Soal + Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (6 - 10)

Pembahasan soal sebelumnya ⇒ Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (1 - 5)

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 6)

Seorang pembalap mobil sedang elintasi tikungan miring dengan kemiringan θ dan jari-jari 12 m. Kecepatan maksimum mobil 6 m/s, maka nilai tan θ adalah…

A. $\frac{2}{3}$

B. $\frac{5}{10}$

C. $\frac{3}{10}$

D. $\frac{2}{11}$

E. $\frac{1}{12}$

Pembahasan :

$V_maks = \sqrt{g.r.\tan \theta}$ (kuadratkan kedua ruas)

$(V_maks)^2 = g.r.\tan \theta$

$6^2 = 10.12.\tan \theta$

$\tan \theta = \frac{36}{120} = \frac{3}{10}$

JAWABAN : C

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 7)

Sebuah bola dilempar dengan sudut elevasi 30o menempuh lintasan parabola seperti terlihat pada gambar. Percepatan gravitasi 10 m/s2, maka perbandingan kecepatan di titik A, B, dan C adalah…

A. √25 : √28 : √31

B. √25 : √40 : √45

C. √27 : √28 : √31

D. √28 : √27 : √31

E. √31 : √28 : √27

Pembahasan :

$V_{ox} = V_o.\cos \theta$

$V_{ox} = 60.\cos 30^o = 30\sqrt3$ m/s

(kecepatan sepanjang sumbu x konstan), maka :

$V_{Ax} = V_{Bx} = V_{Cx} = V_{ox} = 30\sqrt3$ m/s

$V_{oy} = V_o.\sin \theta = 60.\sin 30^o = 30$ m/s

$V_{Ay} = V_{oy} - g.t_A = 30 - 10.1 = 20$ m/s

$V_{By} = V_{oy} - g.t_B = 30 - 10.2 = 10$ m/s

$V_{Cy} = V_{oy} - g.t_C = 30 - 10.3 = 0$ m/s

$V = \sqrt{V_x^2 + V_y^2}$

$V_{Ax} = \sqrt{V_{Ax}^2 + V_{Ay}^2}$

$V_{Ax} = \sqrt{(30\sqrt3)^2 + 20^2} = \sqrt{3100}$

$V_{Bx} = \sqrt{V_{Bx}^2 + V_{By}^2}$

$V_{Bx} = \sqrt{(30\sqrt3)^2 + 10^2} = \sqrt{2800}$

$V_{Cx} = \sqrt{V_{Cx}^2 + V_{Cy}^2}$

$V_{Cx} = \sqrt{(30\sqrt3)^2 + 0^2} = \sqrt{2700}$

$V_A : V_B : V_C$ adalah :

$= \sqrt{3100} : \sqrt{2800} : \sqrt{2700}$

$= \sqrt{31} : \sqrt{28} : \sqrt{27}$

JAWABAN : E

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 8)

Sebuah partikel bergerak ke atas memenuhi persamaan y = 8t − t² dengan y dan t masing-masing dalam satuan meter dan sekon. Kecepatan benda saat t = 2 sekon adalah … m.s⁻¹

A. 2

B. 4

C. 8

D. 12

E. 16

Pembahasan :

Fungsi kecepatan adalah turunan sekali dari fungsi posisi (y)

$y = 8t-t^2$

$v = \frac{dy}{dt} = 8 - 2t$

$t = 2 s \rightarrow v = 8 - 2.2 = 4 m/s$

JAWABAN : B

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 9)

Sebuah balok bermassa 1 kg meluncur pada bidang miring kasar dari keadaan diam seperti gambar.

Setelah menempuh jarak 3,75 m, kecepatan balok adalah 7,5 m/s. Jika nilai g = 10 m/s², koefisien gesekan kinetis 3/16 dan tan θ = 3/4, maka besar gaya tahan F agar balok berhenti tepat di kaki bidang miring adalah…

A. 3,75 N

B. 5,75 N

C. 7,50 N

D. 9,25 N

E. 12,00 N

Pembahasan :

s = 3,75 m, $v_o = 7,5$ m/s, $v_t = 0$ maka :

$v_t^2 = v_o^2 + 2as$

$0^2 = 7,5^2 + 2a(3,75)$

$-7,5a = 7,5^2$

$a = -7,5$

Gunakan teorema phytagoras :

$\tan \theta = \frac{3}{4} = \frac{sisi \ depan}{sisi \ samping}$

$sisi \ miring = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5$

$\sin \theta = \frac{sisi \ depan}{sisi \ miring} = \frac{3}{5}$

$\cos\theta = \frac{sisi \ samping}{sisi \ miring} = \frac{4}{5}$

$N = m.g.\cos \theta$

$N = 1.10.\frac{4}{5} = 8$

$\mu = \frac{3}{16}$

Penerapan Hukum II Newton :

$\sum{F} = m.a$

$m.g.\sin \theta - F - f.g = m.a$

$m.g.\sin \theta - F - \mu.N = m.a$

$1.10.\frac{3}{5} - F - \frac{3}{16}.8 = 1.(-7,5)$

$6 - F - 1,5 = -7,5$

$-F= -7,5 - 6 + 1,5$

$F = 12 N$

JAWABAN : E

Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (No. 10)

Balok A dan B dengan massa masing-masing adalah 8 kg dan 5 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti gambar. Koefisien gesekan statis dan kinetis antara lantai dengan balok adalah 0,5 dan 0,3. Balok C yang massanya 4 kg kemudian diletakkan di atas balok A, maka…

A. tagangan tali sistem menjadi lebih kecil dari semula

B. tegangan tali sistem menjadi dua kali semula

C. sistem balok menjadi diam

D. sistem balok bergerak dengan percepatan setengah kali semula

E. sistem balok bergerak dengan percepatan dua kali semula

Pembahasan :

Perhatikan sistem berikut setelah balok C diletakkan di atas balok A.

• Berdasarkan sistem (gambar) maka tegangan tali T akan saling meniadakan yang berpengaruh terhadap sistem adalah gaya W_B dan f_g.
• Jika W_B < f_g statis maka benda tetap diam.
• Jika W_B = f_g statis maka benda masih diam (tepat akan bergerak).
• Jika W_B > f_g statis maka benda bergerak.

$W_B = m_B.g = 5.10 = 50 N$

$\begin{align} N_{AC} &= W_{AC} \\ &= m_{AC}.g \\ &= (8+4).10 \\ &= 120 N \end{align}$

f_g statis = $\mu_s.N_{AC} = 0,5.120 = 60 N$

diperoleh: W_B < f_g statis, maka sistem balok menjadi diam.

JAWABAN : C

Pembahasan soal selanjutnya ⇒ Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (11 - 15)

Daftar Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 :

• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (1 - 5)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (6 - 10)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (11 - 15)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (16 - 20)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (21 - 25)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (26 - 30)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (31 - 35)
• Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2017 (36 - 40)