Soal dan Pembahasan UNBK Fisika 2017 (no 6 - no 10)
SOAL 6
Seorang pembalap mobil melintasi tikungan miring dengan sudut kemiringan θ dan jari-jarinya 12 m. Kecepatan maksimum mobil 6 m.s-1, maka nilai tan θ adalah . . . .
A. 2/3
B. 5/10
C. 3/10
D. 2/11
E.1/12
Kecepatan mobil yang melintasi tikungan licin dengan kemiringan θ diberikan oleh
v = (gr tan θ)1/2
6 = (10 x 12 tan θ)1/2
36 = 120 tan θ
tan θ = 0,3
SOAL 7
Sebuah bola dilempar dengan sudut elevasi 300 menempuh lintasan parabola seperti terlihat pada gambar. Percepatan gravitasi 10 m.s-2, maka perbandingan kecepatan di titik A, B, dan C adalah . . . .
Komponen kecepatan awal adalah
v0x = v0 cos θ = 60 cos 300 = 30√3 m.s-1
v0x = v0 sin θ = 60 sin 300 = 30 m.s-1
Kecepatan bola pada sumbu x setiap saat sama dengan kecepatan awal pada sumbu x yaitu
vAX = vBX = vCX = v0x = 30√3 m.s-1
Kecepatan bola pada sumbu y setiap saat diberikan oleh vy = v0y – gt, maka
vAy = v0y – gtA = 30 m.s-1 – 10 m.s-1 x 1 s = 20 m.s-1
vBy = v0y – gtB = 30 m.s-1 – 10 m.s-1 x 2 s = 10 m.s-1
vCy = v0y – gtC = 30 m.s-1 – 10 m.s-1 x 3 s = 0 m.s-1
Kecepatan total di setiap titik kita gunakan rumus pithagoras v = [vx2 + vy2]1/2, maka
vA = [vAx2 + vAy2]1/2 = [(30√3)2 + (20)2]1/2 = 10√31 m.s-1
vB = [vBx2 + vBy2]1/2 = [(30√3)2 + (10)2]1/2 = 10√28 m.s-1
vA = [vCx2 + vACy2]1/2 = [(30√3)2 + (0)2]1/2 = 10√27 m.s-1
Maka perbandingan vA : vB : vB = √31 : √28 : √27
SOAL 8
Sebuah partikel yang bergerak ke atas memenuhi persamaan y = 8t – t2 dengan y dan t masing-masing dalam satuan meter dan sekon. Kecepatan benda saat t = 2 sekon adalah . . . .
A. 2 m.s-1B. 4 m.s-1
C. 8 m.s-1
D. 12 m.s-1
E. 16 m.s-1
Jawab; B
Kecepatan sesaat suatu partikel sama juga dengan turunan pertama dari fungsi posisi,
vy = dy/dt = 8 – 2t, dengan t = 2 s, maka vy = 4 m.s-1
SOAL 9
Sebauh balok bermassa 1 kg meluncur pada bidang miring kasar dari keadaan diam seperti gambar.
B. 5,75 N
C. 7,50 N
D. 9,25 N
E. 12,00 N
Jawab: E
tan θ = ¾ , sin θ = 3/5 dan cos θ = 4/5
sin θ = h/3,75 m
3/5 = h/3,75 m
h = 2,25 m
Kita dapat menggunakan konsep usaha-energi yaitu
WTOTAL = ΔEK + ΔEP
Wk + Wnk = ΔEKAB + ΔEPAB
FΔx + (–fk)Δx = (EKB – EKA) + (EPB - EPA)
FΔx + (–fk)Δx = ½mvB2 – 0 + (mgh - 0)
F(3,75 m) – (1,5 N)(3,75 m) = ½ (1kg)(7,5 m.s-1)2 + (1 kg)(10 m.s-2)(2,25 m)
F(3,75 m) – 5,625 Nm = 28,125 Nm + 22,5 Nm
F(3,75 m) = 45
F = 12 N
SOAL 10
Balok A dan B dengan massa masing-masing 8 kg dan 5 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar.
Koefisien gesekan statis dan kinetis antara balok dengan lantai adalah 0,5 dan 0,3 (g = 10 m.s-2). Balok C yang massanya 4 kg kemudian diletakkan di atas balok A maka . . . .
A. tegangan tali sistem menjadi lebih kecil dari semula
B. tegangan tali sistem menjadi dua kali semula
C. sistem balok menjadi diam
D. sistem balok bergerak dengan percepatan setengah kali semula
E. sistem balok bergerak dengan percepatan dua kali semula
Jawab: C
Gaya-gaya yang bekerja pada benda A
T – f = mAca
T – µmACg = mACa (1)
mBg – T = mBa (2)
dari persamaan (1) dan (2)
a = (mBg – µmACg)/(mA + mB + mC)
Nilai dari mBg – µmACg = 5 x 10 – 0,5 x (8 + 4) x 10 = –10 [nilainya (-) artinya sistem menjadi diam]
Seorang pembalap mobil melintasi tikungan miring dengan sudut kemiringan θ dan jari-jarinya 12 m. Kecepatan maksimum mobil 6 m.s-1, maka nilai tan θ adalah . . . .A. 2/3
B. 5/10
C. 3/10
D. 2/11
E.1/12
Kecepatan mobil yang melintasi tikungan licin dengan kemiringan θ diberikan oleh
v = (gr tan θ)1/2
6 = (10 x 12 tan θ)1/2
36 = 120 tan θ
tan θ = 0,3
SOAL 7
Sebuah bola dilempar dengan sudut elevasi 300 menempuh lintasan parabola seperti terlihat pada gambar. Percepatan gravitasi 10 m.s-2, maka perbandingan kecepatan di titik A, B, dan C adalah . . . .
Jawab: E
Kecepatan awal v0 = 60 m.s-1; sudut elevasi θ = 300,Komponen kecepatan awal adalah
v0x = v0 cos θ = 60 cos 300 = 30√3 m.s-1
v0x = v0 sin θ = 60 sin 300 = 30 m.s-1
Kecepatan bola pada sumbu x setiap saat sama dengan kecepatan awal pada sumbu x yaitu
vAX = vBX = vCX = v0x = 30√3 m.s-1
Kecepatan bola pada sumbu y setiap saat diberikan oleh vy = v0y – gt, maka
vAy = v0y – gtA = 30 m.s-1 – 10 m.s-1 x 1 s = 20 m.s-1
vBy = v0y – gtB = 30 m.s-1 – 10 m.s-1 x 2 s = 10 m.s-1
vCy = v0y – gtC = 30 m.s-1 – 10 m.s-1 x 3 s = 0 m.s-1
Kecepatan total di setiap titik kita gunakan rumus pithagoras v = [vx2 + vy2]1/2, maka
vA = [vAx2 + vAy2]1/2 = [(30√3)2 + (20)2]1/2 = 10√31 m.s-1
vB = [vBx2 + vBy2]1/2 = [(30√3)2 + (10)2]1/2 = 10√28 m.s-1
vA = [vCx2 + vACy2]1/2 = [(30√3)2 + (0)2]1/2 = 10√27 m.s-1
Maka perbandingan vA : vB : vB = √31 : √28 : √27
SOAL 8
Sebuah partikel yang bergerak ke atas memenuhi persamaan y = 8t – t2 dengan y dan t masing-masing dalam satuan meter dan sekon. Kecepatan benda saat t = 2 sekon adalah . . . .
A. 2 m.s-1B. 4 m.s-1
C. 8 m.s-1
D. 12 m.s-1
E. 16 m.s-1
Jawab; B
Kecepatan sesaat suatu partikel sama juga dengan turunan pertama dari fungsi posisi,
vy = dy/dt = 8 – 2t, dengan t = 2 s, maka vy = 4 m.s-1
SOAL 9
Sebauh balok bermassa 1 kg meluncur pada bidang miring kasar dari keadaan diam seperti gambar.
Setelah menempuh jarak 3,75 meter, kecepatan balok 7,5 m.s-1. Diketahui g = 10 m.s-2, koefisien gesekan kinetis 3/16 dan tan θ = ¾, maka besar gaya tahan F agar balok berhenti tepat di kaki bidang miring adalah . . . .
A. 3,75 NB. 5,75 N
C. 7,50 N
D. 9,25 N
E. 12,00 N
Jawab: E
tan θ = ¾ , sin θ = 3/5 dan cos θ = 4/5
sin θ = h/3,75 m
3/5 = h/3,75 m
h = 2,25 m
dan gaya gesekan kinetik sebesar
fk = µkmg cos θ = (3/16) x (1 kg)(10 m.s-2)(4/5) = 1,5 NKita dapat menggunakan konsep usaha-energi yaitu
WTOTAL = ΔEK + ΔEP
Wk + Wnk = ΔEKAB + ΔEPAB
FΔx + (–fk)Δx = (EKB – EKA) + (EPB - EPA)
FΔx + (–fk)Δx = ½mvB2 – 0 + (mgh - 0)
F(3,75 m) – (1,5 N)(3,75 m) = ½ (1kg)(7,5 m.s-1)2 + (1 kg)(10 m.s-2)(2,25 m)
F(3,75 m) – 5,625 Nm = 28,125 Nm + 22,5 Nm
F(3,75 m) = 45
F = 12 N
SOAL 10
Balok A dan B dengan massa masing-masing 8 kg dan 5 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar.
A. tegangan tali sistem menjadi lebih kecil dari semula
B. tegangan tali sistem menjadi dua kali semula
C. sistem balok menjadi diam
D. sistem balok bergerak dengan percepatan setengah kali semula
E. sistem balok bergerak dengan percepatan dua kali semula
Jawab: C
T – f = mAca
T – µmACg = mACa (1)
mBg – T = mBa (2)
dari persamaan (1) dan (2)
a = (mBg – µmACg)/(mA + mB + mC)
Nilai dari mBg – µmACg = 5 x 10 – 0,5 x (8 + 4) x 10 = –10 [nilainya (-) artinya sistem menjadi diam]
){kind=link}
Post a Comment for "Soal dan Pembahasan UNBK Fisika 2017 (no 6 - no 10)"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!