Latihan Fisika Kelas X Besaran dan Satuan
# 5
Pilgan

Sejumlah air dipanaskan dalam panci masak. Hasil pengukuran kalor jenis c c\ (dalam m2/s2K\text{m}^2\text{/s}^2\text{K}) zat cair tersebut sebagai fungsi waktu tt dinyatakan oleh persamaan c=at1+bt2c=at^{-1}+bt^2. Satuan yang sesuai untuk menggantikan aa dan bb berturut-turut adalah ....

A

a=m2/sKa=\text{m}^2\text{/s}\text{K} dan b=m4/s2Kb=\text{m}^4\text{/s}^2\text{K}

B

a=m2/sKa=\text{m}^2\text{/s}\text{K} dan b=m2/s4Kb=\text{m}^2\text{/s}^4\text{K}

C

a=m/sKa=\text{m}\text{/s}\text{K} dan b=m/s4Kb=\text{m}\text{/s}^4\text{K}

D

a=m2/s2Ka=\text{m}^2\text{/s}^2\text{K} dan b=m2/s2Kb=\text{m}^2\text{/s}^2\text{K}

E

a=m2/sK2a=\text{m}^2\text{/s}\text{K}^2 dan b=m2/s3Kb=\text{m}^2\text{/s}^3\text{K}

Pembahasan:

Diketahui:

Satuan kalor jenis cc adalah m2/s2K\text{m}^2\text{/s}^2\text{K}

Persamaan c=at1+bt2c=at^{-1}+bt^2

Ditanyakan:

Satuan yang sesuai untuk menggantikan aa dan bb ?

Jawab:

Waktu tt merupakan dimensi waktu sehingga satuan SI-nya adalah sekon (s\text{s}). Karena pada persamaan menggunakan operasi penjumlahan, maka setiap bilangan harus mempunyai satuan yang sama.

Penyelesaiannya menjadi:

1) Tinjau at1at^{-1}

Agar memenuhi satuan kalor jenis, maka aa seharusnya

at1=m2s2Kat^{-1}=\frac{\text{m}^2}{\text{s}^2\text{K}}, karena satuan tt adalah s, maka menjadi

as1=m2s2Ka\text{s}^{-1}=\frac{\text{m}^2}{\text{s}^2\text{K}}

a=m2sKa=\frac{\text{m}^2}{\text{s}\text{K}} a=m2/sK\Leftrightarrow a=\text{m}^2\text{/s}\text{K}

2) Tinjau bt2bt^2

Agar memenuhi satuan kalor jenis, maka bb seharusnya

bt2=m2s2Kbt^2=\frac{\text{m}^2}{\text{s}^2\text{K}}, karena satuan tt adalah s, maka menjadi

bs2=m2s2Kb\text{s}^2=\frac{\text{m}^2}{\text{s}^2\text{K}}

b=m2s4Kb=\frac{\text{m}^2}{\text{s}^4\text{K}} b=m2/s4K\Leftrightarrow b=\text{m}^2\text{/s}^4\text{K}

Jadi, satuan yang sesuai untuk menggantikan aa dan bb adalah a=m2/sKa=\text{m}^2\text{/s}\text{K} dan b=m2/s4Kb=\text{m}^2\text{/s}^4\text{K}