#Pembahasan Fisika Sekolah Asik
Kode: A/B UN 2015
1. Perhatikan gambar berikut:
Balok meluncur pada bidang miring yang kasar dengan koefisien gesekan 0,4. Kecepatan balok pada saat sampai di kaki bidang miring adalah .... (g = 10 $m/s^2$)
A. $2\sqrt{5}$ m/s
B. $2\sqrt{7}$ m/s
C. $2\sqrt{11}$ m/s
D. $2\sqrt{13}$ m/s
E. $2\sqrt{14}$ m/s
Penyelesaian:
Perhatikan gambar berikut:
Benda di A memiliki energi potensial, $E_{k_{A}}=0$
Benda di B memiliki energi kinetik, $E_{k_{B}}=\frac{1}{2}\, . \,m\, . v^{2}$
Besar usaha yang dialami benda:
$W=(m\, , \,g\, . \,sin\, \theta-f)\, . \, s$
$W=E_{k_{B}}-E_{k_{A}}$
$(m\, . \,g\, . \,sin\, \theta-f)\, . \, s=W=E_{k_{B}}-E_{k_{A}}$
$(m\, . \,g\, . \,sin\, \theta-3,2\, . \,m)\, . \, s=\frac{1}{2}\, . \,m\, . v^{2}-0$
$(g\, . \,sin\, \theta-3,2)\, . \, s=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$(10\, . \,0,6-3,2)\, . \, 10=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$(2,8)\, . \, 10=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$28=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$56=v^{2}$
$v=\sqrt{56}$
$v=2\sqrt{14}$
Jawaban: (E)
Kode: A/G/H/N/P UN 2013
2. Sebuah bola bermassa 500 gram dilempar vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 10 m/s. Bila g = 10 $m/s^{2}$, maka usaha yang dilakukan gaya berat bola pada saat mencapai tinggi maksimum adalah ....
A. 2,5 J
B. 5,0 J
C. 25 J
D. 50 J
E. 500 J
Penyelesaian:
Pada gerak vertikal ke atas, tinggi maksimum dirumuskan:
$h_{max}=\frac{v_{0\,^{2}}}{2g}$
$h_{max}=\frac{10^{2}}{2\, . \,10}$
$h_{max}=5$ m
Usaha oleh gaya berat:
$W=m\, . \,g\, . \,h_{max}$
$W=0,5\, . \,10\, . \,5$
$W=25\, J$
Jawaban: (C)
Kode: C/J/S UN 2013
3. Sebuah bola bermassa 1 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari atas gedung melewati jendela A di lantai atas ke jendela B di lantai bawah dengan beda tinggi 2,5 m (g = 10 $m/s^{2}$). Berapa besar usaha untuk perpindahan bola dari jendela A ke jendela B tersebut ?
A. 5 Joule
B. 15 Joule
C. 20 Joule
D. 25 Joule
E. 50 Joule
Penyelesaian :
Usaha untuk berpindah dari jendela A ke jendela B sebesar perubahan energi potensialnya:
$W=m\, . \,g\, . \,\Delta h$
$W=1\, . \,10\, . \,2,5$
$W=25\, Joule$
Jawaban: (D)
Kode: F/T/M UN 2013
4. Sebuah benda bermassa 2 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Setelah bergerak sejauh 400 m, kecepatan benda menjadi 144 km/jam dan g = 10 $m/s^{2}$. Usaha total yang dilakukan benda pada saat itu adalah ....
A. 20 J
B. 60 J
C. 1.200 J
D. 2.000 J
E. 2.400 J
Penyelesaian:
Benda mengalami perubahan kecepatan dari $v_{1}$ ke $v_{2}$, maka besar usaha yang dilakukan benda adalah:
$W=\frac{1}{2}\, m\, (v_{2}\,^{2}-v_{1}\,^{2})$
$v_{1}=72\, km/jam = 20\, m/s$
$v_{2}=144\, km/jam = 40\, m/s$
Kode: A/B/C/D UN 2015
5. Pada musim dingin di negara Swedia diadakan perlombaan ski es di daerah pegunungan. Pemain ski es meluncur dari ketinggian A seperti pada gambar.
Jika kecepatan awal pemain ski = nol, dan percepatan gravitasi = 10 $m/s^{2}$, maka kecepatan pemain ski pada saat ketinggian B adalah ....
A. $\sqrt{2}\, m/s$
B. $5\sqrt{2}\, m/s$
C. $10\sqrt{2}\, m/s$
D. $20\sqrt{2}\, m/s$
E. $25\sqrt{2}\, m/s$
Penyelesaian:
$E_{p_{A}}+E_{k_{A}}=E_{p_{B}}+E_{k_{B}}$
$m\, . \,g\, . \,h_{A}+0=m\, . \,g\, . \,h_{B}+\frac{1}{2}\, . \,m\, . \,v_{B}\,^{2}$
semua ruas dibagi m, maka
$g\, . \,h_{A}+0=g\, . \,h_{B}+\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$10\, . \,50 =10\, . \,10 +\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$500=100+\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$400=\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$800=v_{B}\,^{2}$
$v_{B}=\sqrt{800}$
$v_{B}=20\sqrt{2}$
Cara singkat:
Jika tidak ada gaya luar yang bekerja, maka berlaku:
$v_{B}=\sqrt{2\, . \,g\, .\,\Delta h}$
$v_{B}=\sqrt{2\, . \,10\, .\,40}$
$v_{B}=\sqrt{800}$
$v_{B}=20\sqrt{2}$
Kode: A/B UN 2015
1. Perhatikan gambar berikut:
A. $2\sqrt{5}$ m/s
B. $2\sqrt{7}$ m/s
C. $2\sqrt{11}$ m/s
D. $2\sqrt{13}$ m/s
E. $2\sqrt{14}$ m/s
Penyelesaian:
Perhatikan gambar berikut:
dari gambar diperoleh:
$sin\, \theta =\frac{6}{10}$
$cos\, \theta =\frac{8}{10}$
Pada bidang miring besar gaya gesek dirumuskan:
$f=\mu\, . \,m\, . \,g\, .\,cos\, \theta$
$f=0,4\, . \,m\, . \,10\, . \,0,8$
$f=3,2\, . \,m$
Benda di A memiliki energi potensial, $E_{k_{A}}=0$
Benda di B memiliki energi kinetik, $E_{k_{B}}=\frac{1}{2}\, . \,m\, . v^{2}$
Besar usaha yang dialami benda:
$W=(m\, , \,g\, . \,sin\, \theta-f)\, . \, s$
$W=E_{k_{B}}-E_{k_{A}}$
$(m\, . \,g\, . \,sin\, \theta-f)\, . \, s=W=E_{k_{B}}-E_{k_{A}}$
$(m\, . \,g\, . \,sin\, \theta-3,2\, . \,m)\, . \, s=\frac{1}{2}\, . \,m\, . v^{2}-0$
$(g\, . \,sin\, \theta-3,2)\, . \, s=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$(10\, . \,0,6-3,2)\, . \, 10=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$(2,8)\, . \, 10=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$28=\frac{1}{2}\, . \,v^{2}$
$56=v^{2}$
$v=\sqrt{56}$
$v=2\sqrt{14}$
Jawaban: (E)
Kode: A/G/H/N/P UN 2013
2. Sebuah bola bermassa 500 gram dilempar vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 10 m/s. Bila g = 10 $m/s^{2}$, maka usaha yang dilakukan gaya berat bola pada saat mencapai tinggi maksimum adalah ....
A. 2,5 J
B. 5,0 J
C. 25 J
D. 50 J
E. 500 J
Penyelesaian:
Pada gerak vertikal ke atas, tinggi maksimum dirumuskan:
$h_{max}=\frac{v_{0\,^{2}}}{2g}$
$h_{max}=\frac{10^{2}}{2\, . \,10}$
$h_{max}=5$ m
Usaha oleh gaya berat:
$W=m\, . \,g\, . \,h_{max}$
$W=0,5\, . \,10\, . \,5$
$W=25\, J$
Jawaban: (C)
Kode: C/J/S UN 2013
3. Sebuah bola bermassa 1 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari atas gedung melewati jendela A di lantai atas ke jendela B di lantai bawah dengan beda tinggi 2,5 m (g = 10 $m/s^{2}$). Berapa besar usaha untuk perpindahan bola dari jendela A ke jendela B tersebut ?
A. 5 Joule
B. 15 Joule
C. 20 Joule
D. 25 Joule
E. 50 Joule
Penyelesaian :
Usaha untuk berpindah dari jendela A ke jendela B sebesar perubahan energi potensialnya:
$W=m\, . \,g\, . \,\Delta h$
$W=1\, . \,10\, . \,2,5$
$W=25\, Joule$
Jawaban: (D)
Kode: F/T/M UN 2013
4. Sebuah benda bermassa 2 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Setelah bergerak sejauh 400 m, kecepatan benda menjadi 144 km/jam dan g = 10 $m/s^{2}$. Usaha total yang dilakukan benda pada saat itu adalah ....
A. 20 J
B. 60 J
C. 1.200 J
D. 2.000 J
E. 2.400 J
Penyelesaian:
Benda mengalami perubahan kecepatan dari $v_{1}$ ke $v_{2}$, maka besar usaha yang dilakukan benda adalah:
$W=\frac{1}{2}\, m\, (v_{2}\,^{2}-v_{1}\,^{2})$
$v_{1}=72\, km/jam = 20\, m/s$
$v_{2}=144\, km/jam = 40\, m/s$
$W=\frac{1}{2}\, 2\, (40^{2}-20^{2})$
$W=1.200\, J$
Jawaban: (C)
Kode: A/B/C/D UN 2015
5. Pada musim dingin di negara Swedia diadakan perlombaan ski es di daerah pegunungan. Pemain ski es meluncur dari ketinggian A seperti pada gambar.
A. $\sqrt{2}\, m/s$
B. $5\sqrt{2}\, m/s$
C. $10\sqrt{2}\, m/s$
D. $20\sqrt{2}\, m/s$
E. $25\sqrt{2}\, m/s$
Penyelesaian:
$E_{p_{A}}+E_{k_{A}}=E_{p_{B}}+E_{k_{B}}$
$m\, . \,g\, . \,h_{A}+0=m\, . \,g\, . \,h_{B}+\frac{1}{2}\, . \,m\, . \,v_{B}\,^{2}$
semua ruas dibagi m, maka
$g\, . \,h_{A}+0=g\, . \,h_{B}+\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$10\, . \,50 =10\, . \,10 +\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$500=100+\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$400=\frac{1}{2}\, . \,v_{B}\,^{2}$
$800=v_{B}\,^{2}$
$v_{B}=\sqrt{800}$
$v_{B}=20\sqrt{2}$
Cara singkat:
Jika tidak ada gaya luar yang bekerja, maka berlaku:
$v_{B}=\sqrt{2\, . \,g\, .\,\Delta h}$
$v_{B}=\sqrt{2\, . \,10\, .\,40}$
$v_{B}=\sqrt{800}$
$v_{B}=20\sqrt{2}$
Jawab: (D)
Kode: J/K/L UN 2014
6. Benda bermassa m mula-mula berada di puncak bidang miring dan memiliki energi potensial $E_{p_{0}}$.
Benda kemudian meluncur dan sampai di titik P. Energi kinetik dimiliki benda saat di titik P adalah ....
A. $4\,E_{p_{0}}$
B. $2\,E_{p_{0}}$
Kode: J/K/L UN 2014
6. Benda bermassa m mula-mula berada di puncak bidang miring dan memiliki energi potensial $E_{p_{0}}$.
A. $4\,E_{p_{0}}$
B. $2\,E_{p_{0}}$
C. $\frac{4}{3}\,E_{p_{0}}$
D. $\frac{3}{4}\,E_{p_{0}}$
E. $\frac{1}{4}\,E_{p_{0}}$
Penyelesaian:
Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, diperoleh rumus energi kinetik:
$E_{k_{P}}=m\, . \,g\, . \,\Delta h$
$E_{k_{P}}=m\, . \,g\, . \,\frac{3}{4}\,h_{0}$
$E_{k_{P}}=\frac{3}{4}\, .\,m\, . \,g\, . \,h_{0}$
$E_{k_{P}}=\frac{3}{4}\, .\,E_{p_{0}}$
Jawaban: (D)
Kode: C/D/H/Q UN 2014
7. Sebuah bola bermassa 1 kg dilepas dan meluncur dari posisi A ke posisi C melalui lintasan lengkung yang licin seperti gambar di bawah
Sumber https://fisikasekolahasik.blogspot.com/
Kode: C/D/H/Q UN 2014
7. Sebuah bola bermassa 1 kg dilepas dan meluncur dari posisi A ke posisi C melalui lintasan lengkung yang licin seperti gambar di bawah
Jika percepatan gravitasi = 10 $m/s^{2}$, maka energi kinetk $(E_{k})$ bola pada saat berada di titik C adalah ....
A. 25,0 J
B. 22,5 J
C. 20,0 J
D. 12,5 J
E. 7,5 J
Penyelesaian:
Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, diperoleh rumus energi kinetik:
$E_{k_{C}}=m\, . \,g\, . \,\Delta h$
$E_{k_{C}}=1\, . \,10\, . \,0,75$
$E_{k_{C}}=7,5\,J$
Jawaban: (E)
Kode: A s.d. T UN 2013
8. Sebuah bola yang massanya 2 kg jatuh bebas dari posisi A seperti pada gambar (g = 10 $m/s^{2}$)
Ketika sampai di titik B besar energi kinetik sama dengan 2 kali energi potensial, maka tinggi titik B dari tanah adalah ....
A. 80 m
B. 70 m
C. 60 m
D. 40 m
E. 30 m
Penyelesaian:
Pada kasus seperti di atas (Gerak Jatuh Bebas), jika energi kinetik = n kali energi potensial, maka ketinggian dari tanah dirumuskan:
$h=\frac{1}{n+1}\, . \,h_{0}$
$h=\frac{1}{2+1}\, . \,90$
$h=30\, m$
Jawaban: (E)
$E_{k_{C}}=1\, . \,10\, . \,0,75$
$E_{k_{C}}=7,5\,J$
Jawaban: (E)
Kode: A s.d. T UN 2013
8. Sebuah bola yang massanya 2 kg jatuh bebas dari posisi A seperti pada gambar (g = 10 $m/s^{2}$)
A. 80 m
B. 70 m
C. 60 m
D. 40 m
E. 30 m
Penyelesaian:
Pada kasus seperti di atas (Gerak Jatuh Bebas), jika energi kinetik = n kali energi potensial, maka ketinggian dari tanah dirumuskan:
$h=\frac{1}{n+1}\, . \,h_{0}$
$h=\frac{1}{2+1}\, . \,90$
$h=30\, m$
Jawaban: (E)
Post a Comment for "Pembahasan Soal UN Fisika SMA tentang Usaha dan Energi"