Pembahasan Soal Try Out UN (UNBK) Fisika 2020 (11-16)
Soal 11
Perhatikan susunan pegas identik P, Q, R dan S di bawah!
Keempat susunan pegas diberi beban yang sama. Grafik yang tepat menyatakan hubungan antara berat beban F dan pertambahan panjang pegas Dl untuk keempat susunan pegas di atas adalah ….
Jawab: C
Konstanta pegas P adalah k
Konstanta pegas Q adalah kQ = 2k
Konstanta pegas R adalah kR = k/2
Konstanta pegas S adalah kS = (2k)(k)/(3k) = 2k/3
Berarti kQ > kP > kS > kR maka,
Grafik gaya dan pertambahan panjang adalah nilai dari konstanta pegas, maka grafik yang benar adalah grafik C.
Soal 12
Beberapa anak bermain jungkat jungkit seperti gambar.
Agar jungkat jungkit menjadi setimbang, maka posisi anak adalah....
A. C bergeser mendekti titik tumpu sejauh 0,5 m
B. P bergeser mendekati poros sejauh 2 m
C. A bergabung dengan PQS
D. P bergabung ke ABC
E. S turun dari jugkat jungkit
Jawab:
Kesetimbangan terjadi jika jumlah torsi (momen gaya) di bagian kiri titik tumpu sama dengan jumlah torsi (momen gaya) di bagian kanan titik tumpu.
Dengan torsi (momen gaya) didefinisikan sebagai
τ = rF sinα
Jadi untuk pilihan C, D dan E tidak mungkin. Pilihan A juga tidak mungkin karena total berat anak di bagian kiri lebih kecil dari total anak di bagian kanan. Yang mungkin adalah pilihan B.
Bukti: Perhatikan gambar di bawah ini. Dari gambar kita tuliskan,
2,5(700) = 250(x) + (650)(2,5)
125mN = 250(x)
x = 0,5 m dari titik tumpu (artinya anak P telah bergeser sejauh 2,0 m dari titik semula 2,5 m)
Soal 13
Sebuah roda sepeda motor bermassa 8 kg dan memiliki jari jari 50 cm. Roda tersebut berotasi dipercepat dari keadaan diam pada sumbu tetap dengan kecepatan sudut 1 rad/s selama 0,1 detik. Besar momentum sudut dan torsi nya adalah sebesar ....
A. 2 kgm2/s dan 2 Nm
B. 1 kgm2/s dan 10 Nm
C. 2 kgm2/s dan 10 Nm
D. 1 kgm2/s dan 20 Nm
E. kgm2/s dan 20 Nm
Jawab:
Kecepatan sudut roda ω = 1 rad/s
Jari-jari r = 50 cm = 0,5 m.
Momentum sudut roda diberikan oleh
L = Iω = mr2ω = (8 kg)(0,5 m)2(1 rad/s) = 2 kg.m2/s
Dan torsi roda tersebut adalah
τ = Iα = mr2(ω/t) = (8 kg)(0,5 m)2(1 rad/s)/(0,1s)= 20 mN
Soal 14
Sebuah bola berongga mempunyai massa dan jari-jari yang sama dengan sebuah bola pejal. (Momen inersia bola berongga I = 2/3 mR2 dan momen inersia bola pejal I = 2/5 mR2).
Bola berongga menggelinding tanpa slip pada bidang miring dari ketinggian H = 1 meter (lihat gambar) posisi mula-mula H’ untuk bola pejal supaya jarak mendatar X yang ditempuh kedua bola sama jauhnya adalah….
A. 0,28 m
B. 0,56 m
C. 0,74 m
D. 0,84 m
E. 0,96 m
Jawab:
Kecepatan benda pejal sampai di dasar bidang miring kita peroleh dengan menggunakan konsep hukum kekekalan energi mekanik yaitu
mgh = ½ Iω2 + ½ mv2 (dengan I = αmr2)
kita peroleh kecepatan di dasar bidang miring adalah
v = [2gh/(1 + α)]1/2
maka untuk bola pejal (I = 2mr2/5), maka kecepatannya adalah
v = [10gH'/7]1/2
dan untuk bola pejal (I = 2mr2/3), maka kecepatannya adalah
v = [6gH/5]1/2
agar kedua benda jatuh di posisi yang sama maka berlaku
[10gH'/7]1/2 = [6gH/5]1/2
10H’/7 = 6H/5
10H’/7 = 6(1m)/5
H’ = 0,84 m
Soal 15
Sebuah pelat berbentuk persegi panjang berdimensi 16 cm x 9 cm. kemudian pelat tersebut dibuat lubang berbentuk segitiga yang ukuran dan posisinya sebagai berikut.
Benda L ditempatkan pada bagian atas benda K dalam cairan yang massa jenisnya 3ρ sebuah bagian benda K tepat tercelup seluruhnya seperti gambar II. Perbandingan berat benda K dan L adalah….
A. 0,1
B. 0,2
C. 0,3
D. 0,4
E. 0,5
Jawab: B
Anggap volume total benda K = V.
Untuk gambar I, berlaku:
wK = ρfgvbf = 2ρg(¼ V) = ½ ρVg
dan gambar II, berlaku:
FK2 = wK + wL
3ρgV = ½ ρVg + wL
wL = 2,5ρVg
maka, wK/wL = (½ ρVg)/(2,5ρVg) = 0,2
Perhatikan susunan pegas identik P, Q, R dan S di bawah!
Keempat susunan pegas diberi beban yang sama. Grafik yang tepat menyatakan hubungan antara berat beban F dan pertambahan panjang pegas Dl untuk keempat susunan pegas di atas adalah ….
Jawab: C
Konstanta pegas P adalah k
Konstanta pegas Q adalah kQ = 2k
Konstanta pegas R adalah kR = k/2
Konstanta pegas S adalah kS = (2k)(k)/(3k) = 2k/3
Berarti kQ > kP > kS > kR maka,
Grafik gaya dan pertambahan panjang adalah nilai dari konstanta pegas, maka grafik yang benar adalah grafik C.
Soal 12
Beberapa anak bermain jungkat jungkit seperti gambar.
Agar jungkat jungkit menjadi setimbang, maka posisi anak adalah....
A. C bergeser mendekti titik tumpu sejauh 0,5 m
B. P bergeser mendekati poros sejauh 2 m
C. A bergabung dengan PQS
D. P bergabung ke ABC
E. S turun dari jugkat jungkit
Jawab:
Kesetimbangan terjadi jika jumlah torsi (momen gaya) di bagian kiri titik tumpu sama dengan jumlah torsi (momen gaya) di bagian kanan titik tumpu.
Dengan torsi (momen gaya) didefinisikan sebagai
τ = rF sinα
Jadi untuk pilihan C, D dan E tidak mungkin. Pilihan A juga tidak mungkin karena total berat anak di bagian kiri lebih kecil dari total anak di bagian kanan. Yang mungkin adalah pilihan B.
Bukti: Perhatikan gambar di bawah ini. Dari gambar kita tuliskan,
2,5(700) = 250(x) + (650)(2,5)
125mN = 250(x)
x = 0,5 m dari titik tumpu (artinya anak P telah bergeser sejauh 2,0 m dari titik semula 2,5 m)
Soal 13
Sebuah roda sepeda motor bermassa 8 kg dan memiliki jari jari 50 cm. Roda tersebut berotasi dipercepat dari keadaan diam pada sumbu tetap dengan kecepatan sudut 1 rad/s selama 0,1 detik. Besar momentum sudut dan torsi nya adalah sebesar ....
A. 2 kgm2/s dan 2 Nm
B. 1 kgm2/s dan 10 Nm
C. 2 kgm2/s dan 10 Nm
D. 1 kgm2/s dan 20 Nm
E. kgm2/s dan 20 Nm
Jawab:
Kecepatan sudut roda ω = 1 rad/s
Jari-jari r = 50 cm = 0,5 m.
Momentum sudut roda diberikan oleh
L = Iω = mr2ω = (8 kg)(0,5 m)2(1 rad/s) = 2 kg.m2/s
Dan torsi roda tersebut adalah
τ = Iα = mr2(ω/t) = (8 kg)(0,5 m)2(1 rad/s)/(0,1s)= 20 mN
Soal 14
Sebuah bola berongga mempunyai massa dan jari-jari yang sama dengan sebuah bola pejal. (Momen inersia bola berongga I = 2/3 mR2 dan momen inersia bola pejal I = 2/5 mR2).
Bola berongga menggelinding tanpa slip pada bidang miring dari ketinggian H = 1 meter (lihat gambar) posisi mula-mula H’ untuk bola pejal supaya jarak mendatar X yang ditempuh kedua bola sama jauhnya adalah….
A. 0,28 m
B. 0,56 m
C. 0,74 m
D. 0,84 m
E. 0,96 m
Jawab:
Kecepatan benda pejal sampai di dasar bidang miring kita peroleh dengan menggunakan konsep hukum kekekalan energi mekanik yaitu
mgh = ½ Iω2 + ½ mv2 (dengan I = αmr2)
kita peroleh kecepatan di dasar bidang miring adalah
v = [2gh/(1 + α)]1/2
maka untuk bola pejal (I = 2mr2/5), maka kecepatannya adalah
v = [10gH'/7]1/2
dan untuk bola pejal (I = 2mr2/3), maka kecepatannya adalah
v = [6gH/5]1/2
agar kedua benda jatuh di posisi yang sama maka berlaku
[10gH'/7]1/2 = [6gH/5]1/2
10H’/7 = 6H/5
10H’/7 = 6(1m)/5
H’ = 0,84 m
Soal 15
Sebuah pelat berbentuk persegi panjang berdimensi 16 cm x 9 cm. kemudian pelat tersebut dibuat lubang berbentuk segitiga yang ukuran dan posisinya sebagai berikut.
 |
Jika diukur dari sisi paling kiri pada gambar, maka besar pergeseran titik berat pelat setelah dan sebelum dilubangi adalah ….
A. 0,5 cm
B. 0,8 cm
C. 1,0 cm
D. 1,4 cm
E. 1,6 cm
Jawab: B
Titik berat pelat persegi panjang bagian kiri adalah (x0;y0) = (8 cm; 4,5 cm).
Titik berat untuk pelat dibagian kanan
Luas I, persegi panjang: A1 = 9cm x 16 cm; x1 = 8 cm
Luas II, segitiga: A2 = ½ (6 cm)(8 cm) = 8 cm x 3 cm; x2 = 8 cm + (2/3)(6 cm) = 12 cm
Maka
x0’ = (A1x1 + A2x2)/(A1 + A2)
x0’ = [9cm x 16 cm x 8 cm – 8 cm x 3 cm x 12 cm]/[9 cm x 16 cm – 8 cm x 3 cm]
x0’ = 7,2 cm
maka besar pergeseran titik berat pelat setelah dan sebelum dilubangi adalah 8 cm – 7,2 cm = 0,8 cm
Soal 16
Benda K, terdiri dari 4 bagian yang sama dicelupkan dalam cairan yang massa jenisnya 2ρ cairannya seimbang seperti pada Gambar-I.
A. 0,1
B. 0,2
C. 0,3
D. 0,4
E. 0,5
Jawab: B
Anggap volume total benda K = V.
Untuk gambar I, berlaku:
wK = ρfgvbf = 2ρg(¼ V) = ½ ρVg
dan gambar II, berlaku:
FK2 = wK + wL
3ρgV = ½ ρVg + wL
wL = 2,5ρVg
maka, wK/wL = (½ ρVg)/(2,5ρVg) = 0,2
 Fisika 2020 (11-16)){kind=link}
Post a Comment for "Pembahasan Soal Try Out UN (UNBK) Fisika 2020 (11-16)"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!