Pembahasan Fisika UN 2018 No. 16

By Posted on

pembahasan selanjutnya adalah

Pembahasan Fisika UN 2018 No. 16 - 20, hukum kekekalan momentum

Pembahasan soal-soal Fisika Ujian Nasional (UN) tahun 2018 nomor 16 sampai dengan nomor 20 tentang:

  • hukum medan konservatif, 
  • perubahan energi, 
  • hukum kekekalan momentum, 
  • tumbukan, dan 
  • kalor.

Soal No. 16 tentang Hukum Medan Konservatif

Sebuah balok dilepas tanpa kecepatan awal di puncak bidang miring licin (di A). balok meluncur hingga dasar bidang miring (di E).
Sebuah balok dilepas tanpa kecepatan awal di puncak bidang miring licin, soal no. 16 Fisika UN 2018

Jika AB = BC = CD = DE maka perbandingan kecepatan balok di C, D, dan E adalah ….

A.   1 ∶ √2 ∶ √3
B.   1 ∶ √3 ∶ √2
C.   √2 ∶ √3 ∶ 2
D.   2 ∶ √2 ∶ √3
E.   2 ∶ √3 ∶ √2



Pembahasan

Perhatikan gambar berikut ini!

Ketinggian bidang miring diukur dari puncak bidang miring

Kecepatan gerak benda pada bidang miring licin tanpa kecepatan awal sama dengan kecepatan gerak benda jatuh bebas.

v = √(2gh)
v ~ √h

Sehingga:

Perbandingan kecepatan gerak pada bidang di titik C, D, dan E

Jadi, perbandingan kecepatan balok di C, D, dan E adalah √2 ∶√3 ∶2 (C).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Usaha dan Energi

Soal No. 17 tentang Perubahan Energi

Anak panah dikaitkan pada tali busur, kemudian ditarik ke belakang dengan gaya 20 N sehingga tali busur meregang pada jarak 20 cm. Gesekan udara diabaikan, massa anak panah 250 gram maka kecepatan anak panah saat melesat dari busur adalah ….

A.   10 m.s−1
B.   5√3 m.s−1
C.   5 m.s−1
D.   4√2 m.s−1
D.   4 m.s−1

Pembahasan

Pada saat busur ditarik ke belakang anak panah mempunyai energi potensial sebesar:

Ep = ½ kx2

dengan k adalah konstanta pegas, k = F/x.

Ep = ½ (F/x) x2
     = ½ Fx

Saat anak panah melesat dari busur, energi potensial tersebut berubah menjadi energi kinetik.

   Ep → Ek
½ Fx = ½ mv2
    Fx = mv2
     v2 = Fx/m
       v = √(Fx/m)

Artkel Terkait  31 Antonim Ceria dalam Bahasa Indonesia

Dengan demikian, kecepatan anak panah adalah:

Kecepatan gerak anak panah

Jadi, kecepatan anak panah saat melesat dari busur adalah 4 m.s−1 (E).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Usaha dan Energi

Soal No. 18 tentang Hukum Kekekalan Momentum

Seseorang yang bermassa 50 kg berdiri di atas perahu yang bermassa 200 kg. Perahu bergerak dengan kecepatan 7,5 m.s−1. Saat tiba di tempat tujuan, penumpang melompat dengan kecepatan 10 m.s−1 searah gerak perahu. Kelajuan perahu sesaat setelah penumpang melompat adalah ….

A.   0 m.s−1
B.   5,0 m.s−1
C.   6,9 m.s−1
D.   10,0 m.s−1
E.   11,9 m.s−1



Pembahasan

Mula-mula penumpang dan perahu berada dalam satu gerakan. Saat penumpang melompat, penumpang dan perahu bergerak dengan kecepatan masing-masing.

    (mo + mp)v = mo vo‘ + mp vp‘
(50 + 200)7,5 = 50 ∙ 10 + 200 ∙ vp‘
              1875 = 500 + 200vp‘
            200vp‘ = 1375
                  vp‘ = 6,875
                       = 6,9

Jadi, kelajuan perahu sesaat setelah penumpang melompat adalah 6,9 m.s−1 (C).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Impuls dan Momentum

Soal No. 19 tentang Tumbukan

Sebuah bola biliar A bermassa 100 gram bergerak menuju bola biliar B bermassa sama yang mula-mula dalam keadaan dam seperti gambar.
Sebuah bola biliar A bermassa 100 gram bergerak menuju bola biliar B, soal no. 19 Fisika UN 2018

Besar kecepatan bola A sesudah tumbukan adalah ….

A.   5,0 m.s−1
B.   √19 m.s−1
C.   4,0 m.s−1
D.   √11 m.s−1
E.   3,0 m.s−1

Pembahasan

Sebelum tumbukan, bola A bergerak dengan arah 30°, yang dapat diuraikan menjadi:

Komponen gerak bola biliar A, gerak arah sumbu x dan y

Dari gambar di atas dan gambar pada soal diketahui:

mA = mB = 100 gram = 0,1 kg
vAx = 5cos 30°= 5/2 √3 m/s
vAy = 5sin 30° = 5/2 m/s
vBx = vBy = 0
vBx‘ = 0
vBy‘ = 3 m/s

Artkel Terkait  Pembahasan Matematika IPS UN 2018 No. 37

Karena ada dua komponen gerak, perumusan tumbukan tersebut juga ada dua:

Tumbukan arah sumbu x:

      mA vAx + mB vBx = mA vAx‘ + mB vBx‘
0,1 ∙ 5/2 √3 + 0,1 ∙ 0 = 0,1 ∙ vAx‘ + 0,1 ∙ 0
               0,1 ∙ 5/2 √3 = 0,1 vAx‘
                           vAx‘ = 5/2 √3

Tumbukan arah sumbu y:

 mA vAy + mB vBy = mA vAy‘ + mB vBy‘
0,1 ∙ 5/2 + 0,1 ∙ 0 = 0,1 ∙ vAy‘ + 0,1 ∙ 3
                       5/2 = vAy‘ + 3
                      vAy‘ = 5/2 − 3
                             = −1/2

Kecepatan bola A setelah tumbukan merupakan resultan dari kecepatan arah sumbu x dan sumbu y.

Resultan kecepatan bola biliar A setelah tumbukan

Jadi, besar kecepatan bola A sesudah tumbukan adalah √19 m.s−1 (B).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Impuls dan Momentum

Soal No. 20 tentang Kalor

Berikut data kalor jenis dari 4 zat padat:
No. Zat Padat Kalor Jenis (J.kg-1℃-1)
1 Aluminium 900
2 Tungsten 134
3 Tembaga 286
4 Perak 236

Keempat zat padat dengan massa yang sama diberi kalor juga dengan jumlah yang sama. Urutan zat yang mengalami kenaikan suhu dari tertinggi le terendah adalah ….

A.   aluminium – tembaga – perak – tungsten
B.   tungsten – aluminium – tembaga – perak
C.   tungsten – perak – tembaga – aluminium
D.   perak – aluminium – tungsten – tembaga
E.   perak – tembaga – tungsten – aluminium



Pembahasan

Pemberian kalor pada zat padat yang menyebabkan kenaikan suhu dirumuskan:

Q = mc∆t

Sehingga kenaikan suhu (∆t) adalah:

∆t = Q/(mc)

Karena keempat zat massanya sama dan diberi kalor yang juga sama maka:

∆t ~ 1/c

Artinya, kenaikan suhu tertinggi akan dialami oleh zat yang mempunyai kalor jenis terendah. Sebaliknya, kenaikan suhu terendah akan dialami oleh zat yang mempunyai kalor jenis tertinggi.

Artkel Terkait  89 Quiz Mikrotik Lengkap Jawaban

Dengan demikian, urutan kenaikan suhu dari tertinggi ke terendah adalah:

tungsten – perak – tembaga – aluminium

Jadi, urutan zat yang mengalami kenaikan dari tertinggi ke terendah adalah opsi (C).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Kalor

Simak Pembahasan Soal Fisika UN 2018 selengkapnya.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Terimakasih

Semoga Bermanfaat

Related posts:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *