Pembahasan Soal Try Out UN (UNBK) Fisika 2020 (6-10)

Soal 6

Perhatikan tabel data jarak satelit dari permukaan bumi di bawah !

	Satelit A	Satelit B
Massa (kg)	3m	2m
Jarak dari permukaan bumi (km)	2h	h

Jika jari-jari bumi 6400 km dan h = 3200 km, perbandingan periode satelit A dan B adalah….
A. 8 : 3√3
B. 3 : 1
C. 3√3 : 1
D. 1 : 3
E. 3√3 : 8

Jawab:
Kita gunakan hukum Kepler yaitu

(T_A/T_B)² = (R_A/R_B)³
Dengan T_A = periode satelit A, T_B = periode satelit B, R_A = jarak rata-rata dari pusat planet ke satelit dan R_B = jarak rata-rata dari pusat planet ke satelit B.

Maka untuk data pada soal ini, kita peroleh

(T_A/T_B)² = (2 x 3200 + 6400)³/(3200 + 6400)³
(T_A/T_B)² = (4)³/(3)³ = 8 : 3√3

Soal 7
Perhatikan gambar orang memukul paku dengan palu berikut.

Jika gaya kontak antara palu dengan paku 1 N, maka urutan kedalaman paku menancap kayu dari terbesar ke terkecil adalah....
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1),(3),(2) dan (4)
C. (1),(2),(4) dan (3)
D. (1),(4),(2) dan (3)
E. (1),(4),(3) dan (2)

Jawab: A
Kita gunakan konsep usaha sama dengan perubahan energi potensial, maka

F.s = mgh

Dengan s = kedalaman
Jadi, dari hubungan ini kita peroleh, kedalaman paku bergantung pada ketinggian palu, jika palu diangkat semakin tinggi maka pada akan tertancap semakin dalam.

Soal 8
Sebuah balok ditarik oleh gaya F sehingga bergerak sejauh S seperti diperlihatkan 4 gambar di bawah!

Dari 4 gambar di atas, gambar-gambar yang besar usahanya sama adalah …. (cos 53⁰ = 0,6; cos 60⁰ = 0,5)
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (3) dan (4)

Jawab: E
Usaha merupakan besaran skalar dan dinyatakan sebagai

W = F.s cosα
Dengan α adalah sudut yang dibentuk antara gaya (F) dan perpindahan (s). Maka:
Gambar (1): W₁ = (10 N)(2m) cos0⁰ = 20 J
Gambar (2): W₂ = (2N)(10 m) cos53⁰ = 12 J
Gambar (3): W₃ = (2 N)(10 m) cos60⁰ = 10 J
Gambar (4): W₄ = (2 N)(5 m) cos0⁰ = 10 J

Soal 9
Sebuah balok bermassa 1,2 kg meluncur di atas bidang melengkung dari titik A ke titik B hingga terhempas seperti gambar.

Perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok pada ketinggian 0,5 m sebelum mencapai tanah adalah… .(g = 10 m.s^-2)
A. 1 : 4
B. 1 : 3
C. 1 : 1
D. 3 : 1
E. 4 : 1

Jawab: B
Energi potensial di titik A: EP_A = mgh_A = (1,2 kg)(10 m/s²)(2 m) = 24 J
Energi kinetik di titik A: EK_A = 0
Energi mekanik di titik A: EM_A = EP_A + EK_A = 24 J
Pada titik C: EP_C = mgh_C = (1,2 kg)(10m/s²)(0,5 m) = 6 N

Karena tidak ada gaya gesek, maka energi mekanik kekal, maka

EM_A = EM_C
24 J = EP_C + EK_C = 6 J + EK_C
EK_C = 18 J

Sehingga perbandingan energi potensial dan energi kinetik di titik C adalah
EP_C/EK_C = 6/18 = 1/3

Soal 10
Perhatikan tumbukan dua kereta seperti pada gambar!

Massa kereta M adalah ….
A. 2800 kg
B. 3500 kg
C. 4200 kg
D. 6300 kg
E. 7000 kg

Jawab: A
Dari gambar diketahui bahwa tumbukan yang terjadi tidak lenting sama sekali, maka berlaku

mv + Mu = (m + M)v’

dengan v dan u masing-masing adalah kecepatan kereta m dan kereta M dan v’ adalah kecepatan kereta setelah bertumbukan, maka

4200kg(10 m/s) + 0 = (4200 kg + M)(6 m/s)
 7000 = 4200 + M
M = 2800 kg