SOAL dan JAWAB Energi potensial dan Energi Kinetik

1. Sebuah sepeda yang massanya 40 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan besar energi kinetik sepeda tersebut!

Pembahasan

diketahui :

m = 40 kg

v = 10 m/s 

ditanya :

Energi kinetik suatu benda ?

Jawab 

Ek = ¹/₂ m v²
Ek = ¹/₂ x 40 x 10²
Ek = 2000 joule 

Jadi Energi Kinetik benda tersebut adalah 2. 000 Joule = 2 KJ

2. Sebuah sepeda yang massanya 40 kg bergerak dengan mengeluarkan energi kinetik sebesar 720 Joule. Tentukan Kecepatan sepeda tersebut!

Pembahasan
Diketahu :

m = 40 kg

Ek = 720 Joule

Ditanya:

Kecepatan benda?

Jawab:

Ek   = ¹/₂ m v²
720 = ¹/₂ x 40 x v²
720 = 20 x v²
720 / 20 = v²
36          = v²
v            = √36 = 6 m/s

 Jadi Kecepatan benda tersebut adalah 6 m/s

3. Buah pepaya bermassa 0,5 kg tergatung pada tangkainya yang berada pada ketinggian 2 m dari atas tanah. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s² tentukan besar energi potensial yang dimiliki oleh buah pepaya tadi!

Pembahasan
Diketahui:

m = 0,5 kg

h = 2 m

g = 10 m/s2

Ditanya 

Energi potensial gravitasi?

Jawab :
Ep = m x g x h
Ep = 0,5 x 10 x 2
Ep = 10 joule
 Jadi Energi potensial gravitasinya adalah 10 joule

4. Seekor burung sedang melayang terbang pada ketinggian 10 m di atas tanah dengan kecepatan konstan sebesar 10 m/s. Jika massa burung adalah 2 kg, tentukan:
a) Energi kinetik burung
b) Energi potensial burung
c) Energi mekanik burung

Pembahasan
Diketahui:

h = 10 m

v = 10 m.s

m = 2 kg

Ditanya :

a. Ek ?

b. Ep?

c. Em ?

Jawab:

a) Ek = ¹/₂ mv²
    Ek = ¹/₂ x 2 x 10²
    Ek = 100 joule

b) Ep = m g h
    Ep = 2 x 10 x 10
    Ep = 200 joule

c) EM = Ep + Ek
    EM = 200 + 100
    EM = 300 joule

5. Sebuah benda memiliki energi kinetik sebesar 5000 Joule. Jika kecepatan benda tersebut dijadikan setengah dari kecepatan benda mula-mula, tentukan energi kinetiknya sekarang!

Pembahasan
Diketahui :

Ek1= 5000 joule

V2 = 0,5 V1

Ditanya :

Ek2?

Jawab :

Dari rumus energi kinetik
Ek₁ = 1/2 m v²= 5.000 joule

Ek₂ = ½. m .(0,5. V)²

Ek₂ = ½.m.¼ .V²

Ek₂ = ¼.½ .m. V²

Ek₂ = 1/4. Ek₁

Ek_{2 =} ¼ . 5 000 joule

Ek₂ = 1.250 joule

 

6. Sebuah benda yang tidak diketahui massanya jatuh dari ketinggian tertentu. Saat tinggi dari atas tanah 50 m, kecepatannya adalah 20 m/s.

Tentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial benda pada saat itu, gunakan percepatan gravitasi bumi 10 m/s²

Pembahasan

Diketahui:
v = 20 m/s
h = 50 m

Ditanya
Ek : Ep ?

Jawab :

 

7. Buah kelapa dengan massa 2 kg berada pada tangkainya setinggi 5 meter di atas tanah sedangkan buah nangka bermassa 3 kg berada pada 4 meter di atas tanah.

Tentukan perbandingan energi potensial yang dimiliki keduanya.


Pembahasan
Diketahui :

m1 = 2 kg

h 1 = 5 m

m2 = 3 kg

h2 = 4 m

Ditanya :

Ep1 : Ep2 ?

Jawab :

 

Perbandingan energi potensialnya adalah 5 : 6

 

Read More

Soal & Jawaban Klasifikasi Materi dan Perubahannya

 

Soal nomor 1

Hari Jumat malam kemarin, di rumah Sinta sedang ada pemadaman bergilir. Untuk menerangi rumahnya, Sinta menyalakan lilin. Setelah beberapa lama, lilin tersebut meleleh. Jenis perubahan yang terjadi pada lilin adalah perubahan ...

A.   Fisika

B.   Kimia

C.   Sementara

D.   Permanen

Kunci Jawaban : A

Soal nomor 2

Berdasarkan susunan kimianya, materi dikelompokkan menjadi tiga berikut ini, kecuali ….

A. unsur

B. senyawa

C. campuran

D. zat

Kunci jawaban : D

Soal nomor 3

Zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain dengan reaksi kimia biasa disebut ….

A.  senyawa

B.  unsur

C.  campuran

D.  larutan

Kunci jawaban : B

Soal nomor 4

Berikut ini adalah nama-nama unsur, kecuali ….

A. oksigen

B. nitrogen

C. udara

D. besi

Kunci jawaban : C

Soal nomor 5

Berikut ini yang merupakan kelompok unsur non logam adalah ….

A. hidrogen,nitrogen, dan oksigen

B. natrium, magnesium, dan alumunium

C. karbon, fosfor, dan kalium

D. nitrogen, silikon, dan raksa

Kunci jawaban : A

Soal nomor 6

Unsur yang paling banyak terdapat di dalam kerak bumi selain oksigen adalah ….

A. magnesium

B. hidrogen

C. silikon

D. alumunium

Kunci jawaban : C

Soal nomor 7

Zat tunggal yang tersusun dari beberapa unsur dengan perbandingan massa tetap disebut ….

A. unsur

B. senyawa

C. campuran

D. larutan

Kunci jawaban : B

Soal nomor 8

Kelompok materi berikut yang berupa unsur adalah ...

A.   Tanah, sirup dan kuningan

B.   Besi, emas dan perak

C.   Udara, kalsium dan klorin

D.   Gula pasir, garam dapur dan cuka

Kunci jawaban : B

Soal nomor 9

Suatu zat dinyatakan dengan rumus kimia NH_3. Indeks atom N dan H berturut-turut adalah ….

A. 1 dan 2

B. 1 dan 3

C. 2 dan 3

D. 2 dan 2

Kunci jawaban : B

Soal nomor 10

Suatu zat terdiri dari atom-atom unsur Nitrogen (N) dengan angka indeks 1 dan atom unsur hidrogen (H) dengan angka indeks 4. Penulisan senyawa tersebut yang benar adalah ….

A. NH

B. NH₃

C. N₂H₆

D. NH₄

Kunci jawaban : D

Soal nomor 11

Hukum kekekalan massa menyatakan bahwa ….

A.  massa  zat  sebelum  dan  sesudah  reaksi  adalah berubah

B.  massa zat hilang setelah reaksi

C.  massa  zat  sebelum  dan  sesudah  reaksi  adalah tetap

D.  massa zat selalu berubah

Kunci jawaban : C

Soal nomor 12

Segala sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa disebut ….

A. materi

B. unsur

C. senyawa

D. campuran

Kunci jawaban : A

 

 

Soal nomor 13

Berikut ini yang bukan merupakan contoh senyawa adalah ….

A. gula

B. air

C. tanah

D. asam cuka

Kunci jawaban : C

Soal nomor 14

 Senyawa garam dapur dinyatakan dengan lambang ….

A. H₂O

B. NaCl

C. NaOH

D. H₂SO₄

Kunci jawaban : B

Soal nomor 15

Di bawah ini adalah sifat dari campuran, kecuali ….

A. terbentuk melalui reaksi kimia

B. perbandingan massa zat penyusunnya tidak tetap

C. sizat komponen penyusunnya masih tampak

D. tersusun atas beberapa unsur atau beberapa senyawa

Kunci jawaban : A

Soal nomor 16

Contoh campuran homogen dalam kehidupan sehari-hari adalah ….

A. makanan

B. air laut

C. larutan gula

D. air sungai

Kunci jawaban : C

Soal nomor 17

Campuran  antara  dua  macam  zat  atau  lebih  yang partikel-partikel penyusunnya masih dapat dibedakan satu sama lainnya disebut ….

A.  larutan

C. campuran homogen

B.   senyawa

D. campuran heterogen

Kunci jawaban : D

Soal nomor 18

Semakin sedikit kadar emas yang dimiliki menunjukkan ….

A. semakin banyak kandungan emasnya

B. semakin sedikit kandungan tembaganya

C. semakin banyak kandungan tembaganya

D. sama kandungan antara emas dan tembaga

Kunci jawaban : C

Soal nomor 19

Pemisahan campuran dengan cara destilasi didasarkan pada perbedaan ….

A. fasa/wujud zat yang dipisahkan

B. massa jenis dua macam zat yang disaring

C. titik didih dua macam zat cair

D. ukuran molekul dua jenis zat yang disaring

Kunci jawaban : C

Soal nomor 20

Pemisahan minyak bumi menjadi komponen-komponennya dapat dilakukan dengan metode ….

A. filtrasi

B. ekstraksi

C.  destilasi bertingkat

D. evaporasi

Kunci jawaban : C

Read More

Pemisahan Campuran

 

PEMISAHAN CAMPURAN

 

Metode Pemisahan Campuran dapat dibedakan menjadi dua golongan berdasarkan tahap proses pemisahannya, yaitu metode pemisahan sederhana dan metode pemisahan kompleks.

·         Metode pemisahan sederhana adalah metode yang menggunakan cara satu tahap.

·  Metode pemisahan kompleks memerlukan beberapa tahapan kerja. Metode ini biasanya menggabungkan dua atau lebih metode sederhana. Contohnya pengolahan bijih dari pertambangan memerlukan proses pemisahan kompleks.

Prinsip Dasar Pemisahan Campuran

Prinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat fisis penyusunnya. Beberapa dasar pemisahan campuran antara lain sebagai berikut :

1.      Ukuran partikel

Bila ukuran partikel zat yang akan dipisahkan berbeda dengan zat pencampur maka campuran dapat dipisahkan dengan metode filtrasi (penyaringan).

2.      Titik didih

Bila antara zat yang ingin dipisahkan dari zat pencampur memiliki titik didih yang jauh berbeda dapat dipisahkan dengan metode destilasi. Apabila titik didih zat yang ingin dipisahkan lebih rendah daripada zat pencampur, maka pada saat campuran dipanaskan antara suhu didih zat tersebut dan di bawah suhu didih zat pencampur, zat tersebut akan lebih cepat menguap, sedangkan zat pencampur tetap dalam keadaan cair dan sedikit menguap ketika titik didihnya terlewati.

3.      Pengendapan

Suatu zat akan memiliki kecepatan mengendap yang berbeda dalam suatu campuran atau larutan tertentu. Zat-zat dengan berat jenis yang lebih besar daripada pelarutnya akan segera mengendap. Jika dalam suatu campuran mengandung satu atau beberapa zat dengan kecepatan pengendapan yang berbeda dan kita hanya menginginkan salah satu zat, maka dapat dipisahkan dengan metode sedimentasi atau sentrifugasi.

 

Metode Pemisahan Campuran

1.      Filtrasi/Penyaringan

Filtrasi atau penyaringan merupakan metode pemisahan untuk memisahkan zat padat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring). Penyaringan secara besar-besaran contohnya membersihkan air dari sampah pada pengolahan air.

2.      Kristalisasi

Kristalisasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasar metode ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut dan perbedaan titik beku. Ada dua cara kristalisasi yaitu kristalisasi melalui penguapan dan pendinginan.

·         Kristalisasi melalui penguapan

Kristalisasi cara ini dilakukan dengan menguapkan pelarut dalam suatu larutan. Proses dilakukan dengan cara memanaskan larutan sampai semua pelarut menguap dan diperoleh bahan yang semula terlarut/ zat terlarut. Metoda ini dimanfaatkan pada industri pembuatan garam.

·        Kritalisasi melalui pendinginan

Pada kristalisasi ini larutan jenuh yang suhunya tinggi didinginkan sehingga zat terlarut mengkristal. Hal itu terjadi karena kelarutan berkurang ketika suhu diturunkan. Melalui kristalisasi ini diperoleh zat padat yang lebih murni karena pengotornya tidak ikut mengkristal. Contoh kritalisasi kalium nitrat.

3.      Sublimasi

Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran yang didasarkan pada campuran di mana salah satu komponen dapat menyublim (perubahan wujud dari zat padat menjadi gas) sedangkan komponen yang lain tidak dapat menyublim. Bahan-bahan yang menggunakan metode ini adalah bahan yang mudah menyublim. Contohnya iodium atau kapur barus yang kotor dapat dipisahkan dan dibersihkan dari kotorannya. Kapur barus yang bercampur kotoran (pasir) akan menguap menjadi gas ketika dipanaskan.

 4.      Destilasi

Destilasi merupakan metode pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih komponen-komponen dalam campuran tersebut. Dasar pemisahannya adalah titik didih yang berbeda antara komponen yang akan dipisahkan. Bahan yang dipisahkan dengan metode ini adalah bentuk larutan atau cair, tahan terhadap pemanasan, dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat. Rangkaian alat destilasi tertera pada Gambar.

 

 

Gambar Rangkaian alat Destilasi

Sumber : www.guruipa.com

 

 5.      Kromatografi

 Kromatografi merupakan suatu metoda pemisahan berdasarkan perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan. Molekul yang terlarut dalam fase gerak, akan melewati kolom yang merupakan fase diam. Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan lemah.

Secara umum kromatografi kertas dilakukan dengan menotolkan larutan yang berisi sejumlah komponen pada jarak 0,5 sampai 1 cm dari tepi kertas. Setelah penetesan larutan pada kertas, maka bagian bawah kertas dicelupkan dalam larutan pengambang (developing solution). Larutan ini  umumnya terdiri atas campuran beberapa pelarut organik yang telah dijenuhkan dengan air.

Gambar Teknik Pemisahan dengan kromatografi

Sumber : id.wikipedia.org

 Tinta yang berwarna hitam ditotolkan pada kertas, kemudian kertas ini dicelupkan pada pelarut, pelarut ini akan bergerak membawa komponen-komponen pada campuran yang larut.

 Pemanfaatan Pemisahan Campuran dalam kehidupan Sehari-hari

Berikut ini beberapa contoh pemanfaatan metode pemisahan suatu campuran dalam kehidupan sehari-hari.

1.      Metode penyaringan dimanfaatkan pada proses pengolahan air, yaitu membersihkan air dari pengotornya.

2.      Metode kristalisasi dalam kehidupan sehari-hari digunakan dalam pembuatan garam dapur dari air laut. Air laut banyak mengandung mineral terutama garam dapur (NaCl). Petani garam dapur memisahkannya dengan cara air laut ditampung dalam suatu tambak, kemudian dengan bantuan sinar matahari dibiarkan menguap. Setelah proses penguapan, dihasilkan garam dalam bentuk kasar dan masih bercampur dengan pengotornya, sehingga untuk mendapatkan garam yang bersih diperlukan proses rekristalisasi (pengkristalan kembali).

Contoh lain penggunaan metode kristalisasi adalah pembuatan gula putih dari tebu. Batang tebu dihancurkan dan diperas untuk diambil sarinya, kemudian diuapkan dengan penguap hampa udara sehingga air tebu tersebut menjadi kental, lewat jenuh, dan terjadi pengkristalan gula. Kristal ini kemudian dikeringkan sehingga diperoleh gula putih atau gula pasir.

3.      Metode destilasi digunakan pada proses penyulingan minyak bumi, pembuatan minyak kayu putih, pembuatan minyak atsiri dan memurnikan air minum.

Minyak bumi mengandung campuran berbagai jenis cairan yaitu bensin, minyak tanah, solar, oli, dan bagian yang berupa padatan. Masing-masing cairan tersebut dapat dipisahkan melalui destilasi bertingkat atau destilasi fraksional karena mempunyai titik didih yang berbeda. Hasil destilasi minyak bumi, diantaranya: bensin, minyak tanah, oli dan gas.

Read More