ASA - FISIKA - XI - 2024/2025

Stimulus : “Mengapa anak-anak sering bermain dengan bola di kolam renang? Apa yang terjadi pada gaya angkat saat bola tersebut terendam? Hal ini dapat dijelaskan dengan prinsip hukum Archimedes (Gaya angkat)”

Sebuah benda kubus dengan sisi 20 cm dimasukan ke dalam air. Benda kubus tersebut memiliki massa jenis 800 kg/m³ . jika massa jenis air adalah 100 kg/m³ , (percepatan gravitasi 10 m/s²) maka pernyataan yang benar adalah:

• Gaya angkat yang dialami benda kubus sama dengan berat air yang dipindahkan  

      

• Benda kubus tersebut akan terapung di atas permukaan air

• benda kubus tersebut akan tenggelam di dalam air

• Gaya angkat yang dialami benda kubus lebih besar dari berat benda kubus

•   Gaya angkat yang dialami benda kubus sama dengan berat benda kubus

Stimulus: “Pernahkan kalian melihat kran pada dispenser air selalu terletak di bagian bawah? Mengapa tidak di atas atau di tengah? Apa peran tekanan hidrostatis dalam hal ini?”

Sebuah tabung berisi air. Pada bagian bawa tabung terdapat lubang kecil. Terhadap tekanan hidrostatis pada lubang tersebut, pernyataan yang benar adalah:

• Tekanan hidrostatis bergantung pada kedalaman zat cair

       

• Tekanan hidrostatis tidak bergantung pada luas permukaan tabung

•   Tekanan hidrostatis pada lubang tersebut lebih kecil jika tabung yang berisi air lebih sedikit

•   Tekanan hidrostatis pada lubang tersebut lebih besar jika tabung yang berisi air lebih banyak

• Tekanan hidrostatis pada lubang tersebut sama disemua titik pada kedalaman yang sama

Stimulus: “Bayangkan sebuah pipa air horizontal dengan bagian yang sempit dan meluas. Bagaimana hukum Bernoulli dapat menjelaskan fenomena perubahan kecepatan dan tekanan fluida saat melewati bagian pipa yang berbeda?”

Sebuah pipa horizontal dengan diameter yang berbeda dialiri oleh fluida ideal. Di bagian pipa dengan diameter kecil, kecepatan fluida adalah 2m/s. Jika debit aliran fluida adalah 0,01m³/s , maka pernyataan berikut yang benar adalah:

• Kecepatan fluida di bagian pipa dengan diameter besar adalah lebih kecil dari 2 m/s

•   Kecepatan fluida di bagian pipa dengan diameter besar adalah lebih besar dari 2 m/s

• Tekanan fluida di bagian pipa dengan diameter kecil lebih besar dari tekanan di bagian pipa dengan diameter besar

• Tekanan fluida di bagian pipa dengan diameter kecil lebih kecil dari tekanan di bagian pipa dengan diameter besar 

• Debit aliran fluida akan mengalami perubahan ketika melalui pipa yang berbeda ukuran penampangnya

Stimulus: “Bayangkan saat menyiram tanaman dengan selang, kita seringkali menutup ujung selang dengan jari? Apa hubungannya dengan asas kontinuitas? Bagaimana hubungan antara luas penampang dan kecepatan aliran fluida sesuai dengan asas kontinuitas?”

Sebuah pipa saluran air memiliki dua bagian dengan luas penampang yang berbeda. Bagian pertama memiliki luas penampang A1 dan kecepatan aliran v1, sedangkan bagian kedua memiliki luas penampang A2 dan kecepatan aliran v2. Asas kontinuitas menyatakan bahwa debit air (volume air yang mengalir per satuan waktu) pada setiap bagian pipa adalah konstan. Manakah pernyataan matematis berikut yang benar tentang hubungan antara luas penampang dan kecepatan aliran dalam asas kontinuitas?

• A₁ x v₁ = A₂ x v₂

• A₁ = v₁

• A₂ = v₂

• A₁ x v₁² = A₂ x v₂²

• A₁ x v₁ / A₂ = v₂

Stimulus: “Perhatikan aliran air melalui selang semprot yang menyempit. Apa yang terjadi dengan kecepatan air dan tekanan air saat melewati bagian sempit tersebut?”

Sebuah tabung yang ujungnya sempit dan ujung lainnya besar diisi dengan air. Aliran air melalui tabung ini mengikuti prinsip Bernoulli. Berikut ini pernyataan yang benar tentang aliran air dalam tabung tersebut:

• Kecepatan aliran air lebih besar di bagian tabung yang sempit.

• Tekanan air lebih besar di bagian tabung yang sempit

• Kecepatan aliran air lebih besar di bagian tabung yang lebar

• Tekanan air lebih besar di bagian tabung yang lebar.

•   Energi kinetik air lebih besar di bagian tabung yang sempit

Stimulus: “Pernahkah kalian memperhatikan mengapa debu lebih mudah tertarik ke arah roda mobil yang sedang berjalan cepat? Atau saat kalian meniup kertas buku, mengapa kertas tersebut akan tertarik ke tengah? Tentu saja ada hubungannya dengan aplikasi prinsip Bernoulli!”

Penerapan prinsip Bernoulli dapat dijelaskan melalui berbagai contoh di kehidupan sehari-hari. berikut adalah beberapa pernyataan mengenai prinsip Bernoulli. Manakah pernyataan yang benar?

•    Gaya angkat pesawat terbang disebabkan oleh perbedaan tekanan antara bagian atas dan bagian bawah pesawat.    

• Venturimeter digunakan untuk mengukur kecepatan aliran fluida 

•    Kerja karburator pada mesin kendaraan memanfaatkan perbedaan tekanan di saluran karburator untuk menyemprotkan bahan bakar

•   Hukum Bernoulli tidak berlaku pada aliran fluida yang viskos

•    Sistem peyemprotan parfum memanfaatkan prinsip Bernoulli untuk memecah cairan parfum menjadi semprotan halus.

Stimulus: “Ketika kalian mendengarkan musik dari speaker, apa yang terjadi dengan udara di sekitarnya? Dan bagaimana gelombang suara tersebut dapat mencapai telinga kalian?. Selanjutnya, coba perhatikan sinyal radio atau televisi. Bagaimana gelombang tersebut dapat merambat dari stasium pemancar ke penerima (mendengar radio atau menonton televisi) dan apakah gelombang tersebut memerlukan medium untuk merambat?”

Dari pernyataan-pernyataan berikut, manakah yang merupakan karakteristik dari gelombang mekanik dan juga gelombang elektromagnetik?

• Gelombang membutuhkan medium untuk merambat

• Gelombang dapat merambat dalam ruang hampa

• Gelombang memiliki energi yang ditransmisikan melalui getaran

• Gelombang dapat bersifat seperti partikel dalam beberapa fenomena

• Gelombang dapat mengalami interferensi

Stimulus: “ketika kamu menjentikkan jari di atas permukaan air, akan terjadi gelombang. Gelombang tersebut merupakan contoh gelombang mekanik. Apa saja sifat gelombang tersebut? Mengapa gelombang tersebut merambat ke segalah arah?”

Sebuah gelombang mekanik merambat melalui suatu medium. Beberapa pernyataan berikut ini menggambarkan sifat gelombang tersebut.

•   Gelombang mekanik mengalami refleksi pada batas medium   

• Gelombang mekanik mengalami difraksi ketika melewati celah yang kecil

• Gelombang mekanik mengalami interferensi ketika dua gelombang bertemu

•   Gelombang mekanik tidak merambat dalam ruang hampa

• Gelombang mekanik merambat dengan kecepatan yang sama di semua medium

Stimulus: “Bayangkan kamu sedang menunggu di Halte depan sekolah MAN 2 Maluku Tengah. Kemudian datang sebuah mobil dengan cepat yang membunyikan klaksonnya. Apa yang kamu rasakan tentang frekuensi suara klakson saat mobil mendekat dan saat mobil menjauh?. Rumus efek Doppler memberikan informasi mengenai bagaimana frekuensi yang didengar oleh pengamat dipengaruhi oleh kecepatan sumber bunyi dan pengamat. Bagaimana cara menggunakan rumus ini untuk menghitung frekuensi yang didengar dalam berbagai situasi?”

Sebuah mobil ambulans bergerak mendekati seorang pengamat yang sedang berdiri di tepi jalan. Ambulans tersebut menyalakan sirinenya dengan frekuensi 800 Hz. Kecepatan suara di udara adalah 340 m/s. jika kecepatan mobil ambulan adalah 20 m/s, tentukan frekuensi sirine yang didengar oleh pengamat!

• Frekuensi yang didengar pengamat akan lebih tinggi daripada frekuensi sirine yang dihasilkan ambulans 

•   Frekuensi yang didengar pengamat akan lebih rendah daripada frekuensi sirine yang dihasilkan ambulans

• Frekuensi yang didengar pengamat akan sama dengan frekuensi sirine yang dihasilkan ambulans

•    Perbedaan frekuensi yang didengar pengamat dan dihasilkan ambulans tergantung pada kecepatan mobil ambulans

• Perubahan frekuensi sirine yang didengar pengamat disebabkan oleh efek Doppler.

Stimulus: “Resonansi adalah fenomena dimana suatu benda bergetar dengan amplitudo yang lebih besar ketika dipaksa bergetar pada frekuensi tertentu yang dikenal sebagai frekuensi resonansi. Contoh resonansi dalam kehidupan sehari-hari: saat anda mengetuk gelas kaca dengan kuku, mengapa gelas tersebut mengeluarkan suara yang keras dan beresonansi?”

Sebuah garpu tala dengan frekuensi tertentu digetarkan di atas mulut tabung yang berisi air. Ketika ketinggian air dalam tabung diatur sedemikian rupa, terdengar suara resonansi yang kuat. Berikut adalah beberapa pernyataan terkait resonansi bunyi:

• Resonansi terjadi karena frekuensi garpu tala sama dengan frekuensi alami kolom udara dalam tabung

• Panjang kolom udara yang resonansi adalah seperempat panjang gelombang dari gelombang bunyi yang dihasikan garpu tala

• Jika frekuensi garpu tala dinaikkan, panjang kolom udara yang resonansi akan berkurang

• Resonansi terjadi karena energi dari getaran garpu tala ditransfer ke kolom udara, sehingga amplitudo getaran kolom udara meningkat

• Panjang kolom udara resonansi adalah setengah panjang gelombang dari gelombang bunyi yang dihasilkan garpu tala