Soal PPG IPA dan Pembahasannya: Usaha dan Energi, Pesawat Sederhana dan Kinematika Gerak Terbaru

 

A. Soal PPG IPA dan Pembahasannya topik Usaha dan Energi

Soal No. 1.
Perhatikan kompetensi dasar (KD) berikut ini. 4.5 Menyajikan hasil percobaan tentang perubahan bentuk energi, termasuk fotosintesis. Apabila Anda ingin siswa mencapai KD tersebut pada materi fotosintesis, alat/bahan/media yang tepat yang harus Anda gunakan dalam pembelajaran adalah….

A. specimen asli
B. video fotosintesis
C. carta dan gambar
D. media game topik fotosintesis
E. multimedia interaktif fotosintesis

Pembahasan Soal PPG IPA: Karena KD-nya adalah menyajikan hasil percobaan maka harus menggunakan specimen asli.

Soal No. 2.
Fotosintesis yang terjadi di daun tumbuhan dibantu oleh sinar matahari, terjadi reaksi kimia berikut:

Pernyataan-pernyataan berikut yang menunjukkan bukti bahwa reaksi fotosintesis tersebut memenuhi hukum kekekalan massa adalah….

A. jenis atom dan jumlahnya rakyatnesia sebelum dan sesudah reaksi fotosintesis sama
B. jenis unsur, molekul/senyawa, atau ion sebelum dan sesudah reaksi fotosintesis sama
C. pada saat musim kemarau, reaksi fotosintesis tidak akan terjadi karena tumbuhan tidak mendapatkan cukup air
D. proses fotosintesis memerlukan sinar matahari sehingga hanya akan berlangsung pada siang hari
E. jumlah molekul oksigen yang dihasilkan sama dengan jumlah karbondioksida yang dibutuhkan

Pembahasan Soal PPG IPA: Yang ditanyakan hukum kekekalan massa maka ini menyangkut jumlah.

Soal No. 3.
Pernyataan berikut yang benar tentang transformasi energi yang terjadi pada proses fotosintesis adalah….

A. Energi cahaya diubah menjadi energi kimia
B. Energi kimia diubah menjadi energi panas
C. Energi kinetik diubah menjadi energi kimia
D. Energi mekanik diubah menjadi energi kimia
E. Energi kimia dan energi panas diubah menjadi energi kimia

Pembahasan Soal PPG IPA: Cukup jelas sinar matahari memiliki energi cahaya, inilah yang diubah menjadi energi kimia.

Soal No. 4.
Peristiwa manakah yang mengubah energi potensial gravitasi menjadi energi kinetik?

A. Mangga dilempar ke atas
B. Batu menggelinding di perbukitan
C. Bola ditendang sehingga melambung
D. Kelapa di tangkai pohon
E. Burung mengepakkan sayap di udara

Pembahasan Soal PPG IPA: Melihat pilihan jawaban yang paling cocok adalah Batu menggelinding di perbukitan adapun pilihan A dan C keduanya dari Ek berubah sebagian sampai seluruhnya menjadi Ep

Soal No. 5.
Saat telapak tangan saling digosokkan, terjadi perubahan energi ….

A. kinetik menjadi bunyi
B. potensial menjadi panas
C. kinetik menjadi panas
D. potensial menjadi panas
E. potensial menjadi kinetik

Pembahasan Soal PPG IPA: Saat menggosok tangan energi yang dilibatkan adalah energi gerak atau EK, kemudian lama-kelamaan telapak tangan akan menjadi panas atau memiliki Energi Panas/kalor

Soal No. 6.
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian h, sehingga setelah t sekon berada pada ketinggian ½ h.

Pada saat ketinggian ½ h berlaku :

A. Ek = nol dan Ep = maximum
B. Ek = maximum dan Ep = nol
C. Ek tidak sama nol dan Ep = nol
D. Ek tidak sama nol dan Ep tidak sama nol
E. Ek = maximum dan Ep = maximum

Pembahasan Soal PPG IPA: Pada ketinggian h/2, energi potensialnya (Ep) akan menjadi setengah dari Ep mula-mulanya. Sebagimana diketahui bahwa pada saat benda di ketinggian h, Ep maksimum dan Energi kinetiknya nol, sehingga Ep sama dengan energi mekanik (EM). Pada ketinggian h/2, Ep tersisa/tinggal sebesar mgh/2, mgh/2 yang lain berubah menjadi Ek, sehingga besarnya Ek dan Ep akan sama pada ketinggian h/2.

Soal No. 7.
Suatu bola tenis meja dengan massa 10 g di dorong dari permukaan meja sehingga kecepatan pada saat lepas dari bibir meja 2 m/s seperti gambar.

Energi mekanik bola tenis meja tersebut saat ketinggiannya dari tanah 1 m adalah….

A. 0,02 J
B. 0,10 J
C. 0,12 J
D. 0,22 J
E. 0,24 J

Pembahasan Soal PPG IPA:

Soal No. 8.
Sebuah pepaya jatuh dari ketinggian 5 m dari permukaan tanah. Jika massa pepaya 2 kg dan g = 10 ms-2, maka besar energi potensial yang dimiliki pepaya adalah….

A. 42 joule
B. 64 joule
C. 100 joule
D. 120 joule
E. 150 joule

Pembahasan Soal PPG IPA: Ep= mgh = 2 x 10 x 5 = 100 J

Soal No. 9.
Sebuah bola tenis dilempar vertikal ke atas. Energi kinetik bola tersebut akan nol pada saat kedudukannya….

A. hampir mendekati permukaan tanah
B. mencapai titik tertinggi
C. bergerak ke atas
D. bergerak ke bawah
E. saat dilempar

Pembahasan Soal PPG IPA: Ek akan bernilai nol ketika kecepatan benda nol, posisi bola yang memiliki kecepatan nol adalah ketika mencapai titik tertinggi.

Soal No. 10.
Di bawah ini merupakan energi alternatif, kecuali ….

A. bioetanol
B. energi matahari
C. biji jarak
D. makanan
E. minyak bumi

Pembahasan Soal PPG IPA: Cukup jelas

Soal No. 11.
Pernyataan yang benar tentang proses pencernaan makanan adalah….

A. Selama proses metabolisme, hukum kekekalan energi tetap berlaku, tetapi tidak semua energi ditangkap ATP karena sebagian energi hilang melalui feses dan energi panas
B. Selama proses metabolisme, terjadi perubahan bentuk energi dari energi matahari menjadi energi kimia
C. Proses metabolisme tidak efisien dalam memproduksi energi
D. Proses metabolisme tergantung pada kemampuan manusia mencerna dan memetabolisme bahan energi
E. Proses metabolisme tidak tergantung pada kemampuan manusia mencerna dan memetabolisme bahan energi

Pembahasan Soal PPG IPA: Cukup jelas

B. Soal PPG IPA dan Pembahasannya topik Pesawat Sederhana

Soal No. 12.
Seseorang ingin mengangkat sebuah beban W seberat 5 kg, seperti tampak pada Gambar.

Jika diketahui bahwa jarak rakyatnesia otot bisep dan engsel = 4 cm, dan jarak rakyatnesia W dengan engsel, = 40 cm, maka keuntungan mekanik yang diperoleh sebesar….

A. 0,01
B. 0,10
C. 2
D. 4
E. 10

Pembahasan Soal PPG IPA: Keuntungan Mekanis = Lengan kuasa/lengan beban = 4/40 = 0,1

Soal No. 13.
Perhatikan gambar berikut!

Saat kepala dan tangan melakukan aktivitas, maka kepala lebih cepat lelah dan tulang leher menjadi pegal-pegal karena….

A. Semakin jauh jarak kuasa dari titik tumpu, maka semakin kecil gaya kuasa yang diperlukan untuk memindahkan/mengangkat sebuah beban
B. Semakin jauh jarak kuasa dari titik tumpu, maka semakin besar gaya kuasa yang diperlukan untuk memindahkan/mengangkat sebuah beban
C. Semakin dekat jarak beban dari titik tumpu, maka semakin besar gaya kuasa yang diperlukan untuk memindahkan/mengangkat sebuah beban
D. Semakin jauh jauh beban dari titik tumpu, maka semakin kecil gaya kuasa yang diperlukan untuk memindahkan/mengangkat sebuah beban
E. Jarak beban dari titik tumpu tidak mempengaruhi gaya kuasa yang diperlukan untuk memindahkan/mengangkat sebuah beban

Pembahasan Soal PPG IPA: Semakin besar lengan/jarak kuasa dari titik tumpu semakin kecil gaya kuasa yang dibutuhkan untuk mengangkat benda, begitu pula sebaliknya. Semakin besar lengan/jarak beban dari titik tumpu semakin besar gaya kuasa yang dibutuhkan untuk mengangkat benda, begitu pula sebaliknya.

Soal No. 14.
Gerak yang dihasilkan oleh sendi ketika mengangkat beban seperti pada gambar identik dengan gerak yang dihasilkan pada sendi…

A. Sendi geser
B. Sendi engsel pada lutut
C. Sendi ellips pergelangan tangan
D. Sendi pelana pada jari tangan
E. Sendi peluru pada lengan

Pembahasan Soal PPG IPA: Cukup Jelas

C. Topik Kinematika

Soal No. 15.
Perhatikan grafik kecepatan mobil di bawah ini.

Berdasarkan Grafik tersebut, dapat dianalisis bahwa….

A. Mobil berbalik arah setelah mencapai titik C
B. Perlambatan mobil pada rentang C-D lebih besar dibandingkan dengan E-F
C. Jarak yang ditempuh mobil dari titik B hingga D adalah 1,1 km
D. Percepatan mobil pada rentang B-C sama dengan C-D
E. Mobil kembali ke posisi semula setelah mencapai titik F

Pembahasan Soal PPG IPA:
Mobil berbalik arah setelah mencapai titik C (belum tentu berbaik arah, yang benar kecepatannya berkurang) sehingga ini jelas kurang tepat.
Perlambatan mobil pada rentang C-D lebih besar dibandingkan dengan E-F. Perlambatan CD, a= (35-45)/(50-40) =-1 m/s² sedangkan gerak EF, a= (0-25)/(90-70)=-25/20 = -1,25 m/s² berarti ini juga salah.
Jarak yang ditempuh mobil dari titik B hingga D adalah 1,1 km dapat dihitung dengan mencari luar dibawah kurva dari t = 20 s dampai dengan 50 s.

Percepatan mobil pada rentang B-C sama dengan C-D. Ini jelas salah oleh karena BC benda dipercepat (a positif) sedangkan gerak CD benda diperlambat (a negatif)
Mobil kembali ke posisi semula setelah mencapai titik F (ini belum tentu benar, yang benar pada titik F mobil dengan kecepatan nol (telah berhenti)

Soal No. 16.
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 Soal PPG IPA:

Soal No. 17.
Sebuah bola yang semula bergerak menggelinding horisontal dengan kecepatan sebesar 10 m/s pada suatu bidang datar berhenti setelah menempuh jarak 50 m. Pernyataan berikut yang benar tentang gerak bola tersebut adalah….

A. percepatan bola sebesar -2 m/s²
B. bola menggelinding selama 10 s
C. kecepatan bola tetap
D. tidak ada gaya luar pada bola
E. energi mekanik bola tetap

Pembahasan Soal PPG IPA: Dari kasus ini terlihat bahwa benda mengalami perlambatan atau ‘a’ bernilai negatif. Besarnya a dapat dihitung dengan cara: