Pembahasan soal KSM FISIKA 2019 – part 2

Posted on

Pembahasan Selanjutnya

soal dan pembahasan KSM fisika tahun 2019

Link Soal asli bentuk pdf dapat didownload pada akhir soal / artikel ini

11.  Ilmuwan
dinasti Utsmaniyah Taqi al-Din Muhammad ibn Ma’ruf ash-Shami al-Asadi
(1526-1585 M) merancang sistem katrol pengangkut beban yang tercantum dalam
Kitab at-Turuq as-Saniyya fi al-Alat ar-Ruhaniyya sebagai berikut :

Jika sistem diberi beban seberat W dengan massa 20 kg,
maka besar gaya T minimal agar dapat mengangkat beban tersebut (Gunakan g = 10
m/s2 dan diasumsikan semua katrol licin) adalah…

jawaban: C
pembahasan:
terdapat 7 tali, sehingga keuntungan mekanis  sebesar 7


7T = m.g


7T = 200


T = 28,57 N  



12. Dalam Kitab at-Turuq as-Saniyya fi al-Alat
ar-Ruhaniyya, Taqi al-Din Muhammad ibn Ma’ruf ash-Shami al-Asadi (1526-1585 M)
merancang sistem gear terkopel pengangkut beban seperti sistem berikut:

Jika diketahui lpemutar = 8r, r1 = r3 = r5 = r, r2
= r4 = r6 = 3r
, rtali = 4r, dan berat beban 108 N, maka gaya minimal
untuk dapat mengangkat beban tersebut adalah…

pembahasan:

13. Thabit ibn Qurra (826-901 M) merupakan ilmuwan
pada dinasti Abbasiyyah menulis sebuah Kitab fi al-Qarastun yang berisi tentang
gaya berat dan kesetimbangan benda tegar, serta pembuatan neraca.

 Berikut
adalah model keseimbangan sistem Thabit ibn Qurra. Jika jarak AG = 40
cm, GZ = 20 cm, ZT = 20 cm, TB = 20 cm, dan massa E = 10 kg, MH = 2 kg, MU = 2 kg, g = 10 m/s2,
maka massa MK agar sistem setimbang di titik
adalah…
Pembahasan :
ΣτG = 0


ΣF . R= 0


Σm.g.R = 0


– ME . AG + MH . ZG + Mu . BG + Mk . TG = 0


10 . 40 – 2.20 – 2.60 – Mk . 40 = 0


400 – 40 – 120 – 40Mk = 0


40.Mk = 240


Mk = 6 kg

14. Ilmuwan Islam pionir robotika yang bernama Abu
al-‘Izz ibn Isma’il ibn ar-Razaz al-Jazari (1136–1206 M) membuat berbagai robot
serta berbagai jenis jam tenaga air (water clock) pertama di dunia yang
tercatat pada Kitab fi ma’rifat al-hiyal al-handasiya. Berikut adalah skema
prinsip kerja jam tenaga air sederhana.

Jika jari-jari lubang di bawah tabung adalah r, jari-jari
tabung adalah R, jari-jari lingkaran jam adalah Rjam, sudut putar lingkaran jam
adalah Ө serta ketinggian permukaan air ke lubang adalah h. Dari desain jam
tenaga air al-Jazari tersebut (Asumsikan tekanan karena tabung pelampung sangat
kecil sehingga dapat diabaikan), sudut putar lingkaran jam terhadap waktu
adalah…
(Catatan: debit Q = A.v = Δv/Δt)
15. Air zam-zam merupakan air yang memiliki sejarah
dalam peradaban Islam. Salah satu metode untuk mengetahui keaslian dari air
zam-zam serta untuk mencegah pemalsuan adalah dengan menganalisis karakteristik
listrik dari air tersebut, dalam hal ini yaitu hambatan jenisnya. Salah satu
metode paling konvensional untuk mengetahui resistansi dari suatu bahan tanpa
menggunakan multimeter adalah dengan menggunakan metode jembatan Wheatstone
yang ditemukan oleh Samuel Hunter Christie Tahun 1833 dan disempurnakan oleh Sir
Charles Wheatstone Tahun 1843. Diketahui suatu desain rangkaian jembatan wheatstone
berikut.
Jika diketahui l1 = 10 cm, l2 = 30 cm dan R = 2700 ohm
maka hambatan jenis air zam-zam jika luas permukaan elektroda yang berinteraksi
A = 0,000117 m2 dan jarak antara dua elektroda l = 0,009 m adalah…
16. Pada tahun 2018 di laboratorium UIN Kementerian Agama
RI telah dibuat suatu alat yang dapat mengukur kapasitansi lemak babi untuk
kebutuhan pangan halal yang terbebas dari bahan haram. Alat ini bekerja
berdasarkan prinsip resonansi rangkaian LC. Jika induktor yang digunakan adalah
1
mH, dan frekuensi yang
terbaca oleh frekuensi meter sebesar 4,11144729 MHz. Tentukan kapasitansi lemak
babi tersebut!
17. Dalam Kitab at-Turuq as-Saniyya fi al-Alat
ar-Ruhaniyya, Taqi al-Din Muhammad ibn Ma’ruf ash-Shami al-Asadi (1526-1585)
memperkenalkan penerapan mesin uap untuk menggerakan pemanggang daging. Jika mesin
uap Taqi al-Din bekerja pada suhu 327oC. Mesin ini mengubah air
menjadi uap yang menghasilkan usaha untuk menggerakan baling-baling pemutar
pemanggang daging. Suhu diluar mesin pada saat itu adalah 27 oC.
Jika mesin ini menyerap kalor sebesar 600 J dan 60% usaha maksimum yang
dilakukan oleh mesin tersebut digunakan menjadi energi kinetik putaran
baling-baling yang memiliki momen inersia 0.04 kg.m2, maka kecepatan
sudut yang dihasilkannya adalah…
18. Hasan ar-Rammah Najm al-Din al-Ahdab (Meniggal
tahun 1295 M) Ilmuwan Islam yang berasal dari Syam pada sekitar tahun 1275 M
membuat teknologi roket (torpedo) dan berbagai teknologi militer lainnya yang
tertuang dalam Kitab al-Furusiya wa al-Manasib al-Harbiya. Sebuah roket
ar-Rammah pada saat
𝑡
bermassa
𝑀
bergerak horizontal diatas permukaan laut dengan kecepatan
𝑣 (kerangka acuan
pengamat ditempat peluncuran, serta abaikan gesekan antara roket dan permukaan
air). Pada saat posisi t + Δt
, massa
roket berkurang sebesar -ΔM tetapi kecepatan roket bertambah menjadi v + Δv (kerangka
acuan pengamat ditempat peluncuran), karena adanya pembuangan bahan bakar
sebesar Δm yang menyembur dengan kecepatan
v
berlawanan arah dengan roket (kerangka acuan roket). Kecepatan roket tiap
satuan waktu adalah…
19. Abu Rayhan Muhammad ibn Ahmad al- Biruni (973-1050
M) dalam karyanya yaitu Kitab Ifrad al-Maqal fi Amr al-Zilal melakukan
penghitungan ketinggian

(vertikal) gunung dengan melakukan dua pengukuran sudut dari posisinya berpijak
ke arah puncak gunung (Ө1 dan Ө2) dengan jarak antara dua pengukuran tersebut
sebesar d. Kemudian al-Biruni menentukan jari-jari bola bumi yang berguna untuk
penentuan gravitasi bumi dengan mengukur sudut horizon α dari puncak sebuah
gunung yang telah dilakukan penghitungan ketinggiannya
yang tercantum dalam
kitabnya yang lain yaitu Kitab Tahdid Nihayat al-Amakin Litashih Masafat al-
Masakin. Jari-jari bumi tersebut adalah…

pembahasan:

h = d.tan θ+ x.tan θ1
h . tanθ1  = h. tanθ2 – d.tan θ1 . tanθ2
h. tanθ2 – h . tanθ1   = d.tan θ1 . tanθ2
h. (tanθ2 – tanθ)= d.tan θ1 . tanθ2
Substitusikan kededalam pesamaan beikut:

__________________________
(tanθ2 – tanθ) .(1-cosα)

 kunci jawaban no 11 – 25:
11. C  12. D  13. A  14. C  15. B 

16. C  17. A   18.D   19.C   20.A
21. B   22. D   23.C   24. C  25. C



>>>> Soal KSM 2019 fisika MA bentuk pdf bisa di download disini


Semogaa bermanfaat