contoh soal dan jawaban GLB dan GLBB

ppembahasan contoh soal

contoh soal dan jawaban GLB dan GLBB

Soal no.1

Setelah dihidupkan, Sebuah mobil bergerak dengan percepatan 2m/s2. Setelah berjalan selama 20 s, mesin mobil mati dan berhenti 10 s kemudian. Berapa jarak yang ditempuh oleh mobil tersebut ? (GLBB)

Penyelesaian :
Sebelum mesin mobil mati
Vo = 0
a = 2 m/s2
t = 20 s
Vt = Vo + at
Vt = 0 + 2 . 20
Vt = 40 m/s2
Setelah mesin mobil mati
Vo = 40 m/s2
Vt = 0
t = 10s
Vt = Vo + at
Vt = 40 + a. 10
a = -4
S =Vo t + ½ a t2
S = 40. 10 + ½ (-4) .102
S = 200 m
Jadi, mobil tersebut telah menempuh jarak sejauh 200m sejak mulai bergerak hingga berhenti menempuh jarak 200 m

SOAL NO.2

 Sebuah lokomotif mula-mula diam, kemudian bergerak dengan percepatan 2 m/s2. Berapa lama waktu yang dibutuhkan ketika lokomotif menempuh jarak 900 m? (GLBB)
Penyelesaian :
Harga a = konstan, berarti benda melakukan gerak GLBB


Diketahui : Vo = 0 (diam)
S = 900 m
a = 2 m/2 S = Vo. t + ½ a.t2
900 = 0 + ½ (2). t2
t2 = 900 
t = 30 sekon


3. Kereta api Ladoya bergerak lurus beraturan pada rel lurus yogya-bandung sejauh 5 km dalam selang waktu 5 menit. (a) Hitunglah kecepatan kereta (b) berapa lama kereta itu menempuh jarak 50 km ?
Penyelesaian : 
(a) Pada soal di atas, diketahui perpindahan (s) = 5 km dan waktu tempuh (t) = 4 menit. Sebelum menghitung kecepatan, kita harus mengkonversi satuan sehingga sesuai dengan Sistem Internasional (SI). Terserah, mana yang ingin dikonversi, ubah menit ke jam atau km di ubah ke meter dan menit di ubah ke detik.
Misalnya yang di ubah adalah satuan menit, maka 4 menit = 0,07 jam.
Ingat bahwa pada GLB, kecepatan benda sama setiap saat, demikian juga dengan kecepatan rata-rata.
v = s / t = 5 km / 0,07 jam = 75 km/jam
(b) Untuk menghitung waktu, persamaan kecepatan di atas dibalik
t = s / v = 50 km / 75 km/jam = 0,67 jam = 40 menit.

SOAL NO.3

Setelah dihidupkan, Sebuah mobil bergerak dengan percepatan 2m/s2. Setelah berjalan selama 20 s, mesin mobil mati dan berhenti 10 s kemudian. Berapa jarak yang ditempuh oleh mobil tersebut ? (GLBB)

Penyelesaian :
Sebelum mesin mobil mati
Vo = 0
a = 2 m/s2
t = 20 s
Vt = Vo + at
Vt = 0 + 2 . 20
Vt = 40 m/s2
Setelah mesin mobil mati
Vo = 40 m/s2
Vt = 0
t = 10s
Vt = Vo + at
Vt = 40 + a. 10
a = -4
S =Vo t + ½ a t2
S = 40. 10 + ½ (-4) .102
S = 200 m
Jadi, mobil tersebut telah menempuh jarak sejauh 200m sejak mulai bergerak hingga berhenti menempuh jarak 200 m

  

Contoh soal dan pembahasan (Vektor)

CONTOH SOAL VEKTOR

SOAL NO.1

1.Perhatikan gambar diatas !Berapa Besar resultan ketiga vector tersebut ?
Jawaban :

Jadi, resultan gayanya :
FR = √(〖Fx〗^2+〖Fy〗^2 ) = (1/2√2)2 + (-3/2√2)2
= √5 N

Soal  NO.2

Hitung resultan vektornya…???


Penyelesaian vector secara analitis
Ingat : Perhitungan sudut diukur terhadap sumbu X
Fx = F. Cos θ
Fy = F. Sin θ

Resultan Gaya :
FR = √(〖Fx〗^2+〖Fy〗^2 ) = √(〖40〗^2+〖30〗^2 ) = 50N

Soal 3

Berapakah Resultan vektornya..?

Penyelesaian vector secara analitis
Ingat : Perhitungan sudut diukur terhadap sumbu X
Fx = F. Cos θ
Fy = F. Sin θ


Gaya Resultan :
R = F1 +F2
= (56,6 i + 56,6 j) + (25 i + 43,3 j)
= (31,6 i + 99,9 j)

Besar gaya Resultan :
R =√(〖Rx〗^2+〖Ry〗^2 )
=√(〖31,6〗^2+〖99,9〗^2 )
= 104,8
N

FISIKA

SOAL DAN PEMBAHASAN KINEMATIKA GERAK

Soal No. 1
Sebuah partikel bergerak dengan persamaan posisi terhadap waktu :

r(t) =3t2−2t+1

dengan t dalam sekon dan rdalam meter.

 Tentukan:

a. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon

b. Kecepatan rata-rata partikel antara t = 0 sekon hingga t= 2 sekon

Pembahasan

a. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon (kecepatan sesaat)

b. Kecepatan rata-rata partikel saat t = 0 sekon hingga t = 2 sekon

Soal No. 2
Sebuah benda bergerak lurus dengan persamaan kecepatan :

Jika posisi benda mula-mula di pusat koordinat, maka perpindahan benda selama 3 sekon adalah…
A. 10 m
B. 20 m
C. 30 m
D. 40 m
E. 50 m
(Sumber soal: Marthen Kanginan 2A, Kinematika dengan Analisis Vektor)

Pembahasan
Jika diketahui persamaan kecepatan, untuk mencari persamaan posisi integralkan persamaan kecepatan tersebut, masukkan waktu yang diminta.

Soal No. 3
Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak suatu benda.

Kecepatan rata-rata benda dari awal gerak hingga detik ke 18 adalah….
A. 3 m/s.
B. 6 m/s.
C. 9 m/s.
D. 12 m/s
E. 15 m/s

Pembahasan
Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi dengan selang waktu. Jika disediakan grafik v terhadap t seperti soal diatas, perpindahan bisa dicari dengan mencari luas di bawah kurva dengan memberi tanda positif jika diatas sumbu t dan tanda negatif untuk dibawah sumbu t. Luas = perpindahan = Luas segitiga + luas trapesium

Soal No. 4
Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan:
a) Posisi awal
b) Posisi saat t=2 sekon
c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
d) Kecepatan sudut awal
e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon
f) Waktu saat partikel berhenti bergerak
g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
h) Percepatan sudut awal
i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon

Pembahasan
a) Posisi awal adalah posisi saat t = 0 sekon, masukkan ke persamaan posisi

b) Posisi saat t = 2 sekon

c) Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

d) Kecepatan sudut awal
Kecepatan sudut awal masukkan t = 0 sekon pada persamaan kecepatan sudut. Karena belum diketahui turunkan persamaan posisi sudut untuk mendapatkan persamaan kecepatan sudut.

e) Kecepatan sudut saat t = 1 sekon

f) Waktu saat partikel berhenti bergerak
Berhenti berarti kecepatan sudutnya NOL.

g) Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon

h) Percepatan sudut awal
Turunkan persamaan kecepatan sudut untuk mendapatkan persamaan percepatan sudut.

i) Percepatan sudut saat t = 1 sekon

Soal No. 5
Sebuah partikel bergerak dari atas tanah dengan persamaan posisi Y = (−3t2 + 12t + 6 ) meter. Tentukan :
a) Posisi awal partikel
b) Posisi partikel saat t = 1 sekon
c) Kecepatan awal partikel
d) Percepatan partikel
e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi
f) Lama partikel berada di udara
g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel

Pembahasan
a) Posisi awal partikel

b) Posisi partikel saat t = 1 sekon

c) Kecepatan awal partikel

d) Percepatan partikel. Turunkan persamaan kecepatan untuk mendapatkan persamaan percepatan:

e) Waktu yang diperlukan partikel untuk mencapai titik tertinggi
Saat mencapai titik tertinggi kecepatan partikel adalah NOL.

f) Lama partikel berada di udara
Partikel berada diudara selama dua kali waktu untuk mencapai titik tertinggi yaitu 4 sekon.

g) Tinggi maksimum yang bisa dicapai partikel
Tinggi maksimum tercapai saat 2 sekon, masukkan ke persamaan posisi.

Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

Materi Kimia Kelas XI Ipa Semester 1

Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur 

I.PERKEMBANGAN 

MODEL ATOM

•Model atom Dalton 
* Atom merupakan partikel terkecil dari materi
* Atom tidak dapat diubah menjadi atom lain
* Berbentuk bola kosong / bola pejal yang tidak memiliki muatan

•Model atom Thomson
* Atom merupakan bola yang bermuatan positif dengan elektron tersebar di dalam bola

oElektron merupakan partikel terkecil dari materi
oModel atom disebut “roti kismis”

•Model atom Rutherford
* Atom mempunyai inti atom yang merupakan pusat atom dimana terletak muatan positif.
* Elektron beredar mengelilingi inti atom
* Atom bersifat netral

Perkembangan Model ATOM

•Model atom Bohr
* Elektron beredar pada lintasan yang disebut kulit-kulit elektron
* Lintasan-lintasan elektron tersebut mempunyai tingkat-tingkat energi dimana lintasan terdekat inti mempunyai energi terendah
* Elektron-elektron dapat berpindah-pindah lintasan dengan memancarkan atau menyerap energi.

•Model atom Mekanika Gelombang
* Lintasan-lintasan elektron berupa ‘awan elektron” dimana letak elektron berada pada lapisan “awan 
elektron”

II. PROTON, ELEKTRON & NEUTRON
Proton =  Z (No. Atom)
Elektron = Z (No. Atom) ± Muatan (berkebalikan)
Neutron =  A – Z (No. Massa – No. Atom)

III. ISOTOP, ISOBAR & ISOTON

•Isotop → unsur-unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda
•Isobar → unsur-unsur yang mempunyai nomor atom berbeda tetapi nomor massanya sama
•Isoton → unsur-unsur yang mempunyai jumlah neutron sama
•Perhitungan Isotop 

[ Ar = x%. Ar1 + (100 - x ) % Ar2 ]

IV. PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK
•Logam & non logam
•Triade Dobereiner
oUnsur-unsur yang ada dikelompokkan menjadi satu kelompok yang terdiri dari 3 unsur yang mempunyai sifat-sifat yang sama.

•Hukum Oktaf Newlands
* Unsur-unsur dikelompokkan menjadi 7 dimana unsur ke 1 sifatnya mirip dengan unsur ke 8, unsur ke  2 sifatnya mirip dengan unsur ke 9 dan seterusnya

                                                                          .
•Sistem Periodik Mendeleyev
* Merupakan awal terbentuknya sistem periodik modern.
* Unsur-unsur dibagi dalam lajur vertikal yang disebut golongan dimana unsur-unsur tersebut mempunyai sifat yang sama, secara horisontal unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom.
* Mendeleyev mengosongkan tempat-tempat yang belum ditemukan unsurnya bahkan sudah diramalkan sifat-sifat fisika dan kimia dari unsur yang belum diketahui tersebut.

•Sistem Periodik Modern Dibagi 2 lajur, yaitu:
Lajur horisontal
Disebut periode, unsur-unsur disusun  berdasarkan kenaikan nomor atom dan terdiri dari 7 periode
Lajur vertikal
Disebut golongan, unsur-unsur dalam satu golongan mempunyai sifat-sifat kimia yang sama.

Golongan dibedakan atas golongan utama (A) dan golongan transisi (B)
Golongan I A → Alkali (logam)
Golongan II A → Alkali tanah (logam)
Golongan III A → Boron (logam & non logam)
Golongan IV A → Karbon (logam & non logam)
Golongan V A → Nitrogen (logam & non logam)
Golongan VI A → Oksigen (logam & non logam)
Golongan VII A → Halogen (non logam)
Golongan VIII A → Gas mulia (non logam)
V.KONFIGURASI ELEKTRON & MENENTUKAN PERIODE DAN GOLONGAN
•Angka yang dipergunakan yaitu : 2, 8, 18 dan 32
•Angka sisa yang diperbolehkan : 1 – 8
•Periode : Jumlah kulit
•Golongan : Jumlah elektron valensi (jumlah elektron pada kulit terakhir)
•Cth: 11Na = 2) 8) 1) → Banyak kulit = 3 (menunjukkan periode), Elektron valensi = 1
(menunjukkan golongan) sehingga Na terletak pada golongan I A dengan periode 3.
VI. SIFAT PERIODIK UNSUR-UNSUR

VII. TABEL SISTEM PERIODIK UNSUR

VIII. TABEL UNSUR

                                                                                            
IX. KONFIGURASI ELEKTRON
•Urutan Konfigurasi:
K         L     M      N       O        P        Q
1        2 2    3 3    4 3 4    5 4 5    6 4 5 6    7 5 6 7    → kulit
s        s p    s p    s d p    s d p    s  f d p    s  f d p    → sub kulit
[2He]    [10Ne]    [18Ar]    [36Kr]    [54Xe]    [86Rn]

•Aturan sub kulit:
s → berisi maks. 2 elektron
p → berisi maks.6 elektron
d → berisi maks.10 elektron
f → berisi maks.14 elektron

•Catatan:
Orbital d tidak boleh berisi 4 atau 9 elektron, jika 4 jumlahnya harus 5 dan jika 9 jumlahnya harus 10. Dapat ditambah dengan cara meminjam 1 elektron dari orbital sebelumnya.

X.  BILANGAN KUANTUM
•Bilangan kuantum merupakan bilangan yang menyatakan konsep orbital.
•Bilangan kuantum terdiri atas 4 bagian:

Bilangan kuantum utama
Menggambarkan kulit elektron / tingkat energi utama atau lintasan elektron. Simbol n
 
Bilangan kuantum azimut
Menggambarkan letak elektron dalam sub kulit. Simbol l
s → 0 (1 kotak)
p → 1 (3 kotak)
d → 2 (5 kotak)
f → 3 (7 kotak)

Bilangan kuantum magnetik
Menggambarkan letak elektron dalam sub-sub kulit atau orbital. Simbol m
s → 0 
p → -1 s/d 1 
d → -2 s/d 2 
f → -3 s/d 3 

Bilangan kuantum spin
Menunjukkan arah putaran elektron. Cara pengisian elektron per kotak dengan arah atas (↑) lebih dulu jika semua kotak sudah terisi elekron ↑ baru mulai mengisi ↓. Simbol s
↑ → s = +1/2    ↓ → s = -1/2

oContoh:
4d3          
↑    ↑    ↑        
n = 4    l = 2    m = 0    s = +1/2

          -2    -1      0       1        2    

XI. LETAK UNSUR DALAM SISTEM PERIODIK UNSUR
•Letak unsur dalam sistem periodik dapat ditentukan dengan melihat bilangan kuantum elektron terakhir dari unsur tersebut
•Karakteristik orbital:

oXsY (s)                             ○   XdY (d)
Periode     : X                            Periode       : (X + 1)
Golongan : Y  A                        Golongan : (Y + 2)  B ( 8,9,10 = VIII    11 = I    12 = II)

oXpY (p)                             ○  XfY (f)     Periode    : X            Periode     : ( X+2)
Golongan    : (Y+2)  A             Golongan : III B