Fisikastudycenter.com- Soal dan Pembahasan Ujian Nasional Fisika SMA 2009 Kode Soal P45 Soal No. 1-10 Tahun Pelajaran 2008-2009
Soal No. 1
Seorang anak berjalan lurus 2 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 6 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 10 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal...
A. 18 meter arah barat daya
B. 14 meter arah selatan
C. 10 meter arah tenggara
D. 6 meter arah timur
E. 2 meter arah tenggara
Pembahasan
Cari panjang garis c yang berawal dari tempat anak mulai berjalan hingga akhir posisi anak:
Arah antara timur dan selatan (tenggara)
Soal No. 2
Sebuah balok diukur ketebalannya dengan jangka sorong. Skala yang ditunjukkan dari hasil pengukuran tampak pada gambar.
Besarnya hasil pengukuran adalah ...
A. 3,19 cm
B. 3,14 cm
C. 3,10 cm
D. 3,04 cm
E. 3,00 cm
Pembahasan
Tebal balok adalah 3,19 cm.
Soal No. 3
Mobil massa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km.jam–1 setelah menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km. jam–1. Waktu tempuh mobil adalah ...
A. 5 sekon
B. 10 sekon
C. 17 sekon
D. 25 sekon
E. 35 sekon
Pembahasan
Data:
Kecepatan awal Vo = 36 km/jam = 10 m/s
Kecepatan akhir Vt = 72 km/jam = 20 m/s
Jarak S = 150 m
Waktu tempuh mobil:
Soal No. 4
Grafik V – t sebuah mobil yang bergerak GLBB diperhatikan pada gambar!
Perlajuan yang sama terjadi pada ...
A. A – B dan B – C
B. A – B dan C – D
C. B – C dan C – D
D. C – D dan D – E
E. D – E dan E – F
Pembahasan
Menghitung perlajuan dari grafik:
a = tan θ
dengan θ adalah sudut yang dibentuk garis garik v-t terhadap garis mendatar (sumbu t),, hati-hati mencari sudutnya terutama jika garis berarah miring ke bawah!!, dan nilai tan sebuah sudut adalah panjang sisi depan sudut dibagi panjang sisi samping sudut.
lintasan A-B → tan θ = 5 / 20 = 1/ 4
lintasan B-C → tan θ = 20 / 20 = 1
lintasan C-D → tan θ = 10 / 10 = 1
lintasan D-E → tan θ = 10 / 20 = 1 / 2
lintasan E-F → tan θ = 25 / 20 = 5 /4
Perlajuan (bukan percepatan!) yang sama adalah B-C dan C-D
Soal No. 5
Letak titik berat bidang homogen di samping ini terhadap titik O adalah ...
A. (2, 2) cm
B. (2, 3) cm
C. (2, 4) cm
D. (3, 2) cm
E. (3, 3) cm
Pembahasan
Bagi luasan menjadi dua, persegi panjang dengan ukuran (10 x 1) dan persegi panjang dengan ukuran (5 x 2):
Data :
A1 = 10 x 1 = 10
X1 = 0,5
Y1 = 5
A2 = 5 x 2 = 10
X2 = 1 + 2,5 = 3,5
Y2 = 1
Koordinat titik berat : (Xo, Yo) = (2, 3)
Soal No. 6
Jika kedudukan benda A adalah 1/2 R di atas permukaan bumi, sedangkan kedudukan benda B adalah 2R di atas permukaan bumi (R = jari-jari bumi), maka perbandingan kuat medan gravitasi yang dialami benda A dan B adalah ...
A. 1 : 8
B. 1 : 4
C. 2 : 3
D. 4 : 1
E. 8 : 1
Pembahasan
Kuat medan gravitasi bumi pada suatu titik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik ke pusat bumi.
Soal No. 7
Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar! (g = 10 m.s −2 dan tg 37 o = 3/4)
Percepatan balok adalah ...
A. 4,5 m.s−2
B. 6,0 m.s−2
C. 7,5 m.s−2
D. 8,0 m.s−2
E. 10,0 m.s−2
Pembahasan
Percepatan turunnya benda pada bidang miring yang licin adalah:
a = g sin α
a = (10)(0,6) = 6 m.s−2
atau
Σ F = ma
W sin 37o = ma
(5)(10)(0,6) = 5a
30 = 5a
a = 6 m.s−2
Soal No. 8
Sebuah katrol pejal bermassa (M) dan jari-jarinya (R) seperti pada gambar!
Salah satu ujung tali tak bermassa dililitkan pada katrol, ujung tali yang lain digantungi beban m kg percepatan sudut katrol (α) jika beban dilepas. Jika pada katrol ditempelkan plastisin A yang bermassa ½ M, untuk menghasilkan percepatan sudut yang sama beban harus dijadikan ...
(I katrol = 1/2 MR2)
A. 3/4 m kg
B. 3/2 m kg
C. 2 m kg
D. 3 m kg
E. 4 m kg
Pembahasan
Dengan asumsi bahwa penambahan plastisin akan menambah massa katrol dari M menjadi (M + 1/2 M = 3/2 M) :
Soal No. 9
Gaya F1, F2, F3, dan F4 bekerja pada batang ABCD seperti gambar!
Jika massa batang diabaikan, maka nilai momen gaya terhadap titik A adalah ...
A. 15 N.m
B. 18 N.m
C. 35 N.m
D. 53 N.m
E. 68 N.m
Pembahasan
Misal searah jarum jam (−)
Berlawanan jarum jam (+)
(Tanda boleh ditukar)
Ambil nilai positifnya 53 Nm
Soal No. 10
Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar berikut ini.
Jika konstanta pegas k1 = k2 =3 Nm−1 dan k3 = 6 Nm−1, maka konstanta susunan pegas besarnya ...
A. 1 Nm−1
B. 3 Nm−1
C. 7,5 Nm−1
D. 12 Nm−1
E. 15 Nm−1
Pembahasan
Paralel pegas 1 dan 2, namakan k12:
k12 = k1 + k2 = 3 + 3 = 6 N/m
Seri k12 dan k3 menjadi ktotal :
1/ktotal = 1/k12 + 1/k3 = 1/6 + 1/6 = 2/6
ktotal = 6/2 = 3 N/m