Pembahasan IPA SMP UN 2016 No. 11

Pembahasan soal-soal Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) SMP Ujian Nasional (UN) tahun 2016 nomor 11 sampai dengan nomor 15 tentang:

• hukum Newton, 
• hukum kekekalan energi, 
• usaha dan energi, 
• pesawat sederhana, serta 
• tekanan hidrostatis.

Soal No. 11 tentang Hukum Newton

Pembahasan

Hukum I Newton menyatakan bahwa resultan gaya-gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol.

 ΣF = 0

Secara sederhana (untuk soal di atas) pernyataan di atas juga berarti:

gaya ke kanan – gaya ke kiri = 0

Mari kita periksa setiap opsi jawaban (perhatikan arah panah):

(2 + 8) – 6  = 4 [hukum II Newton]
8 – ( 4 + 4) = [hukum I Newton]
(4 + 4) – 2  = 6 [hukum II Newton]
4 + 4 + 4    = 12 [hukum II Newton]

Jadi, Hukum I Newton terjadi pada balok opsi (B).

Soal No. 12 tentang Hukum Kekekalan Energi

Pembahasan

Perhatikan energi kinetik dan energi potensial di titik B.

E_kB = 100 J
E_pB = mgh_B
       = 2,3×10×6
       = 150 J

Sedangkan di titik C ketinggian benda sama dengan nol (h_C = 0) sehingga energi potensialnya juga nol.

E_pC = 0

Sementara itu, hukum kekekalan energi menyatakan bahwa jumlah energi kinetik dan energi potensial di setiap titik adalah sama.

E_kB + E_pB = E_kC + E_pC
 100 + 150 = E_kC + 0
           E_kC = 250

Jadi, energi kinetik benda saat menyentuh tanah di titik C adalah 250 J (B).

Soal No. 13 tentang Usaha dan Energi

Pembahasan

Usaha merupakan perkalian antara gaya dan jarak.

W = F × s

Artinya, usaha akan terjadi apabila ada gaya (F) bekerja pada benda (benda didorong/ditarik) sehingga benda mengalami perpindahan tempat (ada jarak s).

Mari kita ulas setiap opsi jawaban!

• Menarik meja dari ruang kelas ke halaman [ada gaya tarik, meja berpindah dari ruang kelas ke halaman → terjadi usaha]
• Mendorong mobil yang mogok hingga berpindah [ada gaya dorong, mobil berpindah → terjadi usaha]
• Menaikkan peti dari lantai ke atas meja [ada gaya angkat, peti berpindah tempat → terjadi gaya]
• Mendorong tembok dengan sekuat tenaga [meskipun ada gaya dorong, tetapi tembok tidak berpindah → tidak terjadi usaha, usaha yang sia-sia, atau usahanya nol]

Jadi, kegiatan yang nilai usahanya nol adalah mendorong tembok (D).

Soal No. 14 tentang Pesawat Sederhana

Pembahasan

Tuas dalam posisi seimbang apabila perkalian antara beban (w) dan lengan beban (l_b) sama dengan perkalian antara kuasa (F) dan lengan kuasa (l_k).

w × l_b = F × l_k

Pada keadaan awal (sebelum beban digeser), diketahui:

w = 480 N
F = 160 N
l_b = 25 cm

Kita gunakan rumus di atas untuk menentukan lengan kuasa (l_k).

    w × l_b = F × l_k
480 × 25 = 160 × l_k
            l_k = 75

Kemudian beban digeser 10 cm mendekati titik tumpu. Sehingga:

l_b = (25 – 10) cm
    = 15 cm.

Akibat pergeseran ini, nilai kuasa (F) berubah.

    w × l_b = F × l_k
480 × 15 = F × 75
            F = 96

Ternyata nilai kuasa berubah dari 160 N menjadi 96 N sehingga mengalami pengurangan sebesar:

160 – 96 = 64

Jadi, agar tuas berada pada posisi seimbang maka kuasanya dikurang 64 N (B).

Soal No. 15 tentang Tekanan Hidrostatis

Pembahasan

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dialami benda yang berada dalam medium zat cair. Tekanan hidrostatis dirumuskan:

P = ρgh

dengan h adalah kedalaman benda yang diukur dari permukaan zat cair.

h = (140 − 60) cm
   = 80 cm
   = 0.8 m

Dengan demikian, tekanan hidrostatis pada ikan tersebut adalah:

P = ρgh
   = 1.000 × 10 × 0,8
   = 8.000

Jadi, tekanan hidrostatis yang diterima ikan adalah 8.000 N/m2 (B).

Simak Pembahasan Soal IPA SMP UN 2016 selengkapnya.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Terimakasih