pembahasan selanjutnya adalah
- usaha dan energi,
- pesawat sederhana,
- tekanan,
- getaran dan gelombang, serta
- gelombang bunyi.
Soal No. 6 tentang Usaha dan Energi
Perhatikan gambar perpindahan benda berikut!\
Jika usaha oleh gaya-gaya tersebut terhadap benda sebesar 375 joule, benda dapat berpindah sejauh ….
A. 7,5 m
B. 15 m
C. 22,5 m\
D. 25 m
Pembahasan
Pada benda tersebut bekerja tiga gaya. Anggap saja gaya ke arah kanan bernilai positif dan gaya ke arah kiri bernilai negatif. Resultan ketiga gaya tersebut adalah:
F = 40 N + 10 N − 25 N
= 25 N
Resultan gaya tersebut menyebabkan benda melakukan usaha sebesar:
W = F × s
375 = 25 × s
s = 15
Jadi, usaha oleh gaya-gaya yang bekerja pada benda tersebut menyebabkan benda berpindah sejauh 15 m (B).
Soal No. 7 tentang Pesawat Sederhana
Perhatikan gambar tuas berikut!
Jarak AB = BC = CD = DE, besar kuasa yang harus diberikan pada titik E agar tuas seimbang adalah ….
A. 300 N
B. 450 N
C. 750 N
D. 900 N
Pembahasan
Pada tuas atau pengungkit, berlaku hubungan:
w × lb = F × lk
dengan
lb = berat beban
lb = lengan beban
F = gaya atau kuasa
lk = lengan kuasa
Misalkan pada gambar di atas AB = x, diperoleh:
lb = x
lk = 3x
Nah, sekarang kita menggunakan rumus di atas untuk mendapatkan nilai gaya atau kuasa.
w × lb = F × lk
900 × x = F × 3x
3F = 900
F = 300
Jadi, besar kuasa yang harus diberikan pada titik E agar tuas seimbang adalah 300 N (A).
Soal No. 8 tentang Tekanan
Massa jenis zat cair, benda A, benda B yang memungkinkan adalah ….
| Benda A (g/cm3) | Benda B (g/cm3) | Zat Cair (g/cm3) | |
| A. B. C. D. |
3,2 0,3 0,7 1,8 |
0,5 2,7 0,9 8,4 |
0,8 1,0 1,5 1,0 |
Pembahasan
Karena benda A dan benda B berada dalam zat cair maka yang menjadi acuan adalah massa jenis zat cair.
- Benda A terapung dalam zat cair, berarti massa jenis benda A lebih kecil dari massa jenis zat cair.
- Benda B tenggelam dalam zat cair, berarti mass jenis benda B lebih besar dari massa jenis zat cair.
Dari keterangan di atas, jawaban yang paling memungkinkan adalah opsi (B): massa jenis zat cair 1,0 , massa jenis benda A = 0,3 (kurang dari 1,0), dan massa jenis benda B = 2,7 (lebih dari 1,0).
Jadi, massa jenis zat cair, benda A, dan benda yang memungkinkan adalah opsi (B).
Soal No. 9 tentang Getaran dan Gelombang
Waktu yang diperlukan untuk bergetar dari A-B-C-B-A adalah 2 sekon dengan jarak A-C = 6 cm.
Frekuensi dan amplitudo getaran benda tersebut adalah ….
A. 0,5 Hz dan 3 cm
B. 0,5 Hz dan 5 cm
C. 1,0 Hz dan 5 cm
D. 2,0 Hz dan 12 cm
Pembahasan
Waktu yang diperlukan untuk bergetar dari A kembali ke A (A-B-C-B-A) disebut periode. Sehingga periode getaran benda tersebut adalah 2 sekon.
T = 2 sekon
Sedangkan frekuensi merupakan kebalikan dari periode, sehingga:
= 0,5 Hz
Amplitudo adalah jarak dari titik setimbang (B) ke titik simpangan terjauh (A atau C). Dengan demikian, amplitudo merupakan setengah jarak jari A ke C.
amplitudo = ½ A-C
= ½ × 6 cm
= 3 cm
Jadi, frekuensi getaran benda tersebut adalah 0,5 Hz dan amplitudonya 3 cm (A).
Soal No. 10 tentang Gelombang Bunyi
- Menentukan kadar garam air laut.
- Menentukan cepat rambat bunyi di udara.
- Mendeteksi janin dalam kandungan dengan USG.
- Mengukur kekuatan bunyi dalam ruangan.
Pemanfaatan bunyi pantul sesuai dengan pernyataan ….
A. (1) dan (3)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
Pembahasan
Di antara manfaat bunyi pantul adalah sebagai berikut:
- mengukur kedalaman laut,
- mengukur cepat rambat bunyi di udara,
- mendeteksi janin dalam rahim melalui USG (ultrasonografi),
- mengetahui kandungan ikan bawah laut, dan
- mengukur panjang lorong gua.
Jadi, pemanfaatan bunyi pantul yang tepat adalah pernyataan nomor 2 dan 3 (C).
Simak Pembahasan Soal IPA SMP UN 2015 selengkapnya.
Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini.
Terimakasih
Semoga Bermanfaat