Soal Dan Penyelesaian Mekanika Un Fisika Ternyata Gampang Saja
Cara Cepat Pintar Fisika - Pada kesempatan ini kita akan membahas Soal Mekanika Ujian Nasional Fisika- mencakup pengukuran, perpindahan, analisis vektor, dan gerak lurus berubah beraturan, aturan Newton, perjuangan dan energi, gerak tranlasi dan rotasi, titik berat, perjuangan energi, dan banyak lagi.
1. UN 2016 -Dari hasil pengukuran diamater sebuah bola dengan memakai jangka sorong. Panjang diameter bola yaitu 6.26 cm. Tunjukanlah gambar pengukuran yang benar untuk hasil pengukuran tersebut.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Dalam pengukuran jangka sorong, angka 6,26 cm akan ditunjukkan oleh dua skala yaitu skala utama dan skala nonius. Skala utama akan menawarkan angka 6.2 cm dan nonius menujukkan 6/100 cm. Gambarnya diperlihatkan ibarat di bawah ini.
2. Hasil pengukuran suatu tabung dengan mikrometer sekrup yaitu 3.85 mm. Tunjukkan gambar hasil pengukuran mikrometer yang sesauai dengan proses pengukuran.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Dalam pengukuran mikrometer sekrup, angka 3.85 mm akan ditunjukkan oleh dua skala yaitu skala utama dan skala nonius. Skala utama akan menawarkan angka 3.5 mm dan nonius menujukkan 35/100 mm. Gambarnya diperlihatkan ibarat di bawah ini.
3. UN 2016 - Seorang anak berjalan ke Barat sejauh 5m, kemudian berbelok ke arah selatan sejauh 3m dan sehabis itu anak tersebut melanjutkan perjalanan ke timur sejauh 9m. Tentukanlah perpindahan yang dilakukan oleh anak tersebut!
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
PERPINDAHAN: Perpindahan merupakan aplikasi dari konsep vektor dan gerak. Dalam vektor, selain memperhatikan besar vektor juga memperhatikan arahnya. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi tamat terhadap posisi awal.
Dalam memudahkan pembahasan marilah kita gambarkan vektor perpindahan yang dilakukan oleh anak tersebut selama gerakannya. Perpindahan ditunjukkan oleh garis warna merah yang merupakan sisi miring dari dua sisi yang panjangnya 3m dan 4m. Kaprikornus perpindahannya yaitu adalah 5m dihitung sesuai sisi miring phytagoras.
4. UN 2015 - Pada program pestival marathon bulan oktober 2014 di jakarta, terdapat emapat kategori lari yaitu full marathon (42 km) dan half marathon (21 km), kategori 10 km, dan kategori 5 km dimana lintasan masing-masing sudah ditentukan. Lomba dimulai dari gedung Bung Karno dan berakhir di Monas. Andri mengikuti lomba full marathon dan hanya bisa menuntaskan dengan melalui lintasan A,B, dan C ibarat pada gambar di bawah ini. Tentukanlah perpindahan yang dilakukan Andi!
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Perpindahan yaitu garis lurus yang ditarik dari posisi awal ke tamat dari perjalanan yang dilalui. Tarik garis dari pangkal A menuju ujung C ibarat terlihat pada gambar di bawah ini. Garis merah menawarkan perpindahan dan garis biru yaitu komponen perpindahan disumbu-x dan sumbu-y. Sehingga dengan phytagoras, panjang perpindahan sanggup dihitung yaitu 10 kotak atau 10 km.
5. Sebuah benda diukur dengan jangka sorong, dari hasil pengukuran diperoleh data 6.66 cm. Manakah dari gambar di bawah ini yang menawarkan pengukuran panjang benda yang benar?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: A
Perhatikanlah gambar pada option A menawarkan skala utama 6.6 cm dan pada skala nonius (yang bawah) menawarkan nilai 6 yang harus dibagi 100 yaitu 0.06 cm. Sehingga pengukuran yang ditunjukkan 6.66 cm.
6. Perhatikanlah grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak berikut ini.
Jarak yang ditempuh benda tersebut adalah
A. 500 m
B. 450 m
C. 300 m
D. 150 m
E. 100 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: C
Dalam grafik v-t jarak yang ditempuh oleh benda yaitu luas yang dibatasi oleh kurva v dengan t. Berdasarkan gambar ada tiga luasan yaitu luas segitiga, luas trapesium, dan luas segitiga kembali. Dengan memakai persamaan luas untuk masing-masing bangun, sanggup dihitung sebagai berikut:
$\small \\S_{1}=\frac{1}{2}at\\\\S_{1}=\frac{1}{2}10.10=50\\\\\\S_{2}=\frac{1}{2}at\\\\S_{2}=\frac{1}{2}10.10=50\\\\\\S_{3}=\frac{1}{2}(a+b)t\\\\S_{3}=\frac{1}{2}(15+25)10\\\\S_{3}=200\\\\\\S=S_{1}+S_{2}+S_{3}\\\\S=50+50+200=300m$
7. Bola A dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 8 m/s. Setelah 0.8 detik kemudian dari titik yang sama bola B dilemparkan juga vertikal ke atas dengan kecepatan 16 m/s. Tinggi yang dicapai bola B ketika bertemu dengan bola A adalah....( g = 10 m/s/s)
A. 0.2 m
B. 3.0 m
C. 3.2 m
D. 3.8 m
E. 4.0 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B
Bola B akan bertemu atau bertabrakan dengan bola A ketika perpindahan yang dilakukan oleh kedua bola sama. Misalkan waktu bola A bertemu bola B yaitu t maka waktu yang dialami bola B lebih singkat 0,8 detik jadi (t-0,8). Nilai waktu t adalah
$\small S_{A}=S_{B} \\\\v_{oA}t-\frac{1}{2}gt^{2}=v_{oB}(t-0,8)-\frac{1}{2}g(t-0,8)^{2}\\\\8t-5t^{2}=16t-12,8-5(t^{2}-1.6t+0.64) \\\\t=1 s$ Perpindahan yang dicapai oleh kedua benda ketika keduanya bertemu adalah
$S_{A}=v_{oA}t-\frac{1}{2}gt^{2} \\\\S_{A}=8-5=3m$
8. Tiga buah roda dihubungkan ibarat pada gambar di bawah ini!
Jika roda A diputar dengan kelajuan linier 4 m/s, maka perbandingan kecepatan sudut antara roda B dan roda C adalah
A. 1 : 3
B. 3 : 2
C. 3 : 4
D. 4 : 1
E. 4 : 3
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: A
Sebelum mencari perbandingan kecepatan sudut B dengan C, baiknya kita tinjau hubungan B dengan A yang bersinggungan. Saat bersinggungan kedua benda mempunya v yang sama.
$\small \\v_{A}=v_{B} \\\\\omega _{A}R_{A}=\omega _{B}R_{B}\\\\\omega _{A}=\omega _{C}\, dan\, v_{A}=v_{B} \\\\\omega _{C}R_{A}=\omega _{B}R_{B} \\\\\frac{\omega _{B}}{\omega _{C}}=\frac{R_{A}}{R_{B}}\\\\\frac{\omega _{B}}{\omega _{C}}=\frac{20}{60}=\frac{1}{3}$
9. Perhatikanlah gambar di bawah ini!
Dalam sebuah permainan golf, bola yang massanya 0.2 kg ( g = 10 m/s/s) akan dimasukkan ke dalam lubang C ibarat tampak pada gambar. Pemukul menyentuh bola dalam waktu 0.01 detik dan lintasan B-C ditempuh bola selama 1 detik. Gaya yang diharapkan pemain golf untuk memukul bola agar sempurna masuk ke lubang C adalah
A. 20 N
B. 80 N
C. 120 N
D. 180 N
E. 200 N
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Sebelum menghitung gaya pemukul, kita hitung terlebih dahulu kecepatan awal bola ketika dipukul. Perhatikan jarak horizontal 5m dan gunakan GLB untuk menghitung kecepatan awal komponen x.
$\\x=v_{ox}t\\ v_{ox}=\frac{5}{1}=5ms^{-1}\\\\v_{ox}=v_{o}cos60^{o}\\\\ v_{o}=v_{ox}/0,5=\frac{5}{0,5}=10ms^{-1}$
Gaya yang diberikan oleh pemukul sanggup dihitung dari persamaan impuls momentum.
$F.\Delta t=mv_{o}\\\\F=(0.2)(10)/(0.01)=200N$
10. Dua buah balok dihubungkan dengan katrol licin dan massa katrol sanggup diabaikan ibarat pada gambar.
Massa A yaitu mA dan massa B yaitu mB dan balok B turun dengan percepatan a. Jika percepatan gravitasi g, maka besar tegangan tali yang terjadi pada balok B yaitu
A. T = mA .a
B. T = mA .(a - g)
C. T = mA .(g - a)
D. T = mB .(a - g)
E. T = mB .(g - a)
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Gaya yang bekerja pada benda B yaitu gaya berat B yang arahnya ke bawah dan gaya tegangan tali (T) yang arahnya ke atas. Persamaan gerak B berdasarkan aturan II Newton adalah
$\Sigma F_{B}=m_{B}a\\\\\ W_{B}-T=m_{B}a\\\\T=m_{B}(g-a)$
11. Mobil melaju pada sebuah tikungan jalan raya yang datar (jari-jari tikungan 40m). Koefisien goresan statik antara ban dengan jalan 0.4 (percepatan gravitasi 10 m/s/s). Agar kendaraan beroda empat tidak keluar jalur, kecepatan maksimum yang diperbolehkan yaitu
A. √10 ms-1
B. 2√10 ms-1
C. 4√10 ms-1
D. 5√10 ms-1
E. 6√10 ms-1
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B
$\small \\\Sigma F=m(a_{S})\\\\ f=m\left (\frac{v^{2}}{R} \right )\\\\ \mu _{s}mg=\left (\frac{v^{2}}{R} \right )\\\\ v=\sqrt{\mu _{s}gR}\\\\ v=\sqrt{(0.4)10(40)}\\\\v=4\sqrt{10}ms^{-1}$
12. Batang AB yang panjangnya 1.2 m massanya diabaikan dipengaruhi oleh tiga buah gaya FA = 10 N, FB = FC = 20 N ibarat pada gambar di bawah ini.
Jika jarak AB = 2AC dan AC = 2AP. Besar momen gaya terhadap titik P adalah:
A. 12 Nm
B. 15 Nm
C. 18 Nm
D. 21 Nm
E. 24 Nm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Torsi batang terhadap titik P ditimbulkan oleh tiga gaya yaitu A, B, dan C. Gaya A dan B menghasilkan putaran searah jarum jam sedangkan gaya C menghasilkan putaran berlawanan putaran jarum jam (AP =PC = 0.6m dan PB = 1.2m).
$\small \\\Sigma \tau_{P}=\tau_{A}+\tau_{B}+\tau_{C}\\\Sigma\tau_{P}=0,6x10+1,2x20-0,6x20\sin 30^{o}\\\Sigma \tau_{P}=24Nm$
13. Perhatikanlah gambar di bawah ini!
Letak koordinat titik berat bidang berbentuk karakter H adalah
A. (3 : 4)
B. (3.5 : 2.5)
C. (3.5 : 4.0)
D. (4 : 3)
E. (4 : 4)
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: D
Karena bentuk bagun H yaitu simentris kiri akan sehingga bisa dilipat sempurna menutupi kedua sisi. Koordinat titik berat akan sempurna berada ditengah bangkit yaitu (4: 3). Nilai 4 diperoleh dari setengah panjang, dan nilai 3 diperoleh dari setengah tinggi. Sumber http://carafisika.blogspot.com
1. UN 2016 -Dari hasil pengukuran diamater sebuah bola dengan memakai jangka sorong. Panjang diameter bola yaitu 6.26 cm. Tunjukanlah gambar pengukuran yang benar untuk hasil pengukuran tersebut.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Dalam pengukuran jangka sorong, angka 6,26 cm akan ditunjukkan oleh dua skala yaitu skala utama dan skala nonius. Skala utama akan menawarkan angka 6.2 cm dan nonius menujukkan 6/100 cm. Gambarnya diperlihatkan ibarat di bawah ini.
2. Hasil pengukuran suatu tabung dengan mikrometer sekrup yaitu 3.85 mm. Tunjukkan gambar hasil pengukuran mikrometer yang sesauai dengan proses pengukuran.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Dalam pengukuran mikrometer sekrup, angka 3.85 mm akan ditunjukkan oleh dua skala yaitu skala utama dan skala nonius. Skala utama akan menawarkan angka 3.5 mm dan nonius menujukkan 35/100 mm. Gambarnya diperlihatkan ibarat di bawah ini.
3. UN 2016 - Seorang anak berjalan ke Barat sejauh 5m, kemudian berbelok ke arah selatan sejauh 3m dan sehabis itu anak tersebut melanjutkan perjalanan ke timur sejauh 9m. Tentukanlah perpindahan yang dilakukan oleh anak tersebut!
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
PERPINDAHAN: Perpindahan merupakan aplikasi dari konsep vektor dan gerak. Dalam vektor, selain memperhatikan besar vektor juga memperhatikan arahnya. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi tamat terhadap posisi awal.
Dalam memudahkan pembahasan marilah kita gambarkan vektor perpindahan yang dilakukan oleh anak tersebut selama gerakannya. Perpindahan ditunjukkan oleh garis warna merah yang merupakan sisi miring dari dua sisi yang panjangnya 3m dan 4m. Kaprikornus perpindahannya yaitu adalah 5m dihitung sesuai sisi miring phytagoras.
4. UN 2015 - Pada program pestival marathon bulan oktober 2014 di jakarta, terdapat emapat kategori lari yaitu full marathon (42 km) dan half marathon (21 km), kategori 10 km, dan kategori 5 km dimana lintasan masing-masing sudah ditentukan. Lomba dimulai dari gedung Bung Karno dan berakhir di Monas. Andri mengikuti lomba full marathon dan hanya bisa menuntaskan dengan melalui lintasan A,B, dan C ibarat pada gambar di bawah ini. Tentukanlah perpindahan yang dilakukan Andi!
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Perpindahan yaitu garis lurus yang ditarik dari posisi awal ke tamat dari perjalanan yang dilalui. Tarik garis dari pangkal A menuju ujung C ibarat terlihat pada gambar di bawah ini. Garis merah menawarkan perpindahan dan garis biru yaitu komponen perpindahan disumbu-x dan sumbu-y. Sehingga dengan phytagoras, panjang perpindahan sanggup dihitung yaitu 10 kotak atau 10 km.
5. Sebuah benda diukur dengan jangka sorong, dari hasil pengukuran diperoleh data 6.66 cm. Manakah dari gambar di bawah ini yang menawarkan pengukuran panjang benda yang benar?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: A
Perhatikanlah gambar pada option A menawarkan skala utama 6.6 cm dan pada skala nonius (yang bawah) menawarkan nilai 6 yang harus dibagi 100 yaitu 0.06 cm. Sehingga pengukuran yang ditunjukkan 6.66 cm.
6. Perhatikanlah grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak berikut ini.
Jarak yang ditempuh benda tersebut adalah
A. 500 m
B. 450 m
C. 300 m
D. 150 m
E. 100 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: C
Dalam grafik v-t jarak yang ditempuh oleh benda yaitu luas yang dibatasi oleh kurva v dengan t. Berdasarkan gambar ada tiga luasan yaitu luas segitiga, luas trapesium, dan luas segitiga kembali. Dengan memakai persamaan luas untuk masing-masing bangun, sanggup dihitung sebagai berikut:
$\small \\S_{1}=\frac{1}{2}at\\\\S_{1}=\frac{1}{2}10.10=50\\\\\\S_{2}=\frac{1}{2}at\\\\S_{2}=\frac{1}{2}10.10=50\\\\\\S_{3}=\frac{1}{2}(a+b)t\\\\S_{3}=\frac{1}{2}(15+25)10\\\\S_{3}=200\\\\\\S=S_{1}+S_{2}+S_{3}\\\\S=50+50+200=300m$
7. Bola A dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 8 m/s. Setelah 0.8 detik kemudian dari titik yang sama bola B dilemparkan juga vertikal ke atas dengan kecepatan 16 m/s. Tinggi yang dicapai bola B ketika bertemu dengan bola A adalah....( g = 10 m/s/s)
A. 0.2 m
B. 3.0 m
C. 3.2 m
D. 3.8 m
E. 4.0 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B
Bola B akan bertemu atau bertabrakan dengan bola A ketika perpindahan yang dilakukan oleh kedua bola sama. Misalkan waktu bola A bertemu bola B yaitu t maka waktu yang dialami bola B lebih singkat 0,8 detik jadi (t-0,8). Nilai waktu t adalah
$\small S_{A}=S_{B} \\\\v_{oA}t-\frac{1}{2}gt^{2}=v_{oB}(t-0,8)-\frac{1}{2}g(t-0,8)^{2}\\\\8t-5t^{2}=16t-12,8-5(t^{2}-1.6t+0.64) \\\\t=1 s$ Perpindahan yang dicapai oleh kedua benda ketika keduanya bertemu adalah
$S_{A}=v_{oA}t-\frac{1}{2}gt^{2} \\\\S_{A}=8-5=3m$
8. Tiga buah roda dihubungkan ibarat pada gambar di bawah ini!
Jika roda A diputar dengan kelajuan linier 4 m/s, maka perbandingan kecepatan sudut antara roda B dan roda C adalah
A. 1 : 3
B. 3 : 2
C. 3 : 4
D. 4 : 1
E. 4 : 3
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: A
Sebelum mencari perbandingan kecepatan sudut B dengan C, baiknya kita tinjau hubungan B dengan A yang bersinggungan. Saat bersinggungan kedua benda mempunya v yang sama.
$\small \\v_{A}=v_{B} \\\\\omega _{A}R_{A}=\omega _{B}R_{B}\\\\\omega _{A}=\omega _{C}\, dan\, v_{A}=v_{B} \\\\\omega _{C}R_{A}=\omega _{B}R_{B} \\\\\frac{\omega _{B}}{\omega _{C}}=\frac{R_{A}}{R_{B}}\\\\\frac{\omega _{B}}{\omega _{C}}=\frac{20}{60}=\frac{1}{3}$
9. Perhatikanlah gambar di bawah ini!
Dalam sebuah permainan golf, bola yang massanya 0.2 kg ( g = 10 m/s/s) akan dimasukkan ke dalam lubang C ibarat tampak pada gambar. Pemukul menyentuh bola dalam waktu 0.01 detik dan lintasan B-C ditempuh bola selama 1 detik. Gaya yang diharapkan pemain golf untuk memukul bola agar sempurna masuk ke lubang C adalah
A. 20 N
B. 80 N
C. 120 N
D. 180 N
E. 200 N
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Sebelum menghitung gaya pemukul, kita hitung terlebih dahulu kecepatan awal bola ketika dipukul. Perhatikan jarak horizontal 5m dan gunakan GLB untuk menghitung kecepatan awal komponen x.
$\\x=v_{ox}t\\ v_{ox}=\frac{5}{1}=5ms^{-1}\\\\v_{ox}=v_{o}cos60^{o}\\\\ v_{o}=v_{ox}/0,5=\frac{5}{0,5}=10ms^{-1}$
Gaya yang diberikan oleh pemukul sanggup dihitung dari persamaan impuls momentum.
$F.\Delta t=mv_{o}\\\\F=(0.2)(10)/(0.01)=200N$
10. Dua buah balok dihubungkan dengan katrol licin dan massa katrol sanggup diabaikan ibarat pada gambar.
Massa A yaitu mA dan massa B yaitu mB dan balok B turun dengan percepatan a. Jika percepatan gravitasi g, maka besar tegangan tali yang terjadi pada balok B yaitu
A. T = mA .a
B. T = mA .(a - g)
C. T = mA .(g - a)
D. T = mB .(a - g)
E. T = mB .(g - a)
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Gaya yang bekerja pada benda B yaitu gaya berat B yang arahnya ke bawah dan gaya tegangan tali (T) yang arahnya ke atas. Persamaan gerak B berdasarkan aturan II Newton adalah
$\Sigma F_{B}=m_{B}a\\\\\ W_{B}-T=m_{B}a\\\\T=m_{B}(g-a)$
11. Mobil melaju pada sebuah tikungan jalan raya yang datar (jari-jari tikungan 40m). Koefisien goresan statik antara ban dengan jalan 0.4 (percepatan gravitasi 10 m/s/s). Agar kendaraan beroda empat tidak keluar jalur, kecepatan maksimum yang diperbolehkan yaitu
A. √10 ms-1
B. 2√10 ms-1
C. 4√10 ms-1
D. 5√10 ms-1
E. 6√10 ms-1
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B
$\small \\\Sigma F=m(a_{S})\\\\ f=m\left (\frac{v^{2}}{R} \right )\\\\ \mu _{s}mg=\left (\frac{v^{2}}{R} \right )\\\\ v=\sqrt{\mu _{s}gR}\\\\ v=\sqrt{(0.4)10(40)}\\\\v=4\sqrt{10}ms^{-1}$
12. Batang AB yang panjangnya 1.2 m massanya diabaikan dipengaruhi oleh tiga buah gaya FA = 10 N, FB = FC = 20 N ibarat pada gambar di bawah ini.
Jika jarak AB = 2AC dan AC = 2AP. Besar momen gaya terhadap titik P adalah:
A. 12 Nm
B. 15 Nm
C. 18 Nm
D. 21 Nm
E. 24 Nm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Torsi batang terhadap titik P ditimbulkan oleh tiga gaya yaitu A, B, dan C. Gaya A dan B menghasilkan putaran searah jarum jam sedangkan gaya C menghasilkan putaran berlawanan putaran jarum jam (AP =PC = 0.6m dan PB = 1.2m).
$\small \\\Sigma \tau_{P}=\tau_{A}+\tau_{B}+\tau_{C}\\\Sigma\tau_{P}=0,6x10+1,2x20-0,6x20\sin 30^{o}\\\Sigma \tau_{P}=24Nm$
13. Perhatikanlah gambar di bawah ini!
Letak koordinat titik berat bidang berbentuk karakter H adalah
A. (3 : 4)
B. (3.5 : 2.5)
C. (3.5 : 4.0)
D. (4 : 3)
E. (4 : 4)
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: D
Karena bentuk bagun H yaitu simentris kiri akan sehingga bisa dilipat sempurna menutupi kedua sisi. Koordinat titik berat akan sempurna berada ditengah bangkit yaitu (4: 3). Nilai 4 diperoleh dari setengah panjang, dan nilai 3 diperoleh dari setengah tinggi. Sumber http://carafisika.blogspot.com
0 Response to "Soal Dan Penyelesaian Mekanika Un Fisika Ternyata Gampang Saja"
Posting Komentar