pembahasan selanjutnya adalah
![Pembahasan Fisika UN 2018 No. 16 - 20, hukum kekekalan momentum Pembahasan Fisika UN 2018 No. 16 - 20, hukum kekekalan momentum](https://2.bp.blogspot.com/-6X9-Z_ftoco/W7jVbvJIPbI/AAAAAAAAN2A/eww0IOIaOgQi5pI-6cqQSLPJRx_pLW3IACLcBGAs/s1600/kekekalan-momentum.jpg)
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 Sebuah balok dilepas tanpa kecepatan awal di puncak bidang miring licin, soal no. 16 Fisika UN 2018](https://4.bp.blogspot.com/-BR1LI5BRs2s/W7jXtsOGU5I/AAAAAAAAN2M/3eFwUDS94-U9iPH8cuGy3bi_inccl7FigCLcBGAs/s1600/gerak-bid-miring.jpg)
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 Ketinggian bidang miring diukur dari puncak bidang miring](https://3.bp.blogspot.com/-YAnUl2IjcsY/W7jYtS7imsI/AAAAAAAAN2U/h3q51WQVvfI_fftrzwf5MMqfRk7ekC9QACLcBGAs/s1600/tinggi-bid-miring.jpg)
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 Perbandingan kecepatan gerak pada bidang di titik C, D, dan E](https://4.bp.blogspot.com/-MRntFq1EDBQ/W7jZlDgUjzI/AAAAAAAAN2c/Ga9ge9KR9n8RKp_uXv-WXpxHf3Wav8yJgCLcBGAs/s1600/perband-kec-gerak.jpg)
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
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)
Dengan demikian, kecepatan anak panah adalah:
![Kecepatan gerak anak panah Kecepatan gerak anak panah](https://4.bp.blogspot.com/-6eDKDgQoVy4/W7jcCfmX-mI/AAAAAAAAN2o/QeVDY-6ozXkHZ0NXFx5_1ewBZhY2IIXXwCLcBGAs/s1600/kec-anak-panah.jpg)
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
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 Sebuah bola biliar A bermassa 100 gram bergerak menuju bola biliar B, soal no. 19 Fisika UN 2018](https://4.bp.blogspot.com/-OhFuFrPsBvs/W7jdvcx7xSI/AAAAAAAAN20/GgUUCd7ebJQwPV4RcaKlyMJuy4WvwXFpACLcBGAs/s1600/tumbukan-2018.jpg)
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 Komponen gerak bola biliar A, gerak arah sumbu x dan y](https://3.bp.blogspot.com/-vf6k7OrM5HQ/W7je65EQbwI/AAAAAAAAN28/7IjcKTO0yZANKBUTMLCrQnakRuLqXe-SwCLcBGAs/s1600/gerak-bola-biliar-A.jpg)
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
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 Resultan kecepatan bola biliar A setelah tumbukan](https://1.bp.blogspot.com/-PUppxBjjM3I/W7jkXRd0ZcI/AAAAAAAAN3I/Fmsd_q3jesUK9nT6k_DWRotgLObUK_XJACLcBGAs/s1600/resultan-gerak-bola.jpg)
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
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.
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