Kunci Jawaban IPA Fisika 1

KUNCI JAWABAN

BAB 1 Besaran dan Satuan

Uji PPKA. Pilihan Ganda

1. c 6. b 11. c 16. c 21. a2. c 7. c 12. d 17. d* 22. a*3. b 8. a 13. d 18. b 23. d4. d 9. c 14. d 19. d 24. b5. c 10. b 15. b 20. a 25. a*

*Koreksi:17. d = 1 μs22. a = 1 × 10-12 mm25. a = 1,13 × 10-11

B. Esai1.

Bukan besaran

fisika

Besaran fisika

Besaran pokok Besaran turunanBesaran pokok penyusun besaran turunan

Suku bunga Suhu tubuh Massa jenis besi Massa dan panjang Jumlah anak Waktu tempuh mobil Kelajuan mobil Panjang dan waktuInflasi Massa sekeranjang buah Gaya Massa, panjang dan

waktuEnergi Massa, panjang dan

waktuDiameter cincin Panjang

2. Bagian tubuh manusia tidak dapat dijadikan satuan baku.Syarat satuan baku: Mudah diperbanyak Tidak berubah karena apapun (suhu, waktu, dsb.) Dipakai secara luas (internasional)

3.Massa Panjang Waktu

μg nm nsmg mm msg dm skg m

km

4. a. c.

b. d. v t = m/s × s = m

5. 6 ha = 6 × 104 m2

6. 1 tahun = 365 × 24 × 3 600 = 3,153 6 × 107 s

7. Tebal buku = 700 halaman1 lembar = 2 halamanBuku memiliki 350 lembarMassa buku = 4,9 kg

Kunci Jawaban IPA Fisika SMP dan MTs 1 31

a. Massa tiap lembar =

b. 1,4 × 104 mg

8. Massa 0,001 ton beras tentu sama dengan 1 kg kerikil karena yang dibandingkan adalah massanya0,001 ton = 0,001 × 103 = 1 kg

9.Luas bidang 100 mm2 0,01 cm2 10-4 m2 10-10 km2

Volume bola 2,5 × 1022 μm3 25 dm3 2,5 × 10-2 m3 2,5 × 10-5 dam3

Massa jenis besi 7,8 × 10-6 mg/mm3 7,8 × 10-4 cg/cm3 7,8 g/cm3 7,8 × 10-3 kg/m3

Kecepatan mobil 2,22 × 104 mm/s 2,22 × 103 cm/s 22,2 m/s 80 km/jamPanjang ruas jalan raya

107 mm 106 cm 104 m 10 km

Massa perhiasan 1,5 × 107 μg 15 g 1,5 dag 1,5 × 10-2 kgLama suatu peristiwa 0,01 ms 10-3 cs 10-8 das 2,78 × 10-9 jamBesar arus listrik 0,25 mA 2,5 × 10-2 A 2,5 × 10-7 daA 2,5 ×10-9 kASuhu benda 103 mK 100 cK 1 K 10-3 kKIntensitas cahaya 1 000 ccd 10 cd 100 dcd 1 dacdJumlah zat 2 × 106 μmol 2 × 103 mmol 200 cmol 2 ×10-3 kmol

10.

11. Pembacaan Nilai dalam SI

25 Mm 2,5 × 10-2 m2450 μs 2,45 × 10-3 s0,98 mA 9,8 × 10-4 A0,000 002 Gg 2 × 103 kg352 nm 3,52 × 10-7 m865 g/mm3 8,65 × 10-2 kg/ m3

72 km/jam 22,5 m/s200 N/ cm2 2,0 × 10-2 kg/m s2

4,5 N 4,5 kg m/s2

75 N/cm3 7,5 × 10-5 kg/m2 s2

12. Besaran turunan Hubungan dengan besaran pokok Simbol

Luas Panjang AVolume Panjang VMassa jenis Panjang dan massa ρKecepatan Panjang dan waktu vGaya Panjang, massa, dan waktu FEnergi Panjang, massa, dan waktu E

13. Tebal buku = 6 cm = 6,0 × 10-2 mTebal selembar kertas = 150 μm = 150 × 10-6 m a. Jumlah lembar kertas

b. Halaman total buku = 400 × 2 = 800

14. s1 = 300 inci = 300 × 2,54 cm = 7,62 mt1 = 2 s t2 = 5 s v1 = v2


15. Massa jenis (ρ) = 0,75 g/cm3

= 7,5 × 104 kg/m3

= 7,5 × 10-4 g/mm3

C. Soal Analisis1.

Besaran pokok Satuan SILama perjalanan Jakarta-Bandung 4 jam 1,44 × 104 sTinggi badan Rifa 157 cm 1,57 mMassa sekeranjang apel 5 kg 5 kg

Besaran turunan Satuan SIMassa jenis logam pembentuk mistar 27,8 kg/m3 27,8 kg/m3

2. Besaran fisika: Bukan besaran fisika:- Panjang jalan 10 km (besaran pokok) - 27 kepala keluarga- Luas wilayah 12 ha (besaran turunan) - Jumlah penduduk 143 orang- Areal sawah 8 ha (besaran turunan) - Pendapatan per kapita Rp60 juta per tahun- Tegangan listrik 220 V (besaran turunan) - Banyak panen 3 kali per tahun

3. Kecepatan merupakan besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu. Besaran pokok panjang dalam SI memiliki satuan panjang dan besaran pokok panjang dalam SI memiliki satuan sekon sehingga kecepatan disepakati secara universal memiliki satuan meter/sekon.

4. a. Satuan yang digunakan antara pak Darma dengan pembeli untuk mengukur luas tanah berbeda sehingga terjadi perbedaan luas tanah antara yang diukur oleh pak Darma dengan pembeli.

b. Sistem hasta tidak dipakai secara universal dan mudah berubah oleh sesuatu hal.c. Dengan menggunakan satuan SI yang telah disepakati secara universal dan tidak berubah.

Besaran yang digunakan adalah meter persegi (m2).

5. a. Penggaris yang digunakan untuk mengukur lukisan sudah berubah karena faktor suhu sehingga ukuran penggaris logam tersebut semakin panjang karena memuai akibatnya terjadi hasil pengukuran yang berbeda.

b. Lebih akurat laju cahaya di ruang hampa udara untuk dijadikan patokan meter standar. Menggunakan batang platina iridium dapat berubah karena faktor suhu.

BAB 2 Suhu


1. c 6. d 11. a 16. d2. c 7. a 12. a 17. d3. a 8. b 13. a 18. a4. a 9. c 14. b 19. b5. a 10. a 15. a 20. a

B. Esai1. Tangan mendeteksi suhu secara relatif terhadap suhu tubuh. Sedangkan, suhu tubuh manusia

tidak sama. Akibatnya, pengukuran suhu akan berlainan bagi semua orang.

2. a. Untuk termometer maksimum digunakan raksa karena titik didih raksa tinggi sehingga tidak perlu khawatir raksa akan menguap.Untuk termometer minimum digunakan alkohol karena titik beku alkohol rendah sehingga tidak perlu khawatir akan membeku.

b. Raksa (titik beku -40°C, titik didih 357°C) maksimumnya 357°C.c. Alkohol (titik beku -115°C, titik didih 78°C) minimumnya -115°C.


3. Sebagai tempat raksa dalam menunjukkan suhu pasien yang diukur pada waktu termometer digunakan dalam mulut atau ketiak pasien.

4. Dengan menggunakan termometer lain yaitu termokopel.

5. Pada termometer ruang skala tertinggi menunjukkan suhu 50°C dan skala terendah menunjukkan suhu -50°C. Tidak dapat mengukur suhu air mendidih, karena termometer ruang batas ukur suhu tertingginya 50°C sedangkan air mendidih pada suhu 100°C.

6. Air memiliki sifat anomali, warnanya tidak mengkilap, dan membasahi dinding kapiler sehingga sulit diamati ketika digunakan untuk mengukur suhu.

7. a. Titik tetap bawah = 20°XTitik tetap atas = 120°X

b. 85°X = (85 – 20)°C = 65°C

8. Air suhu 0°C dipanaskan hingga mendidih (100°C) adalah derajat kenaikan suhu.Fahrenheit Reamur Kelvin

Titik tetap atas (100°C) 212°F 80°R 373 KTitik tetap bawah (0°C) 32°F 0°R 273 KDerajat kenaikan suhu (212 – 32) = 180°F (80 – 0) = 80°R (373 – 273) = 100 K

9. X°F = X°R

a°R akan sama dengan {(a × ) + 32}°F

10. Panjang kolom air raksa: - di es yang mencair: 11 cm- di air mendidih: 27 cmPanjang kolom raksa pada suhu 20°C

Jadi, panjang kolom raksa adalah 11 + 3,2 = 14,2 cm.

C. Soal Analisis1. Tinggi raksa:

Di es yang membeku = 30 mm = A0

Di air yang mendidih = 170 mm = A1

Di dalam cairan X = 50 mm = Aa. Titik tetap atas = 170 mm


Titik tetap bawah = 30 mm

b.

c. 13,33°C = (14,28 × )°R = 11,42°R

= {(14,28 × ) + 32}°F = 57,70°R

= (13,33 + 273) K = 286,33 K

2. a. 37°Cb. Ketika menerima panas, raksa naik akibat adanya pemuaian. Pipa kapiler sebetulnya juga

memuai tapi sangat kecil dibandingkan pemuaian raksa. Karena volumenya bertambah, tinggi kolom raksa juga akan bertambah.

c. Keunggulan raksa: Pemuaiannya teratur Tidak membasahi dinding kaca (pipa kapiler) Titik didihnya tinggi (357°C)

d. Faktor pengali skala Reamur adalah yang paling kecil sehingga bila skala lain (Celsius, Fahrenheit, dan Kelvin) diubah nilainya menjadi skala Reamur, maka nilainya akan mengecil.

3. a. Termometer B memiliki rentang suhu yang lebih besar karena untuk kenaikan suhu yang sama, volume raksa atau alkoholnya lebih sedikit yang memuai.

b. Termometer A akan lebih cepat naik suhunya karena untuk kenaikan suhu yang sama, volume raksa atau alkoholnya lebih banyak yang memuai.

4. Pipa kapiler yang sempit menyebabkan air tidak dapat naik ke permukaan pipa, air memiliki warna yang tidak mengkilap, dan membasahi dinding kapiler sehingga sulit diamati ketika digunakan untuk mengukur suhu. Karena terjadi anomali (penyimpangan dari keseragaman sifat fisik) air.

5. Kedua termometer akan menunjukkan suhu yang sama karena menggunakan termometer raksa yang mempunyai sifat penghantar yang baik, warnanya mengkilap dan tidak membasahi dinding kapiler sehingga dalam menentukan titik tetap atas dan titik tetap bawah tidak bergantung pada tempat.

6. a. Perbedaan selisih antara skala satu dengan yang lain selalu sama.b. Skala terkecil = -20°C

Skala terbesar = 120°CPanjang rentang skala = 250 mmi. 0°C sampai 5°C ii. 10°C sampai 110°C

7. a. Sumbu x = waktu (jam)Sumbu y = suhu (°C) cukup jelas silakan membuat sendiri

b. Suhu tertinggi 41°Cc. Pada jam ke-4


d. Selama 8 jame. Pada jam ke-2f. Pada jam ke-7


BAB 3 Pengukuran


1. d 6. c 11. b 16. c 21. b2. d 7. c 12. c 17. c 22. d3. b 8. b 13. a 18. b 23. c4. c 9. a 14. c 19. c 24. a5. c 10. d 15. b 20. c 25. b

B. Esai1. a. L = s2 = 152 = 225 cm2

b. L = p l = 4 × 20 = 80 cm2

c. L = ½ a t = ½ × 8 × 2,5 = 10 cm2

d. L = π r2 = 3,14 × 25 × 25 = 1 962,5 cm2

2. p = 5 cml = 3 cmt = 4 cma. V = 2 p l t = 2 × 5 × 3 × 4 = 120 cm3

b. V = p 3l t = 5 × 3 × 3 × 4 = 180 cm3

c. V = p l 4t = 5 × 3 × 4 × 4 = 240 cm3

3. V0 = 20 cm3

V1 = 38 cm3

m = 2 000 gV = V1 – V0 =38 – 20 = 18 cm3

4. a. 2,6 cmb. 2,93 mm

5. Dengan cara meletakkan ujung benda pada skala penggaris yang masih terbaca, ukurlah panjang benda tersebut kemudian hasil pengukurannya dikurangi dengan skala yang ditunjukkan pada ujung benda.

6. Volume kotak = 5 × 5 × 10 = 250 cm3

Diisi dengan 2 000 tetes aira. Volume setetes air

b. Volume setetes air = 8 cm3 = 8 × 10-3 dm3 = 8 × 10-3 L = 8 × 10-3 × 103 mL = 8 mLWaktu setetes air = 3 detikVolume sebuah kaleng = 200 mL

Waktu untuk mengisi kaleng = s.

7. t = 7 menit = 420 sn = 20

8. - Labu erlenmeyer = mentitrasi larutan- Tabung reaksi = mereaksi zat- Gelas ukur = mengukur volume larutan- Spatula = mengambil sampel padat- Bunsen = sarana pembakaran

9. Alat:- Gelas ukur = 2 buah- Corong = 1 buah


- Kertas saring = 1 lembar- Standar corong = 1 buah- Statif = 1 setLangkah kerja:- Susun peralatan seperti pada gambar.

- Tuang air berpasir melalui corong yang telah diberi kertas saring dan tampung airnya.

10. Cara Sayaka kurang tepat. Cara yang lebih tepat adalah dengan melarutkan gula pada gelas kimia sedang dan aduk dengan pengaduk.

C. Soal Analisis

1. a. Massa tidak mempengaruhi waktu yang dibutuhkan pendulum untuk melakukan satu kali simpangan.

b. Jika simpangan dibuat ½ kali simpangan awal maka waktu yang dibutuhkan pendulum untuk melakukan satu kali simpangan akan lebih cepat.

c. Jika panjang tali diperpendek maka waktu yang dibutuhkan pendulum untuk melakukan satu kali simpangan akan lebih cepat.

2. a. Ketelitian A = ½ × 1 mL = 0,5 mLKetelitian B = ½ × 0,5 mL = 0,25 mLKetelitian C = ½ × 0,1 mL = 0,05 mL

b. C, B, Ac. Gelas ukur A diisi 5 mL.

Gelas ukur B = (5 ± 0,5) mLGelas ukur C = (5 ± 0,1) mL

d. Gelas ukur C diisi 0,9 mL.Gelas ukur A = 1 mLGelas ukur B = (0,9 ± 0,1) mL

3. Diameter bianglala = 12 mWaktu satu kali putaran = 22 sKeliling bianglala = π d = 3,14 × 12 = 37,68 ma. Jarak dalam waktu 3 menit = 3 × 60 = 180 s

Jadi jarak yang ditempuh dalam waktu 3 menit adalah 308,29 mb. Jarak yang ditempuh dari titik awal dalam waktu 3 menit

Keliling dalam waktu 3 menit = n × keliling 1 kali putaran + jarak yang ditempuh dari titik awalJarak yang ditempuh dari titik awal = keliling dalam waktu 3 menit - n × keliling 1 kali putaran = 308,29 – 8 × 37,68 = 6,85 m

4. a. Jika disusun dari angka nol akan kesulitan dalam menentukan pengukuran diameter bola gotri mengingat diperlukan ruang untuk meletakkan segitiga agar bola gotri tidak menggelinding sewaktu pengukuran.

b. Agar bola gotri tidak menggelinding sewaktu dilakukan pengukuran sehingga menghasilkan tingkat pengukuran yang akurat.


c. Hasil pengukuran = 4 cm d. Diameter bola gotri = hasil pengukuran penggaris / banyaknya bola gotri = 4 / 9 = 0,44 cme. Agar diperoleh tingkat ketelitian yang akuratf. Jangka sorong. Dengan memiliki nilai skala terkecil 0,1 mm pengukuran diameter bola gotri

dengan menggunakan jangka sorong akan menghasilkan ketelitian yang akurat

5. a. Rahang bagian dalam, digunakan untuk mengukur diameter dalam dari sebuah benda.b. Panjang mosaik = skala utama + skala nonius

= 1,5 cm + (5 x 0,1) mm = 1,5 cm + 0,5 mm = 1,5 cm + 0,05 cm = 1,55 cmc. Banyaknya mosaik = luas persegi / luas sebuah mosaik

= 400 / (1,55x10-2)2 = 1.664.932

6. a. Nilai pengukuran = skala utama + skala nonius= 4,5 mm + (2 x 0,01) mm = 4,52 mm

b. Nilai pengukuran = skala utama + skala nonius= 7,0 mm + (24 x 0,01) mm = 7,24 mm

c. Nilai pengukuran = skala utama + skala nonius= 8,5 mm + (26 x 0,01) mm = 4,76 mm

BAB 4 Wujud Zat


1. c 6. a 11. c 16. b 21. a2. a 7. b 12. a 17. a 22. b3. d 8. c 13. b 18. a 23. c4. a 9. d 14. a 19. d 24. d5. c 10. a 15. b 20. b 25. d

B. Esai1. Karena minyak wangi mudah menguap sehingga partikel-partikelnya dapat bergerak bebas

mengisi ruang di sekitarnya.

2. Agar tabung hairspray tidak meledak karena gas yang terdapat di dalamnya memuai akibat panas.

3. Ya, kedua kejadian ini menunjukkan bahwa gaya adhesi < gaya kohesi.

4. Air mencari keseimbangan agar tekanan pada ujung-ujung permukaannya selalu sama.

5. Buat neraca yang terdiri dari balon yang ditiup penuh dan balon yang ditiup sedikit saja. Balon yang besar (berisi udara) akan lebih berat.

6. Kenaikan suhu dapat mengakibatkan perubahan wujud suatu zat contoh apabila air kita masak sampai melebihi titik didihnya maka terjadi perubahan dari zat cair ke gas.

Kenaikan suhu menyebabkan gerak partikel-partikel dalam zat akan lebih bebas bergerak dan memutuskan ikatan dengan kelompoknya.

7. Ya, kapilaritas merupakan peristiwa naik turunnya air dalam pipa kapiler yang disebabkan gaya tarik antara partikel air dengan dinding kapiler lebih besar dibandingkan dengan gaya tarik antar partikel air.

8. Gaya ke atas yang berasal dari air laut jauh lebih besar daripada berat kapal, sehingga meskipun massa jenis besi lebih besar daripada massa jenis air laut, kapal tetap dapat mengapung di atas permukaan air.

9. Es mempunyai massa dan volume yang berbeda dengan air sehingga massa jenis es juga berbeda dengan massa jenis air.

10. Peristiwa ini merupakan fenomena alam yang hanya terjadi di daerah kutub. Air laut di daerah kutub akan membeku jika suhu mencapai di bawah 00 C

11. Vs = 5 dm3

Vh = 5 × 4 × 3 = 60 m3

ρu = 1,3 kg/m3

a. Vu akan menjadi 60 m3


b. mu = ρu Vs = 1,3 × 5 × 10-3 = 6,5 × 10-3 kg = 6,5 g

12. V = 35 – 25 = 10 cm3

m = 279 – 65 = 214 g

13. ρ emas = 19,3 g/cm3

a. V = 1 × 2 × 25 = 50 cm3

m = ρ V = 19,3 × 50 = 965 g = 0,965 kgb. Misalkan, kamu mampu mengangkat beban hingga 20 kg.

Berarti, .

Sebaiknya beban itu tidak dipotong-potong sehingga kamu dianggap dapat mengangkat 20 buah.

14. Karena massa jenisnya berbeda. Air laut cenderung berada di bawah karena massa jenisnya lebih besar daripada air sungai.

15.Massa

(g)Panjang

(cm)Lebar(cm)

Tinggi(cm)

Volume(cm3)

Massa jenis(g/cm3)

10 5 5 5 125 0,081 100 20 5 10 1 000 1,1

400 5 5 2 50 810 2,5 8 5 100 0,1

450 15 4 3 180 2,5

C. Soal Analisis1. a. Es batu akan mengapung karena massa jenis es batu lebih kecil daripada massa jenis air.

b. Es batu tetap akan tenggelam karena massa jenisnya tetap lebih kecil daripada massa jenis air.c. Massa jenis alkohol (0,8 g/cm3) jauh lebih kecil daripada massa jenis es batu. Jadi, es batu

akan tenggelam.

2. a. Makin dalam suatu cairan makin tinggi tekanannya. Pada air, hal ini mengakibatkan hanya permukaan bagian atas yang membeku dengan cepat karena tekanannya lebih kecil. Selain itu, volume es saat membeku akan mengembang sehingga massa jenisnya lebih kecil daripada air (cairan) dan tampak selalu mengapung.

b. Saat membentuk es, molekul air membutuhkan ruang yang lebih besar ketimbang saat berwujud cair sehingga volumenya berbeda. Dengan begitu, massa jenisnya juga akan berbeda.

c. Es Air

3. Soal dianulir

BAB 5 Pemuaian


1. a 6. c 11. a 16. a* 21. c2. b 7. a 12. a 17. c 22. d3. b 8. a 13. d 18. b 23. c4. a 9. a 14. a 19. c 24. d5. a 10. d 15. b 20. d 25. c


*koreksi: 16. Suatu bejana terbuka berukuran 20 liter dan terbuat dari baja diisi penuh dengan aseton (koefisien

muai ruang 3,67 × 10-3 °C). Jika bejana dan aseton dipanaskan sehingga suhunya naik dari 39°C menjadi 67°C, volume aseton yang tumpah adalah ....a. 2 liter c. 5 literb. 4 liter d. 6 liter

B. Esai1. a. Tetap c. Bertambah

b. Berkurang d. Berkurang

2. Karena pada suatu ketika volume air justru membesar meskipun suhunya tetap diturunkan. Jadi, ada suhu dimana air memiliki volume paling kecil. Jika pada suhu tersebut air dipanaskan volume akan membesar dan jika didinginkan volume juga akan membesar.

3. Pemuaian panjang sebanding dengan koefisien muai panjang dengan koefisien muai kaca lebih kecil daripada koefisien muai besi, maka:a. Pada suhu 200C besi akan lebih panjang daripada kacab. Pada suhu 300C besi akan lebih panjang daripada kaca

4. Alumunium, kuningan, tembaga, dan baja

5. A0 = 50 × 50 = 2 500 cm2

ΔT = 65 – 0 = 60°C α kaca = 0,000 009 /°C ΔA = A0 α alkohol ΔT = 2 500 × 0,000 009 × 60 = 1,35 cm2

6. Kenaikan suhu pada benda yang tebal tidak merata pada semua bagian sehingga ada bagian yang telah memuai dan ada bagian yang masih menyusut akibatnya pemuaian yang terjadi tidak merata.

7. α gelas = 0,000 09 /°Cα alkohol = 0,001 /°CV0 4LΔT = 65 – 20 = 45°CAnggap gelas tidak memuai.ΔV = V0 α alkohol ΔT = 4 × 0,001 45 = 0,18 L

8. l0 = 93 mα = 17 × 10-6 /°CΔT = 35 – 20 = 15°Clt = l0 (1 + α ΔT) = 93 (1 + 17 × 10-6 × 15) = 93,024 m

9. Bola logam yang pejal akan memuai lebih besar karena kandungan logam yang dimilikinya lebih banyak ketimbang bola logam berongga.

10. d0 = 2,168 cmΔT = 100 – 15 = 85°Cα = 1,42 × 10-5 /°C

dt = d0 (1 + α ΔT) = 2,168 (1 + 1,42 × 10-5 × 85) = 2,171 cm

11. α = 2,5 × 10-5 /°C γ = 7,5 × 10-5 /°CV0 = 1 m3 = 106 cm3 ΔV = 102 cm3

12. V0 = 45 LΔT = 35 – 10 =25°Cγ = 0,000 08 /°C

ΔV = V0 γ ΔT = 45 × 8 × 10-5 × 25 = 0,09 L

13. α = 1,1 × 10-5 /°CΔT = 55 – 21 =34°Cl0 = 25 cm

Δl = l0 α ΔT = 25 × 1,1 × 10-5 × 34 = 9,35 × 10-3 m = 0,935 cm


14. V0 = 300 gVt = 120 gΔT = 60 – 25 =35°CΔV = Vb (1 – αb ΔT) – Vc (1 + αc ΔT)

Vb = Vc

Vt – V0 = V0 (– αb – αc) ΔT

15. V0 = 20 LΔT = 32 – 25 = 7°CVt = V0 (1 + γ ΔT) = 2 ( 1+ 0,003 67 × 7) = 2 1,025 69 = 2,051 L

C. Soal Analisis1. V0 = 200 mL αb = 9 × 10-6 /°C

Vt = 0,75 × 200 = 150 mL αc = 0,000 21 /°CT0 = 15°Ca. ΔV = 200 – 150 = 50 mLb. Dengan rumus dari soal esai no. 9, diperoleh

2. a. Tidak, karena titik lebur besi dan aluminium jauh lebih besar daripada titik lebur lilin dan suhu lilin jauh lebih kecil daripada titik lebur besi dan aluminium.

b. Lilin akan mencair seluruhnya, sedangkan besi dan aluminium tetap padat.

3. Peristiwa ini merupakan akibat dari sifat anomali air. Air yang membeku pada suhu 40C membentuk es yang volume dan massanya lebih besar daripada air. Es inilah yang mendesak pelapukan batuan dan akhirnya memecahkannya.

4. a. Lihat gambar elemen setrika halaman 97Listrik mengalir melalui sebuah keping logam dan keping bimetal menuju ke elemen pemanas. Ketika setrika mulai panas, bimetal mulai sedikit melengkung. Pada suhu tertentu bimetal melengkung cukup besar sehingga aliran listrik terputus. Ketika aliran listrik terputus, suhu setrika perlahan turun dan bimetal perlahan-lahan kembali lurus. Saat bimetal sudah lurus, listrik kembali mengalir dan suhu elemen pemanas akan naik lagi. Demikian seterusnya.

b. Lihat gambar saklar alarm bimetal halaman 97


Jika terjadi kebakaran, suhu ruangan akan meningkat. Keping bimetal akan melengkung dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga alarm kebakaran berbunyi. Ketika suhu ruangan turun, keping bimetal akan lurus kembali dan menghentikan aliran arus dalam rangkaian listrik sehingga alarm kebakaran tidak berbunyi.

5. a. Lampu akan menyala dan kawat pemanas akan memanas karena adanya aliran listrik yang dihasilkan dari rangkaian tersebut.

b. Ketika lampu menyala dan kawat pemanas memanas, bimetal mulai sedikit melengkung. Pada suhu tertentu bimetal melengkung cukup besar sehingga aliran listrik terputus.

c. Ketika aliran listrik terputus, lampu akan mati dan kawat pemanas mendingin karena tidak adanya arus listrik yang mengalir.

d. Ketika tidak ada aliran listrik, maka suhu dalam rangkaian tersebut turun dan bimetal perlahan-lahan kembali lurus. Saat bimetal sudah lurus dan saklar dinyalakan aliran arus listrik kembali mengalir lampu akan menyala dan kawat pemanas akan memanas lagi. Demikian seterusnya.

e. Starter mobil, klakson mobil

BAB 6 Kalor


1. c 6. b 11. c 16. a* 21. c2. a 7. a 12. b 17. b 22. c3. d 8. a 13. b 18. d 23. d4. b 9. a 14. b 19. b 24. d5. d 10. c 15. b 20. c 25. b

*koreksi: 16. Grafik di samping menunjukkan pemanasan 575 gram zat cair. Kalor jenis zat cair tersebut adalah

....a. 0,042 kal/g°C c. 0,41 kal/g°Cb. 0,42 kkal/g°C d. 0,41 kkal/g°C

B. Esai1. Tidak, karena kalor merupakan bentuk energi, bukan besaran suhu.

2. a. Ya, ketika suatu bagian kecil zat yang menerima kalor cukup untuk lepas dari ikatan zat tersebut dan berubah wujud menjadi gas dapat dikatakan menguap. Misalnya, uap dari secangkir kopi panas, uap yang keluar dari mulut jika kita berada di daerah pegunungan.

b. - Memanaskan zat cair- Memperluas permukaan zat cair- Mengurangi tekanan pada permukaan zat cair- Meniupkan udara di atas permukaan zat cair

3. Karena kalor jenis besi lebih kecil daripada kalor jenis air sehingga akan lebih mudah untuk menaikkan suhu besi daripada suhu air.

4. Untuk meningkatkan efisiensi kerja mesin dan untuk menghambat agar mesin motor tidak cepat panas.

5. Mendidihkan air memerlukan kalor yang lebih banyak karena kalor uap air lebih besar daripada kalor uap alkohol.

6. a. Ketika demam tubuh kita banyak berkeringat. Ketika berubah menjadi uap, keringat akan menyerap kalor dari tubuh sehingga tubuh menjadi lebih dingin.

b. Ketika demam, lebih baik dikompres dengan air hangat karena air hangat akan membuat pori-pori membuka sehingga panas tubuh akan cepat berkurang.

7. Q = 250 000 kJ mes = 0,5 kgces = 2 100 J/kg°C cair = 4 190 J/kg°CLes = 334 000 J/kg Uair = 2 260 kJ/kg


T0 es = 0°CUntuk melebur es menjadi air dibutuhkan kalor

Q1 = m L = 0,5 × 334 000 = 167 000 JKalor yang tersisa untuk menaikkan suhu air

Q2 = 250 000 – 167 000 = 83 000 JKenaikan suhu air setelah dipanaskan

Karena suhu awal air 0°C, suhu akhir air menjadi 39,62°C.

8. Aluminiumm = ρ V = 2,7 × 103 × 2 × 10-5 = 0,054 kg

Besim = ρ V = 7,8 × 103 × 2 × 10-5 = 0,156 kg

Tembagam = ρ V = 8,9 × 103 × 2 × 10-5 = 0,178 kg

9. V = 5 × 5 × 20 = 500 cm3 = 5 × 10-4 m3

m = ρ V = 103 × 5 × 10-4 = 0,5 kgKalor yang dibutuhkan untuk memanaskan es dari -15°C menjadi 0°C

Q1 = m c es ΔT = 0,5 × 2 100 × (0 – (-15)) = 15 750 JKalor yang dibutuhkan untuk melebur es menjadi air

Q2 = m L = 0,5 × 334 000 = 167 000 JKalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air dari 0°C menjadi 100°C

Q3 = m c air ΔT = 0,5 × 4 190 × (100 – 0) = 209 500 JKalor yang dibutuhkan untuk melebur air menjadi uap

Q2 = m U = 0,5 × 2 260 000 = 1 130 000 JKalor yang dibutuhkan

Q total = 15 750 + 167 000 + 209 500 + 1 130 000 = 1 522 250 J

10. a. Q = m c ΔT = 1 × 500 × (27 – 15) = 512 J

b.

12. a. A = Padat, B = cair, dan C = cairb. Titik leleh = 300 Cc. Waktu meleleh = 6 menitd. Daya (P) = 200 wattWaktu (t) = 6 menit = 6 × 60 = 360 detikMassa (m) = 1 kg

Energi (E) = kalor (Q) = p × t = 200 × 360 = 72 000 J

Kalor lebur (L)

13. a. Pada bagian QS benda padat meleburb. Titik lebur = 80°Cc. Daya (P) = 250 watt

Waktu (t) = (5 – 2) menit = 3 menit = 3 × 60 = 180 detikMassa (m) = 1 kg

Perubahan suhu (ΔT) = (80 – 30)°C = 50°C Energi (E) = kalor (Q) = p × t = 250 × 180 = 45 000 J


Kalor jenis (c)

d. Kalor lebur padatan (L) =

e. Kalor jenis cairan (c)

C. Soal Analisis1. a. Silakan mencobanya.

b. c es = 2 100 J/kg°Cc air = 4 200 J/kg°CL = 334 × 103 J/kgU = 2 260 × 103 J/kg

c. Q total = m c es ΔT es + m L + m c air ΔT air + m U= m (c es ΔT es + L + c air ΔT air + U)= 0,6 (2 100 × 8 + 334 × 103 + 4 200 × 100 + 2 260 × 103)= 1 818 480 J

2. a. Raksa, besi, oksigen, es.b. i. raksa, besi, oksigen, dan es.

ii. raksa, besi, oksigen, dan es.iii. raksa, besi, oksigen, dan es.

c. i. raksa, besi, oksigen, dan es.ii. besi, oksigen, raksa, dan es.iii. raksa, besi, oksigen, dan es.

3. a. i. AB = padatii. BC = cairiii. CD = cair

b. Karena pada bagian BC tidak mengalami perubahan wujudc. Titik lebur = 0°Cd. Daya (P) = 500 watt

Waktu (t) = (7 – 2) menit = 5 menit = 5 × 60 = 300 detikMassa (m) = 500 g = 0,5 kgPerubahan suhu (ΔT) = 0 – (-20) = 20°C

Energi (E) = kalor (Q) = p × t = 500 × 300 = 150 000 J

Kalor lebur (L)

BAB 7 Gerak


1. c 6. a 11. d 16. c 21. c2. b 7. c 12. c 17. c 22. c3. a 8. c 13. a 18. a 23. a4. d 9. a 14. b 19. d 24. d5. a 10. d 15. c 20. a 25. c

B. Esai1. a. Orang di pinggir jalan yang seolah bergerak mundur.

b. - Kereta terhadap orang di pinggir jalan.- Pemeriksa karcis terhadap orang di pinggir jalan.- Pemeriksa karcis terhadap Rani.

c. Pada acuan yang kita ambil.Gerak semu acuannya benda yang bergerak sehingga benda diam tampak seperti bergerak.


2. a. Jarak = 2 × 600 m = 1 200 mb. Perpindahan = 0

Karena mereka tidak berpindah dari titik acuan awal.

3. s = 72 kmt = 100 menit

4. s = 6 kmt = 07:00 – 06:15 = 45 menit = jam

5. s = 3 × 25 m = 75 m (karena titik akhir di wadah belut, bukan di start)t = 5 menit = 300 s

6. Pertambahan waktu 5 s, kelajuan partikel berkurang 2 m/s.a. GLBB diperlambat.

b.

v0 = 40 m/s ke kanant = 50 svt = v0 + at = (40 + (-0,4) × 50) m/s = 20 m/s (ke kanan)

7. Mobil mula-mula berhenti.pada t = 5 s, v = 20 m/s (dianggap v0)a = 5 m/s2 selama t = 1 menit = 60 s

s = v0t + at2 = (20 × 60 + × 5 × 602) m = 10 200 m

8. Bus Albert, vA = 90 km/jamBus Naila, vN = 100 km/jam, menyusul 2 jam kemudian

Naila Albert Tol Jagorawi

Saat t = 0 (menurut Naila)s0 = vB t = 100 × 2 = 200 km

Merupakan s0 untuk Albert karena Albert telah lebih dulu meninggalkan Naila.Persamaan jarak

untuk Albert, sA = s0 + vA tuntuk Naila, sN = vN t

a. Jarak antara Albert dan Nailat = 45 menit = 0,75 jamsA – N = sA – sN

= so + vA t – vN t = 200 + 90 × 0,75 – 100 × 0,75 = 172,5 km

b. Saat berpapasan

9. a. Atlet Ab. Atlet B (gradien grafik v-t atlet B lebih besar)c. Setelah 5 s


d. 8 m/se. a = 2 m/s2

t = 4 sv = a t = 2 × 4 = 8 m/s

s = a t2 = × 2 × 42 = 16 m

10. s = 4 200 mt = 63 s

a.

b.

v0 = 0vt = 2v – v0 = 2 × 66,67 = 133,34 m/s

c.

11. Kecepatan awal (vo) = 72 km/jam = 20 m/sPerlambatan (a) = -2 m/s2

Waktu (t) = 2 detika. Kecepatan akhir (vt) = vo + at = 20 + (-2) × (2) = 16 m/sb. Jarak tempuh (s) = vot + ½ at2 = 20 × 2 + ½ (-2) × (2)2 = 36 m

12. a. Gerak lurus beraturan karena jarak antar ketikan teratur dan tetap.b. Frekuensi = 50 Hz artinya selama satu detik terjadi 50 ketikan

Periode

Jadi waktu yang dibutuhkan adalah 0,02 detikc. Jika jarak antar ketikan diasumsikan 1 cm, maka panjang total titik = 9 × 1 = 9 cm = 0,09 m

d. Kecepatan (v)

13. a. Mainan mengalami gerak lurus berubah beraturan karena mengalami perubahan kecepatan.b. Kecepatan maksimum (v maks) = 10 m/s

c. Percepatan (a)

d. Jarak yang ditempuh = luas daerah di bawah kurva = L1 + L2 + L3

= ½ a × t + s × s + ½ a × t = ½ × 10 × 10 + 10 × 10 + ½ × 5 × 10 = 175 m

14. a. i. Kecepatan (v)

ii. Kecepatan (v)

b. Jarak total yang ditempuh = luas daerah di bawah kurva = L1 + L2 + L3

= ½ a × t + + p × l

= ½ (2) × 4 + + 8 × 2 = 26 m

Kecepatan rata-rata

c. Pada waktu (t) = 5 detik

15. a. Gerak lurus berubah beraturan. b. Titik C, karena kecepatan pada saat di puncak lebih besar daripada kecepatan di dasar.

c. Titik C, karena pada saat di titik C roller-coaster mengalami kecepatan maksimum.


C. Soal Analisis1. tp = 2 s

tq = 0,4 stpq = 10 sl = 6 m

a.

b.

c.

d. spq dapat dikerjakan dengan 2 cara.i. spq = vpq tpq = 9 × 10 = 90 m

ii.

2. a.

b.

c. (i) t = 3 s

s = a t2 = × 0,4 × 32 = 1,8 m

(ii) t = 2 s

s = a t2 = × 0,4 × 22 = 0,8 m

d. GLBB dipercepat

3. a.

b.

c. vd = 1 km/jam = 0,28 m/svc = 3 km/jam = 0,83 m/s

Tanda (-) negatif menunjukkan terjadinya perlambatan.d. Saat t = 1 s sampai t = 3 s.e. Jarak total yang ditempuh adalah luas di bawah kurva v - t

v0 = v d = 1 km/jam = 0,28 m/sv a = v b = 2 km/jam = 0,56 m/sv c = 3 km/jam = 0,83 m/s

Cari luas dengan cara trapesiumA = ½ (a + b) t atau ½ ( v 1 + v 2) tt = 0 s/d t = 1 s, s = ½ (0,28 + 0,56) × 1 = 0,42 mt = 1 s s/d t = 3 s, s = 0,28 × 2 = 0,56 m (bentuknya persegi)t = 3 s s/d t = 4 s, s = ½ (0,56 + 0,83) × 1 = 0,70 mt = 4 s s/d t = 5 s, s = ½ (0,83 + 0,28) × 1 = 0,56 mJarak total adalah = 2,24 m


4. Penerjun payung yang terjun bebas merupakan salah satu contoh gerak lurus berubah beraturan. Percepatan dari benda yang mengalami gerak jatuh bebas disebut percepatan gravitasi, karena percepatan ini disebabkan oleh gaya tarik bumi yang arahnya ke pusat bumi. Jadi percepatan gravitasi sangat mempengaruhi gerak penerjun yang jatuh bebas.

5. Karena perbedaan titik acuan antara gerak Iwan, gerak Jono dan gerak Tono. Kemungkinan Iwan berada di luar kereta atau berada di kereta lain yang bergerak searah atau berlawanan arah dengan gerak kereta Jono.


Kunci Jawaban IPA Fisika 1

Documents

Transcript of Kunci Jawaban IPA Fisika 1