Fisika Study Center - Belajar Ujian Nasional, Pembahasan Soal dan Penyelesaian UN fisika SMA 2011, Paket soal P12 dari wilayah Kepulauan Riau dan sekitarnya. Kunci Jawaban nomor 11-15.
Soal No. 11
Sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya 140 cm.
Pada batang bekerja tiga gaya masing-masing F1 = 20 N, F2 = 10 N, dan F3 = 40 N dengan arah dan posisi seperti gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada pusat massanya adalah....
A. 40 N.m
B. 39 N.m
C. 28 N.m
D. 14 N.m
E. 3 N.m
Pembahasan
Poros momen gaya di pusat massa, sehingga jarak-jarak terhadap gaya adalah 70 cm terhadap F1, 30 cm terhadap F2 dan 70 cm terhadap F3. Ubah jarak-jarak ke satuan meter. Searah jarum jam disini diberi tanda positif, berlawanan dengan jarum jam diberi tanda negatif.
Soal No. 12
Perhatikan gambar!
Letak titik berat bidang tersebut terhadap AB adalah....
A. 5 cm
B. 9 cm
C. 11 cm
D. 12 cm
E. 15 cm
Pembahasan
Menentukan titik berat segitiga digabungkan dengan titik berat persegi panjang, luasan , yang dicari adalah Yo.
Persegi panjang (bangun I)
Luas A1 = 20 x 10 = 200
Y1 = 5
Segitiga (bangun II)
Luas A2 = 1/2 x 40 x 15 = 300
Y2 = 10 + 5 = 15
(Tinggi segitiga didapat dari phytagoras rumus)
Soal No. 13
Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekati dengan vA = 4 m.s−1 dan vB = 5 m.s−1 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah....
A. 4,5 m.s−1 ke kanan
B. 4,5 m.s−1 ke kiri
C. 1,0 m.s−1 ke kiri
D. 0,5 m.s−1 ke kiri
E. 0,5 m.s−1 ke kanan
Pembahasan
A ke kanan, VA → +
B ke kiri, VB → −
Jenis tumbukan tidak lenting sama sekali, maka kedua benda menjadi satu dan bergerak dengan kecepatan yang sama setelah tumbukan, sehingga vA' = vB' = v'
Hukum kekekalan momentum:
Sesuai tanda di atas, minus adalah ke kiri.
Soal No. 14
Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 m.s−1 dari atap gedung yang tingginya 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m.s−2, maka energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah....
A. 6,8 joule
B. 4,8 joule
C. 3,8 joule
D. 3 joule
E. 2 joule
Pembahasan
Dengan hukum kekekalan energi mekanik didapatkan
Soal No. 15
Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 1600 N.m−1, disusun seri-paralel (lihat gambar).
Beban W yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban W adalah...
A. 60 N
B. 120 N
C. 300 N
D. 450 N
E. 600 N
Pembahasan
Berat beban w sama dengan gaya pegas. Cari konstanta total sistem pegas terlebih dahulu,