. 2 kg.m.s⁻¹

(3) UN Fisika 2009 P04 No. 13
Dua bola A dan B mula-mula bergerak seperti pada gambar.



Kedua bola kemudian bertumbukan, tidak lenting sama sekali. Kecepatan bola A dan B setelah tumbukan adalah....
A. ¹/₂ m.s⁻¹
B. 1 m.s⁻¹
C. 1 ¹/₂ m.s⁻¹
D. 2 m.s⁻¹
E. 2 ¹/₂ m.s⁻¹

(4) UN Fisika 2009 P45 No. 12
Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar!



Jika v'₂ adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m.s⁻¹, maka besar kecepatan v'₁ (1) setelah tumbukan adalah ...
A. 7 m.s⁻¹
B. 9 m.s⁻¹
C. 13 m.s⁻¹
D. 15 m.s⁻¹
E. 17 m.s⁻¹

(5) UN Fisika 2010 P04 No. 12
Sebuah peluru karet berbentuk bola massanya 60 gram ditembakkan horizontal menuju tembok seperti gambar.



Jika bola dipantulkan dengan laju sama, maka bola menerima impuls sebesar....
A. 12 N.s
B. 6 N.s
C. 5 N.s
D. 3 N.s
E. 2 N.s

(6) UN Fisika 2010 P37 No. 3
Sebutir peluru 20 gram bergerak dengan kecepatan 10 ms⁻¹ arah mendatar menumbuk balok bermassa 60 gram yang sedang diam di atas lantai. Jika peluru tertahan di dalam balok, maka kecepatan balok sekarang adalah....
A. 1,0 ms⁻¹
B. 1,5 ms⁻¹
C. 2,0 ms⁻¹
D. 2,5 ms⁻¹
E. 3,0 ms⁻¹

KALOR

(1) UN Fisika 2008 P4 No. 15
Potongan aluminium bermassa 200 gram dengan suhu 20° C dimasukkan ke dalam bejana air bermassa 100 gram dan suhu 80 °C. Jika diketahui kalor jenis aluminium 0,22 kal/g °C dan kalor jenis air 1 kal/g°C , maka suhu akhir alumunium mendekati....
A. 20°C
B. 42°C
C. 62°C
D. 80°C
E. 100°C

(2) UN Fisika 2008 P4 No. 16
Dua batang P dan Q sejenis dengan konstanta konduktivitas K_P = K_Q mempunyai ukuran seperti pada gambar!



Bila beda suhu kedua ujung P dan Q sama, berarti jumlah kalor konduksi persatuan waktu pada P dan Q berbanding....
A. 1 : 1
B. 2 : 3
C. 3 : 2
D. 3 : 8
E. 8 : 3

(3) UN Fisika 2009 P04 No. 14
Dua batang logam P dan Q disambungkan pada salah satu ujungnya dan pada ujung-ujung yang lain diberi suhu yang berbeda (lihat gambar).


Bila panjang dan luas penampang kedua logam sama tapi konduktivitas logam P dua kali konduktivitas logam Q, maka suhu tepat pada sambungan di B adalah....
A. 20 °C
B. 30 °C
C. 40 °C
D. 50 °C
E. 60 °C


(4) UN Fisika 2009 P45 No. 16
Dua batang penghantar mempunyai panjang dan luas penampang yang sama disambung menjadi satu seperti pada gambar di bawah ini. Koefisien konduksi termal batang penghantar kedua = 2 kali koefisien konduksi termal batang pertama



Jika batang pertama dipanaskan sehingga T₁ =100^oC dan T₂ = 25^oC, maka suhu pada sambungan (T) adalah ...
A. 30^oC
B. 35^oC
C. 40^oC
D. 45^oC
E. 50^oC

(5) UN Fisika 2010 P04 No. 13
Sepotong uang logam bermassa 50 g bersuhu 85 °C dicelupkan ke dalam 50 g air bersuhu 29,8 °C (kalor jenis air = 1 kal.g ⁻¹ .°C⁻¹ ). Jika suhu akhirnya 37 °C dan wadahnya tidak menyerap kalor, maka kalor jenis logam adalah....
A. 0,15 kal.g ⁻¹ .°C⁻¹
B. 0,30 kal.g ⁻¹ .°C⁻¹
C. 1,50 kal.g ⁻¹ .°C⁻¹
D. 4,8 kal.g ⁻¹ .°C⁻¹
E. 7,2 kal.g ⁻¹ .°C^-1

(6) UN Fisika 2010 P37 No. 17
Balok es bermassa 50 gram bersuhu 0°C dicelupkan pada 200 gram air bersuhu 30°C yang diletakkan dalam wadah khusus. Anggap wadah tidak menyerap kalor. Jika kalor jenis air 1 kal.g⁻¹ °C ⁻¹ dan kalor lebur es 80 kal.g ⁻¹, maka suhu akhir campuran adalah.....
A. 5°C
B. 8°C
C. 11°C
D. 14°C
E. 17°C

TEORI KINETIK GAS

Teori Kinetik Gas

(1) UN Fisika 2008 P4 No. 18
Sebanyak 3 liter gas Argon bersuhu 27°C pada tekanan 1 atm( 1 atm = 10⁵ Pa) berada di dalam tabung. Jika konstanta gas umum R = 8,314 J mol⁻¹ K⁻¹ dan banyaknya partikel dalam 1 mol gas 6,02 x 10²³ partikel, maka banyak partikel gas Argon dalam tabung tersebut adalah.....
A. 0,83 x 10 ²³ partikel
B. 0,72 x 10 ²³ partikel
C. 0,42 x 10 ²³ partikel
D. 0,22 x 10 ²³ partikel
E. 0,12 x 10 ²³ partikel

(2) UN Fisika 2008 P4 No. 19
Tekanan gas ideal di dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung dirumuskan:
P = ^2N/_3V Ek ; [P = tekanan (Pa); N = jumlah molekul (partikel) gas; V = volume gas; dan Ek = adalah energi kinetik rata-rata molekul (J)].
Pernyataan yang benar terkait rumusan diatas adalah....
A. tekanan gas terhadap dinding tergantung pada jumlah molekul persatuan volume
B. energi kinetik gas tidak tergantung pada tekanan yang ditimbulkan molekul terhadap dinding
C. volume gas dalam tabung tidak berubah jika tekanan gas berubah
D. jumlah molekul gas berkurang maka energi kinetik molekul akan bertambah
E. volume gas bertambah maka jumlah molekul gas bertambah

(3) UN Fisika 2009 P04 No. 16
Gas ideal yang berada dalam suatu bejana dimampatkan (ditekan), maka gas akan mengalami....
A. penurunan laju partikel
B. penurunan suhu
C. kenaikan suhu
D. penambahan partikel gas
E. penurunan partikel gas

(4) UN Fisika 2009 P04 No. 17
Sejumlah gas ideal dalam tabung tertutup dipanaskan secara isokhorik sehingga suhunya naik menjadi empat kali suhu semula. Energi kinetik rata-rata molekul gas ideal menjadi....
A. ¹/₄ kali semula
B. ¹/₂ kali semula
C. sama dengan semula
D. 2 kali semula
E. 4 kali semula

(5) UN Fisika 2009 P45 No. 14
Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V dalam ruang tertutup. Jika tekanan gas dalam ruang tersebut diturunkan menjadi ¹/₄ kali semula pada volume tetap, maka perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah penurunan tekanan adalah....
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 5 : 1

(6) UN Fisika 2009 P45 No. 18
Gas ideal berada dalam ruang tertutup dengan volume V, tekanan P dan suhu T. Apabila volumenya mengalami perubahan menjadi ¹/₂ kali semula dan suhunya dinaikkan menjadi 4 kali semula, maka tekanan gas yang berada dalam sistem tersebut menjadi....
A. 8 P₁
B. 2 P₁
C. ¹/₂ P₁
D. ¹/₄ P₁
E. ¹/₈ P₁

(7) UN Fisika 2010 P04 No. 15
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi ⁵/₄ T dan volumenya menjadi ³/₄ V, maka tekanannya menjadi....
A. ³/₄ P
B. ⁴/₃ P
C. ³/₂ P
D. ⁵/₃ P
E. 2 P

(8) UN Fisika 2010 P04 No. 16
Suhu gas ideal dalam tabung dirumuskan sebagai E_k = ³/₂ kT, T menyatakan suhu mutlak dan E = energi kinetik rata-rata molekul gas. Berdasarkan persamaan diatas....
A. semakin tinggi suhu gas, energi kinetiknya semakin kecil
B. semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin lambat
C. semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin cepat
D. suhu gas berbanding terbalik dengan energi kinetik gas
E. suhu gas tidak mempengaruhi gerak partikel gas

(9) UN Fisika 2010 P37 No. 15
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V pada suhu T dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi ³/₂ T dan tekanannya menjadi 2 P, maka volume gas menjadi ....
A. ³/₄ V
B. ⁴/₃ V
C. ³/₂ V
D. 3 V
E. 4 V

(10) UN Fisika 2010 P37 No. 16
Suhu gas ideal dalam tabung dirumuskan sebagai E_k = ³/₂ kT, T menyatakan suhu mutlak dan E = energi kinetik rata-rata molekul gas. Berdasarkan persamaan diatas....
A. semakin tinggi suhu gas, energi kinetiknya semakin kecil
B. semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin lambat
C. semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin cepat
D. suhu gas berbanding terbalik dengan energi kinetik gas
E. suhu gas tidak mempengaruhi gerak partikel gas

TERMODINAMIKA

Termodinamika

(1) UN Fisika 2008 P4 No. 20
Perhatikan grafik P-V untuk mesin Carnot seperti gambar.



Jika mesin memiliki efisiensi 57 % maka banyaknya panas yang dapat diubah menjadi usaha adalah…
A. 0,57 Q₁
B. 0,37 Q₁
C. 0,32 Q₁
D. 0,27 Q₁
E. 0,21 Q₁

(2) UN Fisika 2009 P04 No. 18
Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K, untuk menghasilkan kerja mekanik. Jika mesin menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K, maka usaha yang dihasilkan adalah....
A. 120 J
B. 124 J
C. 135 J
D. 148 J
E. 200 J

(3) UN Fisika 2009 P45 No. 15
Perhatikan grafik P – V mesin Carnot di samping!



Jika kalor yang diserap (Q1) =10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot adalah ...
A. 1.500 J
B. 4.000 J
C. 5.000 J
D. 6.000 J
E. 8.000 J

(4) UN Fisika 2010 P04 No. 17
Diagram P−V dari gas helium yang mengalami proses termodinamika ditunjukkan seperti gambar berikut! Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar....


A. 660 kJ
B. 400 kJ
C. 280 kJ
D. 120 kJ
E. 60 kJ

(5) UN Fisika 2010 P37 No. 13
Proses pemanasan suatu gas ideal digambarkan seperti grafik P−V berikut ini!



Besar usaha yang dilakukan gas pada siklus ABC adalah....
A. 4,5 J
B. 6,0 J
C. 9,0 J
D. 12,0 J
E. 24,0 J