Soal dan Pembahasan UNBK Fisika 2019 (no 6 - no 10)

Soal 6
Sebuah bola pejal dengan massa 4 kg terletak di ujung lemari setinggi 2 m, kemudian didorong mendatar sehingga kecepatannya 2 m/s pada saat lepas dari tepi atas lemari seperti tampak pada gambar di bawah.
Percepatan gravitasi g adalah 10 m/s², maka energi mekanik partikel pada saat benda berada pada ketinggian 1 m dari tanah sebesar . . . .
A. 40 J
B. 48 J
C. 80 J
D. 88 J
E. 96 J

Jawab:
Jika tidak ada gaya konservatif (gaya gesek) yang bekerja pada suatu sistem, maka berlaku
∆EM = 0
EM1 (saat 2 m) = EM2 (saat 1 m)
EM2 = EP1 + EK1
       = 4 kg x 10 m/s2 x 2 m + ½ x 4 kg x (2 m/s)2
EM2 = 88 J

Soal 7
Berikut adalah grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) dua mobil A dan B yang bergerak dari posisi dan lintasan yang sama.

Dari pernyataan-pernyataan berikut:
(l ) Mobil A dan B berhenti pada detik ke-60,
(2) Percepatan mobil A lebih besar dari mobil B,
(3) Mobil A menempuh perjalanan lebih dekat dari pada mobil B
(4) Mobil A dan B bertemu setelah bergerak 40 sekon.
Pernyataan yang benar berkaitan dengnn grafik di atas ditunjukkan Oleh nomor . . . .
A. (l) dan (3)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Jawab: C
  • Percepatan mobil, a = ∆v/t, maka dari grafik aA = 60/40 = 1,5 m/s2 dan aB = 24/40 = 0,6 m/s2 (aA > aB)
  • Mobil berhenti jika v = 0, dari grafik kedua mobil bergerak dipercepat maka tidak ada kemungkinan kedua mobil berhenti.
  • Jarak yang ditempuh kedua mobil adalah
Mobil A: xA = x0A + v0AtA + ½ aAtA2 = 0 + 0 + ½ x 1,5 m/s2 x (40 s)2 = 1200 m
Mobil B: xB = x0B + v0BtB + ½ aBtB2 = 0 + 36 m/s x 40 s + ½ x 0,6 m/s2 x (40 s)2 = 1920 m
Artinya xA < xB
  • Kedua mobil tidak akan bertemu
Soal 8
Bola 1 berada diatas meja dan bola berada dilantai tepat berada di bawah bola 2 seperti gambar berikut!


Dua bola digerakkan mendatar dengan kecepatan konstan tanpa gesekan secara bersamaan. Kecepatan bola 1 = 8 m/s dan kecepatan awal bola 2 = 5 m/s. Bola 2 dipercepat dengan percepatan tetap 20 m/s², maka kedua bola akan sampai di titik C pada waktu yang sama.
Dari pernyataan pernyataan  berikut:
(l) Waktu yang diperlukan bola 2 sampai di titik C = 0,3 sekon.
(2) Saat kedua bola bertemu kecepatan bola 2 lebih kccil dari bola l .
(3) Tinggi meja h = 45 cm diukur dari lantai.
(4) Saat di titik C kecepatan bola I lebih besar dari bola 2,
Pernyataan yang benar berkaitan dengan peristiwa di atas adalah....
A. (l) dan (2)
B. (l) dan (3)
C. (l) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (3) dan (4)

Jawab: B
Bola 1: kecepatan tetap
BC = vAt = 8t
Bola 2: dipercepat
BC = v0t + ½at2 = 5t + 10t2
Maka: 8t =  5t + 10t2 atau t = 0,3 s
Tinggi meja:
y = y0 + v0yt – ½ gt2
0 = y0 + 0 – ½ x 10 m/s2 x (0,3s)2
y0 (tinggi meja) = 0,45 m = 45 cm
Kecepatan bola 1 di titik C:
v1x = 8 m/s dan v1y = v0ygt = – 3 m/s, maka
v1C = (v1x2 + v1y2)1/2 = {(8 m/s)2 + (– 3 m/s)2}1/2 = √73 m/s
Kecepatan bola 2 di titik C:
v2C = v02 + at = 5 m/s + 20 m/s2 x 0,3 s = 11 m/s
maka: v1C < v2C     

Soal 9
Perhatikan gambar koin uang logam yang diletakkan di atas piringan yang berputar dengan kecepatan sudut tetap 6 rad/s berikut!

Massa koin 0,1 kg, koefisien gesek statis = 0,40 dan percepatan gravitasi 10 m.s-2. Jarak maksimum koin dari poros putar agar koin tersebut tetap berputar bersama piringan adalah . . . .
A. 6 cm
B. 10 cm
C. 11 cm
D. 16 cm
E. 25 cm

Jawab:
Konsep: agar koin tidak terlepas dari lintasan melingkarnya maka pada koin harus bekerja gaya gesek statis yang arahnya menuju pusat lingkaran (gaya gesek yang berperilaku sebagai gaya sentripetal), maka
fs = mv2/r
µmg = mv2/r
r = v2/µg = µg/ω2
r = 0,40 x 10 m/s2/(6 rad/s)2 = 11,1 cm

Soal 10
Perhatikan gambar dua bola bermassa 2m dan m yang bertumbukan berikut ini.


Dari pernyataan-peryataan berikut ini:
(l) Koefisien restitusi sama dengan nol.
(2) Jumlah momentum sebelum dan sesudah tumbukan sama besar.
(3) Kecepatan benda bermassa 2m sebelum dan sesudah tumbukan tetap.
(4) Energi kinetik total kedua benda tetap.
Pernyataan yang benar jika jenis tumbukan kedua bola merupakan tumbukan tidak lenting sama sekali adalah . . . .
A. (l) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (l) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (2) dan (4)

Jawab: A
Pada tumbukan tidak lenting sama sekali berlaku:
  • Koefisien restitusi sama dengan nol
  • Momentum sebelum dan setelah tumbukan sama besar (hukum kekekalan momentum)
  • Kecepatan benda sebelum dan sesudah tumbukan tidak tetap
  • Tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik
Pernyataan yang benar adalah pernyataan (1) dan (2).

0 Response to "Soal dan Pembahasan UNBK Fisika 2019 (no 6 - no 10)"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel