Soal SMP listrik by detal31392

VIEWS: 2,696 PAGES: 7

More Info
									Soal Semester 1 SMP kelas IX mengenai Listrik Statis, Listrik dinamis,
            Sumber arus Listrik, energi dan Daya Listrik.
1. Apakah perbedaan antara listrik statis dan listrik dinamis dalam pembahasan di fisika?
2. Jelaskan dengan menggunakan gambar, apabila :
             a. Ada dua buah muatan negatif saling didekatkan
             b. Ada dua buah muatan, muatan positif dan negatif saling didekatkan
             c. Batang kaca bermuatan dan batang penggaris plastik bermuatan saling didekatkan
3. Bagaimana bunyi hukum Coulomb? serta tuliskan perumusannya secara matematis!
4. Jika ada tiga buah muatan disusun seperti pada gambar di bawah ini :
   +Q1                    -Q2                   +Q3
        .........r1........ .........r2........     r1=r2

   a. Jika muatan Q1>Q2>Q3, maka gaya tarik-menarik atau tolak-menolak yang paling besar
       terjadi di antara muatan....
   b. Jika Q1=2.Q2=3.Q3. Berapakah seharusnya perbandingan jarak r 1 dan r 2 supaya gaya
       tarik-menarik yang dialami oleh Q1 dan Q2 sama dengan gaya tarik menarik yang dialami
       oleh muatan Q2 dan Q3
   c. Jika ternyata terjadi gaya tolak-menolak pada muatan Q1 dan Q3 sebesar 40N pada jarak
       3m. Berapa besar muatan Q 1 yang dimaksud?
5. Sebuah rangkaian listrik sederhana dipasang hambatan R1, R2, dan R3. Rangkaian tersebut
   dipasang pada beda potensial 3 volt sehingga mengalirkan arus sebesar 6A, dan mengalir
   selama 10 menit. Hambatan R1, R2, dan R3 dipasang secara paralel dengan besar hambatan
   R1=R2 dan R2>R3.
            a. Gambarlah sketsa rangkaian tersebut!
            b. Berapa besar muatan yang mengalir pada rangkaian tersebut?
            c. Berapa besar nilai hambatan R1 dan R2, jika hambatan R3=1Ω?
            d. Jika kemudian hambatan dirangkai secara seri, maka berapa besar hambatan
                pengganti pada rangkaian tersebut sekarang?
            e. Jika ternyata setelah hambatan dirangkai seri, potensial antara ujung-ujung
                hambatan tersebut adalah sama, apa yang terjadi?
6. Seorang anak SMP membuat suatu rangkaian listrik seperti pada gambar di bawah ini.
                                         Jika rangkaian tersebut terhubung selama 5 menit
                                         maka:
                                         a. Berapa banyak energi listrik yang digunakan?
                                         b. Berapa daya pada rangkaian tersebut?




   © By Werdani Sulistya Hadi 4201410097 Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang
       Pembahasan Soal Semester 1 SMP kelas IX mengenai Listrik Statis,
         Listrik dinamis, Sumber arus Listrik, energi dan Daya Listrik.


1. Listrik statis dan listrik dinamis sama-sama mempelajari tentang muatan-muatan
   listrik pada suatu benda. Hanya bedanya pada listrik statis khusus mempelajari
   tentang muatan-muatan listrik dalam keadaan diam pada suatu benda. Adapun, pada
   listrik dinamis khusus mempelajari tentang muatan-muatan listrik (elektron) yang
   bergerak melalui penghantar. (Skor 5)
2. Apabila :
   a. Dua buah muatan
      positif      didekatkan
      tentunya akan tolak
      menolak,      hal    ini
      terlihat pada gambar
      (kanan)           (skor
      3+gambar=6)
   b. Dua buah muatan
      negatif dan positif
      saling       didekatkan
      tentunya akan tarik-
      menarik,      hal    ini
      terlihat pada gambar (kiri) (skor 3+gambar=6)
   c. Batang penggaris plastik akan saling tarik-menarik dengan batang kaca, karena memiliki
      muatan berbeda, seperti pada gambar
                                             ---------------            +++++++
      Penggaris bermuatan listrik negatif, sedangkan batang kaca bermuatan listrik positif,
      maka sepeerti pada gambar poin b, keduanya akan tarik-menarik.
      (Skor 3+gambar=7)
3. Bunyi Hukum coulomb adalah gaya tarik-menarik atau tolak menolak antara dua buah
   muatan akan sebanding dengan besar kedua muatan tersebut dan berbandinng terbalik dangan
   kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. Atau secara matematis dituliskan sebagai berikut
   :             (skor 5)
4. a. Terlihat bahwa pada soal terdapat 3 buah muatan yang mana Q1>Q2>Q3 dengan jarak
   antara Q1 dan Q2 sama dengan jarak antara muatan Q2 dan Q3. Kita gunakan hukum
   Coulomb                  dari sini kita tahu bahwa       pasti akan lebih besar dari interaksi
   gaya         karena gaya sebanding dengan besar kedua muatan, maka    >    . Atau dengan
   kata lain gaya pada muatan              lebih besar dari gaya yang terjadi pada muatan
             . (skor 5)
   b. Diketahui bahwa Q1=2Q2=3Q3, maka perbandingan jarak antara muatan Q1 dan Q2
   terhadap jarak antara muatan Q2 dan Q3 supaya gaya di antara Q1 dan Q2 sama dengan gaya
   yang dialami oleh muatan Q2 dan Q3, bisa dicari dengan menggunakan perbandingan menurut
   hukum Coulomb, yaitu F12= F23


   © By Werdani Sulistya Hadi 4201410097 Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang
                                                      √
   (skor 10)
   c. Diketahui bahwa gaya tolak-menolak pada muatan Q1 dan Q3 sebesar 40N pada jarak 3m.
       Kita massih menggunakan hukum Coulomb                         dengan F=40N dan r=3m

       k=                   . dengan diketahui pada poin sebelumnya bahwa Q1=3Q3, jadi :




                                                  √


                                         √


                                                  √

                           , maka            √
                                               √
        (skor 10 kurang satuan wajib dikurangi 2 poin)
5. a. Ini merupakan sketsa rangkaian yang dimaksud :
                                              dengan arus I yang mengalir adalah 6 ampere
                                              selama waktu t=10menit=600sekon dan beda
                                              potensial Ԑ=3volt (skor 6)
                                              b. Muatan yang mengalir bisa kita ketahui
                                              dengan definisi arus adalah jumlah muatan yang
                                                 mengalir tiap satu-satuan waktu :         dari
                                                 hubungan tersebut, maka Q=I.t
                                                 Q=(6A).(600s)


   © By Werdani Sulistya Hadi 4201410097 Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang
       Q=3600C (skor 5 kurang satuan wajib dikurangi 2 poin)

   c. Diketahui bahwa R1=R2 dan R2>R3, kita dapat mencarinya dengan melihat rangkaian
   tersebut untuk R3=1 Ω, maka




       (skor 5 kurang satuan wajib dikurangi 1 poin)

   Ternyata di sini kita menemukan kendala, karena juga belum diketahui, kita menggunakan
   hukum ohm V=I.R, R di sini merupakan , jadi V=I.R

       3volt=(6ampere).R
                , atau          , kita masukkan ke persamaan di atas, menjadi




       Karena
       (skor 5 kurang satuan wajib dikurangi 2 poin)

   d. Hambatan kemudian dirangkai secara seri, maka dengan mengetahui nilai ketiga hambatan,
   maka




       (skor 5 kurang satuan wajib dikurangi 2 poin)

   e. jika potensial antara ujung-ujung hambatan seri sama, maka arus tidak akan mengalir,
   karena arus hanya mengalir bila ada beda potensial. (skor 4)

6. a. Rangkaian pada soal nomor 6 memiliki hambatan yang dirangkai secara paralel, atau bisa
   digambarkan seperti pada sketsa nomor 5. Ternyata
   Jadi terlebih dahulu kita mencari hambatan pengganti rangkaian tersebut :




   © By Werdani Sulistya Hadi 4201410097 Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang
           (skor 6 kurang satuan wajib dikurangi 2 poin)
           Energi listrik (W) bisa dicari dengan persamaan W=I2Rt
           Karena kita belum mengetahui besarnya arus yang mengalir, maka terlebih dahulu kita
           cari dengan
            Cara 1: V=I.R
            volt=I.
           I=
           W=I2Rt
           W=          .300s
           W=1012.5joule
           Atau kita juga bisa mencari Energinya dengan menggunakan
            Cara 2:



                                                (     )


                                                            5joule
           (skor 5 cara pertama maupun kedua kurang satuan wajib dikurangi 2 poin)
           b. Untuk mengetahui daya (P) kita bisa menggunakan perumusan sebagai berikut :




                                                          -1



(skor 5 kurang satuan wajib dikurangi 2 poin)




       © By Werdani Sulistya Hadi 4201410097 Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang
Indikator Soal IPA Fisika Kelas IX SMP

   1. Listrik Statis
           Standar Kompetensi            : Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam
               kehidupan sehari-hari
           Kompetensi dasar              : Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-
               gejala listrik serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari.
           Indikator                     :
               a. Siswa mampu memahami pengertian dan maksud dari pembahasan dalam materi
               listrik statis (soal nomor 1).
               b. Siswa mampu memahami jenis muatan dan juga interaksi antara muatan-muatan
               tersebut (soal nomor 2 a-b). Dan menerapkan pada kehidupan sehari-hari mengenai
               interaksi antar muatan (2c)
               c. Siswa mampu memahami beberapa interaksi muatan melalui hukum Coulomb dan
               memainkan logika pada kehidupan sehari-hari berdasarkan hubungan hukum
               Coulomb (soal nomor 3-4)
   2. Listrik Dinamis
           Standar Kompetensi            : Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam
               kehidupan sehari-hari
           Kompetensi dasar              : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu
               rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari .
           Indikator                     :
                a. Siswa mampu memahami pengertian dan maksud dari pembahasan dalam materi
               listrik statis (soal nomor 1).
               b. Siswa mampu merangkai rangkaian listrik sederhana (soal nomor 5a)
               c. Siswa mampu menentukan nilai hambatan pengganti maupaun hambatan yang
               nilainya belum diketahui baik dalam praktikum maupun teori(soal nomor 5c, d)
   3. Sumber Arus Listrik :
           Standar Kompetensi            : Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam
               kehidupan sehari-hari
           Kompetensi dasar              : Mendeskripsikan prinsip kerja elemen dan arus listrik yang
               ditimbulkannya serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
           Indikator                     :
               a. Siswa mengerti konsep mengenai arus listrik dan mengetahui cara timbulnya
                    aruus dalam kehidupan sehari-hari(soal nomor 5b dan 5e).
   4. Energi dan Daya Listrik :
           Standar Kompetensi            : Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam
               kehidupan sehari-hari
           Kompetensi dasar              : Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta
               penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
           Indikator                     :
               a. Siswa mampu memecahkan soal berkaitan dengan daya dan energi listrik sesuai
                    dengan cerita rangkaian percobaan (Soal nomor 6 a,b)
               b. Siswa mampu merefleksikan dalam kehidupan nyata mengenai daya dan energi
                    (Soal nomor 6 a,b)
      © By Werdani Sulistya Hadi 4201410097 Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang
© By Werdani Sulistya Hadi 4201410097 Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang

								
To top