Trimakasih telah berkunjung di INFO PENDIDIKAN.COM Kami selalu menunggu kunjungan Anda berikutnya! Salaaaaaaam dari Zainal Abidin, S.Pd (Guru SMAN Unggul Pidie Jaya) Untuk mendapatkan informasi terbaru silahkan bergabung dengan cara klik disini: FACEBOOK ZAINAL ABIDIN atau FACEBOOK INFO PENDIDIKAN

Ringkasan Materi IPA Fisika SMA Lengkap Kelas X, XI, XII


01 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Pengukuran

Materi Pengukuran

Try out 1
Kegiatan dibawah  ini yang merupakan  kegiatan pengukuran adalah....
A. Arman menghitung jumlah  uang  yang ada didompetnya
B. Rudi menghitung banyak mobil yang melewati jalan  raya
C. Jono menentukan panjang meja menggunakan mistar
D. Sari menghitung banyak halaman buku fisika
E. Rima menghitung banyak kelerengnya

Pembahasan
Jawaban D
A, B, C dan E adalah bilangan eksak

Try out 2
Tebal papan  diukur menggunakan  jangka  sorong dan diperoleh  hasil  seperti berikut.

Berdasarkan  hasil pengukuran  tersebut,  tebal papan adalah...cm.
A. 0,31
B. 0,40
C. 0,50
D. 0,65
E. 0,75
Pembahasan
Jawaban E

Hasil   = SU + SN x Ketelitian
          = 0,7 + 5 x 0,01
          = 0,75 cm

Try out 3
Sebidang  tanah berbentuk  persegi panjang memiliki ukuran  20,5 m x 4,4 m. Luas  tanah  tersebut Sesuai aturan angka penting adalah  . . . m2.
A. 24,9
B. 80
C. 90
D. 90,2
E. 90,9
Pembahasan
Jawaban

Dengan perhitungan angka penting bahwa hasil perkalian mengikuti hasil angka penting yang sedikit, yaitu 2 angka penting
Luas   = p x l
          = 20,5 x 4,4
          = 89,76
          = 9,0 x 101

Try out 4
Adip melakukan  pengukuran massa benda dengan neraca Ohaus dan hasilnya  tampak seperti gambar dibawah  ini.

Berdasarkan  gambar di atas, hasil  pengamatan massa benda yang benar adalah . . . gram.
A.  135
B.  155
C.  155,5
D.  160
E.  175

Pembahasan
Jawaban D

Hasil pengukuran    = 125 + 30 + 5
                                = 160 gram


02 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Vektor

1.       Perhatikan diagram vektor berikut!

Berdasarkan  gambar  di atas, gambar yang menunjukkan  vektor D = A + B + C adalah nomor ....
A. (1)
B. (2)
C. (3)
D. (4)
E. (5)

Pembahasan
Jawaban : E
(1) A + B + D = C
(2) A + B = C + D
(3) A + B = C + D
(4) A + B + D = C
(5) A + B + C = D


2.       Perhatikan gambar berikut!

Resultan  gaya pada gambar diatas sebesar  . . .N.
A. 24
B. 16
C.  12
D. 10
E.   4

Pembahasan
Jawaban : D
Diketahui
F1 = 20 N
F2 = 20 N             θ1 = 60o (ambil sudut yang berhimpit dengan sumbu x negatif)
F3 = 30 N             θ2 = 60o (ambil sudut yang berhimpit dengan sumbu x negatif)
Tentukan resultan masing – masing komponen gaya sumbu x dan y
resultan komponen gaya sumbu x
ΣFx           = F1 – F2x – F3x
                 = 20 – 20 cos 60o - 30 cos 60o 
                 = 20 – 10 – 15
                 = -5 N
resultan komponen gaya sumbu y
ΣFy           = F2y – F3y
                 = 20 sin 60o – 30 sin 60o
                 = 103- 153
                 = - 53N
Maka Resultan gaya
R = √(-5)2 + (-5√3)2 = 10 N

3.       Perpindahan anak  ketika  berlari di lapangan terlihat  lintasannya  pada gambar  berikut.

Jika satu kotak  pada  lapangan tesebut berukuran 10 m x 10 m, perpindahan  yang dilakukan  anak tersebutsejauh...m.
A. 10
B. 50
D.  70
D. 100
E. 110

Pembahasan
Jawaban : D
Dari titik A ditarik ke titik D



Maka perpindahan anak
R = a2 + b2
R = (80)2 + (60)2
R = 100 N

4.       Dua buah vektor yang nilainya sama mengapit sudut  seperti ditunjukkan  dalam  tabel berikut.

Berdasarkan  tabel di atas dapat disimpulkan bahwa....
          A.   Resultan vektor yang  mengapit sudut  θ1, sama besar dengan  resultan  vektor yang           mengapit sudut θ5.
          B.   Resultan  vektor yang mengapit  sudut θsama besar dengan  resultan  vektor  yang           mengapit sudut θ4.
          C.  Resultan  vektor memiliki nilai terbesar ketika sudut yang digunakan θ1.
          D.  Resultan vektor memiliki  nilai terkecil  ketika sudut yang digunakan  θ3.
          E.   Urutan besar  resultan vektor dari  terbesar hingga terkecil  ketika sudut yang                       digunakan θ5, θ4, θ3, θdan θ1.

Pembahasan
Jawaban : A

Dengan menggunakan persamaan di bawah ini!
R = a2 + b2 + 2. a.b cosθ

Dimisalkan a = b = 1 N
Dengan memasukkan nilai a dan b
       Didapat vektor yang  mengapit sudut  θ1, sama besar dengan  resultan  vektor yang mengapit               sudut θ5



03 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gerak

1.        Bulu-bulu  ayam  dan batu-batu  kecil yang  memiliki bentuk dan massa sama  dijatuhkan dari ketinggian yang sama.  Berdasarkan kejadian  tersebut akan diperoleh  kesimpulan  . . .
A. Batu akan sampai  tanah  terlebih  dahulu dibandingkan  kumpulan bulu ayam.
B. Kumpulan  bulu ayam sampai tanah  terlebih dahulu dibahdingkan  batu.
C. Batu dan kumpulan  bulu ayam  jatuh bersamaan sebab dipengaruhi massa
     yang sama.
D. Batu dan kumpulan  bulu ayam  jatuh  bersamaan sebab dipengaruhi  ketinggian 
     yang sama.
E. Batu dan kumpulan  bulu ayam  jatuh  bersamaan sebab dipgngaruhi oleh
    gaya gesek udara.
Pembahasan
Misalkan ketinggian sama (h = 10 m)
g = 10 m/s2
Kita dapat menentukan waktu (t) dengan persamaan dengan persamaan
h   = ½ gt2
t    = √2h/g

2.       Roda berjari-jari 60 cm berputar dengan  kecepatan sudut  konstan  240  rpm. Nilai besaran  berikut yarg benar adalah....
A. kecepatan  sudut 8 rad/s dan  frekuensi 4  Hz
B. kecepatan sudut 8π rad/s dan  frekuensi 0,25 Hz
C. kecepatan linear 4,8π m/s dan  frekuensi 0,25 Hz
D. kecepatan  linear 4,8π m/s dan periode 0,25 s
E. kecepatan  linear 4,8 m/s dan periode 0,25  s

Pembahasan
Diketahui
R = 0,6 m,           n = 240 putaran           t = 60 sekon
Jawab
ω = 2π.f
= 2π. n/t
= 2π. 240/60
= 8π rad/s
      f     = n/t = 240/60 = 4 Hz
      T    = 1/f = 0,25 s
      v    = ω . R = 4,8π m/s
           
3.       Perhatikan  faktor-faktor  berikut!
1) Kecepatan awal.
2) Sudut yang dialami benda.
3) Waktu.
4) Percepatan gravitasi.
5) Kecepatan akhir.
Faktor-faktor yang memengaruhi  ketinggian  benda yang mengalami gerak  parabola  ditunjukkan pada nomor.  . . .
A. 1), 2), dan 3) saja
B. 1),2),3),  dan 4)
C. 1),2),3),dan 5)
D. 3) dan  5) saja
E. 4) dan 5) saja

Pembahasan
Jawaban :
Faktor-faktor yang memengaruhi  ketinggian  benda yang mengalami gerak  parabola
h = vo sin θ . t – ½ g . t2
vo = kecepatan awal
θ   = sudut elevasi
t    = waktu
g   = percepatan gravitasi

4.        Pengendara  mobil melakukan pengereman dengan perlambatan tetap. Kelajuan mobil
berkurang dari 30 m/s menjadi  10 m/s setelah menempuh  jarak 100 meter. Mobil diperlambat dengan perlambatan  sama hingga mobil berhenti. Jarak yang ditempuh mobil dari 10 m/s hingga berhenti  adalah  . . . meter.
A. 10
B. 12,5
C. 22,5
D. 25
E. 30
Pembahasan
Diketahui :
vo = 30 m/s          vt         = 10 m/s
s   = 100 m
langkah 1
menentukan perlambatan benda
a   = (vt – vo)/2s
     = (10 – 30)/2. 100
     = -20/200
     = - 0,2 m/s2
Jarak yang ditempuh mobil dari vo = 10 m/s hingga berhenti (vt = 0)
s   = (vt – vo)/2a
     = (0 – 10)/2.(0,2)
     = 100/4
     = 25 m

5.        Teo melakukan  percobaan  roda bergerigi(gir)  bersinggungan. Radius  gir pertama lebih  kecil daripada  radius  gir kedua. Kemungkinan  yang akan terjadi adalah....
A. kedua gir akan berputar searah
B. kecepatan  sudut  kedua gir sama
C. kedua  gir akan berputar berlawanan arah
D. kecepatan linear gir pertama lebih cepat dibandingkan gir kedua
E. kecepatan  linear gir pertama  lebih  lambat dibandingkan gir kedua
Pembahasan

           1.     kedua  gir akan berputar berlawanan arah
           2.     kecepatan linear gir pertama = kecepatan linear gir kedua
           3.     kecepatan  sudut  kedua gir tidak sama

4.        Wawan melemparkan  bola dari gedung yang memiliki  ketinggian  15 meter. Bola dilempar dengan  kecepatan  20 m/s dengan  sudut elevasi 30o. Jika percepatan  gravitasi  10 m/s2,  jarak jangkauan maksimum  adalah . . . meter.
A. 305
B. 205
C. 153
D. 302
E. 202
Pembahasan
Gunakan persamaan berikut!
Xmaks = (vo2 sin2θ)/g
Ingat
2θ = 2. 30o = 60o

5.       Erna, Dian, Mega, dan Riris mengendarai sepeda motor dalam waktu  yang sama dengan  kelajuan seperti ditunjukkan  dalam tabel berikut


Berdasarkan  tabel di atas dapat diketahui bahwa ....
A. Percepatan  sepeda motor yang paling besar adalah  sepeda motor yang
    dikendarai  Dian
B. percepatan  sepeda motor paling besar adalah sepeda motor yang dikendarai  Mega
C. percepatan sepeda motor  paling  kecil adalah sepeda motor yang dikendarai  Riris
D. percepatan sepeda motor yang dikendarai Erna dan Riris sama  besar
E. percepatan sepeda motor Riris dan Mega sama besar
Pembahasan
Misal
Erna, Dian, Mega, dan Riris mengendarai sepeda motor dalam waktu  yang sama, yaitu 1 sekon
Dengan menggunakan persamaan :
a   = (vt – vo)/t
keterangan
vo = kecepatan awal
vt = kecepatan akhir

6.        Roda X dan Y dihubungkan  dengan  tali karet. Sementara  itu,  roda X dan Z merupakan  roda - roda sepusat.  Jari-jari roda X, Y dan Z berturut - turut 50 cm, 40 cm, dan 20 cm. Apabila setiap menit roda Y berputar  60 kali, kecepatan linier Roda Z adalah...m/s.
A. 0,32π               D. 64π
B. 0,64π               E.  120π
C.  3,2π
Pembahasan

Catatan
vy  = vx
ωx = ωz
Diketahui
Rx = 50 cm           Ry = 40 cm                  Rz = 20 cm
Roda Y
n   = 60 kali          t = 60 sekon   
ωy = 2πf
= 2π n/t = 2π rad/s
vy  = ω . Ry
     = 2π. 0,4 = 0,8 π m/s
Roda Y dan X
vy = vx = 0,8 π m/s
Roda Y dan Z
ωz = ωx
vz/Rz = vx/Rx
vz  = (vx/Rx) . Rz
        = (0,8π/0,5). 0,2
     = 3,2 π m/s

7.        Tono, Galih, Yanto, dan Arif menendang  bola  ke arah gawang pada jarak  yang sama. Sudut tendangan keempat  orang  tersebut berbeda-beda seperti dalam tabel berikut.

Berdasarkan  data  di atas  dapat disimpulkan  bahwa
A. Waktu  yang dibutuhkan  Yanto  lebih singkat dibandingkan  yang lain.
B. Kecepatan  awal  tendangan  Arif  lebih besar dibandingkan  dengan  yang  lain.
C. Kecepatan awal tendangan  Galih  lebih besar dibandingkan  dengan  yang  lain.
D. Urutan besar kecepatan  awal  tendangan dimulai  dari  terbesar hingga  terkecil 
     Adalah Galih, Tono, Yanto, dan Arif.
E. Urutan waktu yang dibutuhkan  untuk mencapai  jarak  terjauh  dari tersingkat 
     hinggga terlama  adalah Tono, Galih, Yanto, dan Arif.

Pembahasan
Untuk menentukan kecepatan awal kita gunakan persamaan :
X = (vo2 sin 2θ)/g
Dengan dimisalkan jarak (x) = 5 m
Masukkan nilai x dengan θ yang berbeda.
Jika kecepatan awal sudah didapat, kita gunakan persamaan berikut untuk menentukan waktu :
X  = vo cos θ . t
t    = x/ vo cos θ

8.        Dhara melempar bola vertikal ke atas dan mencapai  ketinggian maksimum 2,5 m. Jika
percepatan  gravitasi  di tempat  tersebut  9,8 m/s2, kecepatan awal bola ketika  dilempar  adalah ...m/s.
A. 7
B. 10
C.  12
D. 49
E. 98
Pembahasan
Diketahui
hmakasimum = 2,5 m
g = 9,8 m/s2
kita bisa gunakan persamaan berikut!
hmak = (vo2 sin2θ)/2g
maka kecepatan awal :
vo =√(2g. hmak)/sin2θ

9.       Perhatikan pernyataan berikut!
1)     Percepatan  sentripetal  di setiap  titik pada lintasannya  selalu menuju
pusat  lingkaran.
2)     Percepatan  sentripetal mengubah  arah kecepatan  linear  sehingga  lintasannya 
berupa lingkaran.
3)     Besar percepatan  sentripetal  pada setiap lintasan  tergantung
kecepatan  anguler dan jari-jari  lintasan.
4)  Arah vektor  percepatan sentripetal  searah dengan kecepatan  linearnya.
Pernyataan  yang benar  ditunjukkan  oleh nomor
A. 1) dan2)
B. 2) dan 3)
C. 3) dan 4)
D. 1), 2), dan 3)
E. 1),2),3),  dan 4)
Pembahasan
kita bisa gunakan persamaan berikut
as = v2/R
as = ω2 . R
keterangan :
a= percepatan sentripetal          v = kecepatan linier
ω = kecepatan sudut                   R = jari - jari
10.     Anik melempar  batu ke arah horizontal dari sebuah bukit dengan  ketinggian 100 meter. Jika batu  jatuh pada jarak 80 meter dari tempat pelemparan, kecepatan  awal  batu adalah . . . m/s.
A. 2
B. 4
C. 43
D. 45
E. 85
Pembahasan
Diketahui
θ = 0o
x = 80 m
langkah 1
menetukan waktu (t) dengan persamaan:
h   = ½ gt2
t    = √2h/g
     =√2.100/10 =√20 = 2√5 sekon
Langkah 2
menetukan kecepatan awal (vo) dengan persamaan:
X  = vo cos θ . t
vo   = x/ cos θ . t
     = 80/cos 0O . 2√5
     = 40/√5
             = 8 √5 m/s



04 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Hukum Newton

1.       Perhatikan gambar berikut!

Diketahui  mA=  mB = 3 kg, dan mC= 4 kg. Percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan koefisien gesek kinetis antara balok dan  lantai 0,2. Pernyataan  yang benar tentang  kondisi balok yaitu ...(sin 37o=0,6)
A. Total gaya gesek sebesar 20  N.
B. Total gaya gesek sebesar 16,8 N.
C. Percepatan  sistem 1,68 m/s2.
D. Percepatan  sistem 1,80 m/s2.
E. Total gaya normal 80 N.

Pembahasan
ΣF = m . a
F cos 37o – fA – fB – fC = m . a
a = (F cos 37o – fA – fB – fC)/(mA + mB + mC)
a = (F . 4/5 – μ NA - μ NB - μ NC)/ (3 + 3 + 4)
a = (40 . 4/5 – 0,2 . 30  - 0,2 . 30 -  0,2 . 40)/10
a = (32 – 6 – 6 – 8)/10
a = (32 – 20)/10
a = 12/10
a = 1,2 m/s2 
 gaya gesek total
Σf = fA + fB + fC
Σf = 20 N (gaya gesek total)

catatan
f = gaya gesek
f = μ N (N = gaya normal = m.g)
a = percepatan

2.       Perhatikan  garnbar  di samping!

Apabila  katrol  licin, sistem akan bergerak  jika. . ..
A. massa B lebih besar dari A
B. berat B sama dengan gaya normal A
C. berat B lebih besar daripada  berat A
D. berat B lebih besar daripada  gaya gesek A
E. berat B lebih besar daripada gaya normal A
Pembahasan
Agar sistem bergerak menggunakan persamaan :
a = wB/mA + mB

3.       Seorang siswa menimbang massa tubuhnya didalam lift yang sedang  bergerak. Massa yang terukur  43 kg. Apabila massa  siswa  sebenarnya 50 kg, besar  percepatan  dan arah gerak  lift adalah ....
A. 0,7 m/s2 ke bawah
B. 1,4 m/s2 ke bawah
C. 1,4 m/s2 ke atas
D. 2,1 m/s2 ke atas
E. 2,1 m/s2 ke bawah

Pembahasan
Beregrak ke atas
ΣF = m a
N – w = m.a
Maka percepatan
a = (N – w)/m

4.       Dua balok ditarik oleh gaya F seperti  gambar berikut.

Apabila  koedsien gesek  kinetis antara  lantai dan balok 0,2 dan percepatan  gravitasi  bumi 10 m/s2, percepatan  sistem dan  tegangan tali T sebesar
A. a = 1 m/s2 dan T = 8 N
B. a =1 m/sdan T = 12 N
C. a = 2 m/s2 dan  T = 12 N
D. a = 3 m/s2 dan T = 9 N
E. a =3 m/s2 dan T =12 N

Pembahasan
ΣF = m a
F – f1 – f2 =( m1 + m2) a
a = (F – f1 – f2)/ ( m1 + m2)
a = (F – μ. N1 - μ. N2)/ ( m1 + m2)
a = (F – μ. m1.g - μ. m2 . g)/ ( m1 + m2)
a = (30 – 0,2. 40 – 0,2.60)/ (4 + 6)
a = (30 – 20)/10
a = 1 m/s2

untuk tegangan tali
ΣF = m1 a
T – f1 = m1 a
              T = m1 a + f1


05 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Momen Gaya

1.   Perhatikan gambar berikut!

AB = BC = CD = DE = 50 cm. Momen  gaya batang  jika diputar di  pusat massa  batang sebesar .... Nm (sin 53o=0,8)
A.B                         D.57
B. 18                       E. 87
C. 42

Pembahasan
Diketahui
r1 = 100 cm
r2 = 50 cm
r3 = 50 cm
r4 = 100 cm
Momen  gaya batang  jika diputar di  pusat massa  batang (dititik C)
τC = -τ1 + τ2 + τ3 – τ4
τC = - F1 . r1 + F2 . r2 + F3 . r3 – F4 sin 53o . r4


2.   Perhatikan gambar berikut!

DiketahuiAB = BC = CD = DE = 1 m. Pernyataan yang benar berdasarkan  gambar  di atas adalah  . . .
A. Sumbu  titik A menghasilkan  torsi terbesar.
B. Sumbu  titik C menghasilkan  torsi terkecil.
C. Jumlah torsi dengan sumbu  rotasi  di titik A, lebih besar daripada  rotasi di sumbu  
     titik E.
D. Jumlah torsi dengan  sumbu  rotasi  di titik E, lebih besar daripada  sumbu  rotasi di          titik A.
E. Jumlah torsi dengan sumbu rotasi rotasi  di titik C sama  dengan  jumlah  torsi dengan
     sumbu rotasi dititik D.

Pembahasan
Dititik A
τA = F2 rEA
dititik C
τC = τ1 + τ2
τC = F1 . rAC + F2 . rEC
dititik D
τD = τ1 + τ2
τD = F1. rAD + F2. rED
dititik E
τE = F1 . rEA

3.   Gambar berikut  yang menghasilkan momen  gaya terbesar adalah....


Pemabasan
Dimisalkan panjang tongkat (L= 2 meter)
Gunakan persamaan :
Momen gaya (τ)
τ = F. L

jika terdapat sudut gunakan persamaan :
τ = F sin θ . L

4.   Batang  homogen  sepanjang 2 meter dikenai gaya seperti gambar berikut.

Titik B adalah  titik pusat massa  batang. Apabila massa batang 2 kg dan percepatan  gravitasi bumi 10  m/s2,  pernyataan  yang benar adalah.  .. (sin 37o= 0,6)
A.  Batang  tetap seimbang  jika sumbu rotasi di titik B.
B.  Batang  berotasi searah  jarum  jam jika sumbu rotasi di titik B.
C.  Besar momen gaya  dengan  sumbu  titik A sama  dengan momen  gaya dengan 
      sumbu titik C.
D. Besar momen  gaya batang  dengan sumbu titik A lebih besar daripada momen  gaya
     batang dengan  sumbu  titik C.
E. Besar momen gaya batang  dengan sumbu rotasi  titik A lebih  besar daripada momen       gaya batang dengan  sumbu  titik B.

Pembahasan

Momen gaya dititik B
τB = -τA + τC

Momen gaya dititik A
τA = τB + τC

Momen gaya dititik C
    τC = -τA – τA



06 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gerak Rotasi

1.       Bola pejal bermassa 2 kg dilepas dari puncak bidang miring sehingga menggelinding  sepertigambar berikut.

Momen inersia bola (I = 2/5 MR2). Apabila  jari-jari  10 cm, momentum  sudut bola ketika mencapai  dasar bidang miring sebesar . . . kg m2/s.  (g = 10 m/s2)
A. 0,8                   D. 10
B. 8,0                   E. 8√7
C. 4,5
Pembahasan
Momentum sudut (L)
L = I ω
L = 2/5 MR2 v/R
L = 2/5 MR . v
Dimana ω = v/R
Mencari v dengan persamaan :
v = √(10.g.h)/7

2.       Katrol dikenai  gaya F seperti gambar di samping.  Apabila momen inersia  katrol (½ mr2) percepatan  sudut katrol dirumuskan....
   


Pembahasan
τ = I α

3.       Perhatikan  gambar  berikut!

Diketahui massa A sebesar 4 kg dan massa B sebesar 5 kg. Massa katrol 2 kg dan jari-jari katrol 20 cm. Katrol dianggap  silinder pejal dengan momen inersia ½ MR2. Apabila  percepatan gravitasi bumi 10 m/s2,  diperoleh kesimpulan sebagai berikut.
1) Percepatan  sudut  katrol 25 rad/s2.
2) Momen gaya total pada katrol  1 Nm.
3) Tegangan tali TA sama dengan TB.
4)  Percepatan  linear sistem 5 m/s2.
Kesimpulan  yang benar berdasarkan  gambar tersebut  terdapat pada nomor  . . . .
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 3)
C. 2) dan 3)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)
Pembahasan
Menentukan percepatan linier (a)
a = wB/(I/R2 + mA + mB)
a = wB/(1/2 mK + mA + mB)
a = 50/(1/2 . 2 + 4 + 5)
a = 50/10
a = 5 m/s2
Menentukan percepatan sudut (α)
α = a/R
α = 5/0,2
α = 25 rad/s2
momen gaya (τ)
τ = I . α
τ = ½ mR2 . a/R2
τ = ½ m . a
τ = ½ 2. 5 = 5 Nm
tegangan tali tidak sama

4.       Perhatikan gambar berikut!

Besar momen  inersia sistem jika diputar dengan poros  sumbu Y adalah . . . .
A. 6ma2
B. 8ma2
C. 10ma2
D. 11ma2
E. 17ma2

Pembahasan
Ix = 2m (2a)2 + 2m a2
Ix = 2m 4a2 + 2ma2
        Ix = 10ma2



07 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Keseimbangan Benda Tegar

1.       Perhatikan gambar berikut!

Balok  bermassa m berada  dalam keseimbangan. Apabila  percepatan  gravitasi  bumi g, persamaan yang benaradalah....

Pembahasan

Gunakan persamaan :
T1/sin α = T2/sin β

2.       Perhatikan gambar berikut!

Diketahui massa A= 5 kg dan massa  B = 1 kg. Apabila percepatan  gravitasi bumi 10 m/s2dan sistem  dalam keadaan  seimbang, koefisien  gesek statis antara  balok A dengan  lantai sebesar . . . .
A. ½ √2
B. 1/3 √3
C. ¼ √3
D. 1/5 √3
E. 2/5 √3
Pembahasan

TA/sin 120o = wB/sin 150o
Setelah TA ketemu, gunakan persamaan berikut untuk menentukan gaya gesek (f)
ΣF = 0
f – TA = 0
μ NA = TA
μ = TA/ NA


3.       Perhatikan  gambar  berikut!

Panjang batang kayu OB adalah 40 cm, sedangkan  massa  batang 1 kg. Apabila  gaya Normal maksimum dititik A sebesar  100 N, berat beban maksimum dititik B yang mampu  disangga sistem agar  tetap seimbang sebesar  . . . N.
(g = 10 m/s2 dan sin 37O = 0,6)
A. 43
B. 48
C. 60
D. 80
E. 100

Pembahasan

NAB = NA cos 37 = 80 N

Στ = 0
wB . L + wOB ½ L - NAB L = 0
wB . L = NAB sin 37 . L - wOB ½ L
wB  = 80 . 0,6 – ½ 10
wB  = 43 N
4.       Perhatikan gambar berikut!

Diketahui massa balok A, B, dan C sama  besar, yaitu 5 kg. Sistem  berada dalam  keseimbangan. Apabila massa katrol  diabaikan dan katrol licin, diperoleh pernyataan sebagai berikut.

Berdasarkan  gambar  tersebut,  pernyataan  yang benar ditunjukkan  nomor.  . . .(g = 10 m/s2)
A. (1) dan  (2)
B. (1) dan  (4)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Pembahasan

ΣF = 0
T1 + T2 – WC = 0
T + T = 50 N
2T = 50
T = 25 N


ΣFA = 0
fA – T = 0
μ. NA = T
μ = T/ NA

μ = 25/ 50 = 0,5




08 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Titik Berat

1.        Perhatikan gambar berikut!

Letak  titik berat bangun  ABCDE  terhadap  sisi AB sejauh...cm.
A. 6,1
B. 6,3
C. 7,1
D. 7,3
E. 7,5

Pembahasan
Menentukan luas 1 dan 2
A1 = 15 . 15
A2 = ½ 15 . 6
y1­  = ½ 15
y2 = 15 – 1/3. 6
maka
yo = (A1 . y1 – A. y2)/ A– A2

2.        Perhatikan gambar berikut!

Jarak titik berat bangun datar dari sisi AB  adalah ...cm.
A. 10,1
B. 10,3
C. 11,4
D. 12,5
E. 13,8
Pembahasan
Diketahui t1 = 10 cm    t2 = 15 cm
Menentukan luas 1 dan 2
A1 = 20 . 10
A2 = ½ 30 . 15
y1­  = ½ 10
y2 = 10 + 1/3. 15
maka
yo = (A1 . y1 + A. y2)/ A+ A2

3.        Perhatikan  gambar  bangun datar berikut!

Letak tilik berat bangun datar di atas adalah  . . . .
A. diatas sumbu X positif
B. diatas sumbu X negatif
C. di bawah sumbu X negatif
D. tepat di sumbu X
E. tepat di sumbu Y

Pembahasan

A1 = 4 x (4 + 8)
A2 = 6 x (4 + 4)
X1 = ½ (- 4)
X2 = ½ (6)
Y1 = ½ (8 – 4)
Y2 = ½ (4 – 4)
Maka
Xo = (A1 . X1 + A. X2)/ A+ A2
yo = (A1 . y1 + A. y2)/ A+ A2

4.        Perhatikan gambar bangun datar berikut!

Letak  titik berat benda adalah .
A. tepat dititik E (0, 0)
B. 3,28  cm di atas garis AB
C. 5,72cm  dibawah  garis CD
D. tepat dl sumbu X positif
E. tepat disumbu  Y negatif

Pembahasan
A1 = (4 + 4) (6 + 4)
A2 = - ½ (4 + 4) (6)
X1 = ½ (4 – 4)
X2 = ½ (4 – 4)
Y1 = ½ (6 – 4)
Y2 = 1/3 (6)
Maka
Xo = (A1 . X1 - A. X2)/ A- A2
       yo = (A1 . y1 - A. y2)/ A- A2



09 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Fluida Statis

1.       Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah pipa U diisi dengan dua macam  fluida, yaitu air dan minyak. Kedua  fluida  tersebut memiliki ketinggian yang berbeda ketika didalam pipa U. Jika massa jenis air sebesar 1 g/cm3, massa  jenis minyak  sebesar . . ..
A. 483 kg/m3
B. 533 kg/m3
C. 600 kg/m3
D. 833 kg/m3
E. 1.200 kg/m3
Pembahasan
Pair = Pminyak
ρair . g . ha = ρminyak . g . hm
ρminyak = ( ρair . ha )/ hm

2.       Menyelam  di air laut untuk mencapai  posisi  yang lebih dalam akan lebih sulit dibandingkan  dengan menyelam  di air tawar. Hal ini karena  . . . .
A. kedalaman  air  laut lebih besar daripada air tawar
B. massa  jenis air  laut lebih kecil daripada air tawar
C. tekanan  di air tawar lebih besar daripada  di air laut
D. gaya  angkat  yang  diberikan  air laut lebih kecil daripada air tawar
E .gaya angkat yang diberikan  air  laut lebih besar daripada air tawar
Pembahasan
E .gaya angkat yang diberikan  air  laut lebih besar daripada air tawar

3.       Perhatikan  gambar berikut  ini!

Berdasarkan gambar di atas,  dituliskan beberapa kondisi berikut

lnformasi  yang benar sesuai hukum Pascal yaitu ....
A. 1) dan 2)
B. 2) dan 3)
C. 2),3), dan 4)
D. 1), 2), dan 3)
E. 1), 2), 3), dan 4)
Pembahasan
Hukum pascal
P1 = P2
F1/A1 = F2/A2

4.       Perhatikan alat-alat berikut!
(1) Alat penyemprot parfum
(2) Karburator
(3) Kursi pasien dokter gigi
(4) Rem hidrolik
Aplikasi hukum  Pascal terdapat  pada  alat nomor
A.  (1),  (2), dan (3)
B.  (1) dan  (3)
C. (1),  (3), dan  (4)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)
Pembahasan
(3) Kursi pasien dokter gigi
      (4) Rem hidrolik




10 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Fluida Dinamis

1.   Perhatikan  gambar!

Jika diameter  penampang  pipa besar dua kali diameter penampang pipa  kecil,  kecepatan aliran fluida di pipa kecil adalah . . . m/s.
A. 1,25
B. 4,00
C. 8,00
D. 16,0
E. 20,0

2.   Perhatikan gambar berikut!

Apabila percepatan  gravitasi bumi 10 m/s2, kecepatan  air keluar dari lubang sebesar  . . . m/s.
A. 2
B. 4
C. 6
D. 8
E. 10

3.   Gambar  di bawah ini menunjukkan  penampang sayap pesawat.

Dari gambar dapat dituliskan persamaan  berikut.

Syarat pesawat dapat mendarat ditunjukkan oleh nomor. . . .
A.  1), 2), dan 3)
B.  1) dan 3)
C. 2) dan 4)
D. 4) saja
E.  semua benar

4.   Perhatikan  gambar penampang sayap  pesawat  di bawah  ini!

Dari gambar dapat dituliskan  persamaan  berikut.

Persamaan yang mengakibatkan  pesawat  terangkat  terdapat  pada nomor  . . . .
A.  1),2), dan 3)
B.  1) dan 3)
C. 2), 3), dan a)
D. 2) dan4)
    E. semua benar



11 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Usaha

1.   Balok bermassa 10 kg mula-mula diam di atas lantai  liang  licin. Kemudian balok  tersebut dikenai gaya selama 3 s sehingga balok bergerak  danmengalami percepatan sebesar 2 m/s2. Usaha yang digunakan pada peristiwa ini sebesar  . . . joule.
A. 20
B. 30
C. 60
D.180
E. 360
Pembahasan
Jika diketahui
m = 10 kg
vo = 0
s = vo . t + ½ a.t2
s  = 0 + ½ 2 . 32
s  = 9 m
maka :
W = F.s
    = m.a.s
  
2.       Perhatikan  pernyataan  terkait dengan  usaha  pada benda berikut.
1)    Gaya dorong yang dilakukan Andi untuk memindahkan  lemari merupakan satu - satunya  besaran yang menentukan nilai usaha.
2)  Perpindahan yang  dihasilkan  dari suatu  gaya tarik terhadap  suatu benda akan menghasilkan usaha  negatif  jika searah  dengan  gaya tarik.
3)  Sudut yang dibentuk antara gaya yang dilakukan dan perpindahan  yang terjadi sangat memengaruhi  nilai usaha.
4)  Berapa pun gaya yang dilakukan  jika tidak ada perpindahdn,  usaha akan bernilai nol.
Pernyataan  yang benar sesuai  konsep  usaha yaitu
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 4)
C. 2) dan 3)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)
Pembahasan
3)    Sudut yang dibentuk antara gaya yang dilakukan dan perpindahan  yang terjadi sangat memengaruhi  nilai usaha.
 4)  Berapa pun gaya yang dilakukan  jika tidak ada perpindahdn,  usaha akan bernilai nol

3.       Perhatikan  gambar  di bawah  ini!

Akibat gaya gesek benda dengan  lantai, benda mengalami perlambatan 2 m/s2. Usaha yang dilakukan  benda  selama 3 sekon sebesar . . . joule.
A.  16
B.  27
C.  36
D.  41
E.  52
Pembahasan
Pembahasan
Jika diketahui
m = 2 kg
vo = 0
s = vo . t + ½ a.t2
s  = 6 . 3 + ½ (-2) . 32
s  = 18 - 9 = 9 m
maka :
W = F.s
    = m.a.s
   
4.       Perhatikan  pernyataan  berikut  ini !
1)      Gaya yang menghasilkan  usaha positif satu arah dengan perpindahan.
2)      Gaya yang menghasilkan  usaha positif berlawanan  arah dengan  perpindahan.
3)     Arah gerak benda  yang diberi gaya tidak menjadi pertimbangan dalam menentukan nilai usaha.
4) Arah gerak benda yang diberi gaya menjadi pertimbangan  dalam menentukan nilai usaha.
Pernyataan  yang benar  terkait  konsep usaha adalah....
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 4)
C. 2) dan 3)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)
Pembahasan
1)      Gaya yang menghasilkan  usaha positif satu arah dengan perpindahan.
      4)   Arah gerak benda yang diberi gaya menjadi pertimbangan  dalam 
            menentukan nilai usaha




12 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Energi

1.        Balok bermassa  2 kg meluncur dari  puncak  bidang miring yang licin seperti  tampak pada gambar.

Besar  energi kinetik balok saat sampai di dasar bidang miring adalah . . . joule. 
(g = 10 m/s2)
A. 10
B. 20
C. 40
D. 60
E. 80
Pembahasan
Menggunakan hukum kekekalan energi mekanik
EM1 = EM2
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
Diketahui
v1 = 0 (Ek1 = 0)
h2 = 0 (Ep2 = 0)
maka
Ep1 = Ek2
m. g . h1 = Ek2

2.        Perhatikan gambar berikut!

Bola bermassa m dilepaskan  dan menempuh lintasan  seperti gambar.  Perbandingan  antara kecepatan  bola di titik B dan C adalah . . . .

Pembahasan
Menggunakan hukum kekekalan energi mekanik
Benda di A ke B
EMA = EMB
EkA + EpA = EkB + EpB
Diketahui
vA = 0 (Ek1 = 0)
hA = h
hB = ½ h
maka
EpA = EkB + EpB
Ek = Ep- EpB
Benda di B ke C
EMB = EMC
EkB + EpB = EkC + EpC
Diketahui
hB = ½ h
hC = 0
maka
Ek = EkB + EpB

3.       Perhatikan  pernyataan  berikut  ini!
1) Energi kinetik dan energi mekanik memengaruhi  nilai dari energi  potensial.
2) Energi mekanik dan energi potensial memengaruhi  nilai'energi  kinetik benda.
3) Energi mekanik merupakan  perpaduan  dari energi  kinetik  dan potensial dalam
    sistem yang sama.
4) Energi mekanik  pada awalsistem  akan  sama dengan  energi mekanik  di akhir
    sistem.
Pernyataan yang benar  terkait hukum Kekekalan Energi yaitu....
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 4)
C. 2) dan 3)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)
Pembahasan
3) Energi mekanik merupakan  perpaduan  dari energi  kinetik  dan potensial dalam
    sistem yang sama.
4) Energi mekanik  pada awalsistem  akan  sama dengan  energi mekanik  di akhir
    sistem.

4.       Perhatikan gambar di bawah ini!

Bola bermassa  0,25 kg berada dititik A didorong dari gedung  dengan ketinggian  8 m. Kecepatan bola pada saat  lepas dari pinggir gedung  adalah 4 m/s. Energi mekanik bola saatdi posisi  B adalah ...J.
A. 19,2
B. 20,5
C. 21,6
D. 24,2
E. 26,3

Pembahasan
EMA = EMB
EMA = EkB + EpB
      EMA = ½ mB vB2 + mB g hB



13 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Impuls dan Momentum

1.    Lima bola  terbuat dari  logam dijatuhkan secara bersarnaan dari ketinggian yang  sama. Massa bola  itu berturut-turut P = 5 gram, Q = 8 gram, R = 13 gram, dan T = 15 gram. Jika tumbukan semua  bola ke  lantai mempunyai  koefisien restitusi berniai satu,  pernyataan yang  tepat mengenai impuls  kelima  bola  itu adalah . . .
          A.     lmpuls kelima bola bernilaisama karena  nilai koefisien  restitusi  sama.
          B.     Impuls bola P paling besar  karena massa benda  paling  kecilsehingga  akan jatuh     
               paling cepat.
          C.     lmpuls bola T paling  kecil karena massa benda paling besar  sehingga  bola akan  
               paling terakhir  terpantul.
         D.     lmpuls  terkecil dialami oleh bola dengan massa  terkecil  karena  terjadi perubahan
         kecepatan  bola setelah  tumbukan.
         E.      lmpuls  terbesar di alami oleh bola dengan massa  terbesar  karena  besaran  
              perubahan kecepatan  sebelum dan sesudah  tumbukan sama.
Pembahasan : D
I = F . Δt
I = Δp
I = m (v2 – v1)

2.   Perhatikan  pernyataan berikut  ini.
1) lmpuls adalah besaran yang menunjukkan nilaimomentum benda.
2) lmpuls  tidak dipengaruhi peristiwa  tumbukan
3) lmpuls menjelaskan kondisi  benda yang mengalami tumbukan.
4) lmpuls sangat terpengaruh  dengan  perubahan momentum benda.
Pemyataan  yang  benar terkait dengan  impuls yaitu
1) dan 2)
1) dan 4)
2) dan 3)
2) dan 4)
3) dan 4)
Pembahasan : E
3) lmpuls menjelaskan kondisi  benda yang mengalami tumbukan.
4) lmpuls sangat terpengaruh  dengan  perubahan momentum benda.

3.    Dua buah benda bermassa m1 = 6 kg dan m2 =  5 kg  terletak berdekatan di atas bidang datar licin. Sistem  ini mendapat. Impuls  gaya  sehingga kedua benda bergerak  dengan  v1 = 4 m/s dan v2 = 2 m/s dalam arah tegak lurus. lmpuls yang bekerja dalam  sistem  sebesar. . . Ns..
A. 17
B. 26
C.  37
D. 45
E. 52
Pembahasan : B
I1 = m1 v1 = 6 . 4 = 24 Ns
I2 = m1 v= 5 . 2 = 10 Ns
Maka
I = √ I12 + I22
4.   Bola bekel bermassa 150 gram dijatuhkan dari ketinggian  160 cm sehingga menumbuk  lantai dengan  koefisien  restitusi  sebesar  0,5.  lmpuls saat bola mengenai  lantai sebesar.  . . Ns.
A. 0,42
B. 0,84
C.  1,26
D. 1,68
E. 2,10
Pembahasan : C
Diketahui
m = 150 gram = 0,15 kg
h = 1,6 m
e = 0,5

menentukan v1
v1 = √2 . g . h
v1 = √2 . 10 . 1,6
v1 = 5,6

e = -v2/v1
v2 = -e . v1
v2 = - 0,5 . 5,6 = - 2,8

maka
I = m (v2 – v1)
I = 0,15 (-2,8 – 5,6)
    I = - 1,26 Ns




14 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Tumbukan

1.        Perhatikan gambar di bawah ini!

Bola A dan B mula-mula bergerak  seperti  gambar. Kedua  bola lalu bertumbukan  tidak  lenting sama sekali. Kecepatan bola A dan  B setelah tumbukan adalah...m/s.
A. 0,5 
B. 1 
C.  1,5
D. 2
E. 2,5
Pembahasan : C
Karena tidak  lenting (vA = vB = v)
Dan mA dan mB sama – sama kekanan
Menggunakan hukum kekekalan momentum
p1 = p2
mA . vA + mB . vB = (mA + mB)v
maka
v = (mA . vA + mB . vB­)/ (mA + mB)


2.       Perhatikan  tumbukan  dua benda berikut!

Berdasarkan peristiwa di atas,  diprediksikan momentum  setelah. kedua benda bertumbukan sebagai berikut.
1) Momentum  sistem sebesar  20 kg m/s.
2) Momentum benda 2 kg menjadi 30 kg m/s, jika benda 4 kg menjadi  nol.
3) Momentum benda 4 kg menjadi 20 kg m/s, jikakecepatan  benda 2 kg
    menjadi nol.
4) Momentum benda 4 kg menjadi 20 kg m/s, jika kecepatan  benda 2 kg
    menjadi 5 m/s ke kanan.
Prediksi yang  benar  ditunjukkan  oleh nomor   . . .
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 3)
C. 2) dan 3)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)
Pembahasan : D
Gunakan persmaan
psistem = p1’ + p2
2) Momentum benda 2 kg menjadi 30 kg m/s, jika benda 4 kg menjadi  nol.
4) Momentum benda 4 kg menjadi 20 kg m/s, jika kecepatan  benda 2 kg
    menjadi 5 m/s ke kanan.
         
3.        Perhatikan  informasi  berikut  ini!
   

Balok kayu (massa bervariasi, lihat  tabel) digantung  tali,  lalu ditembak  dengan peluru (massa  bervariasi,  lihat  tabel). Jika kecepatan peluru  tetap dan g = 10 m/s2, data yang sesuai ditunjukkan  oleh nomor.  . . .
A.  1) dan2)
B.  1) dan 3)
C.  1) dan 4)
D.  2) dan 3)
E.  3) dan 4)
Pembahasan : E
vp = (mp + mb).(2.g.h)/mp

4.       Dua bola  bergerak berlawanan arah seperti gambar berikut.

Berdasarkan  informasi di atas, kecepatan  kedua bola setelah  bertumbukan  lenting  sempurna adalah....
A.  vA = 3,8 m/s dan vB = 7,2 mls
B.  vA = 3,6 m/s dan vB = -7,2 mls
C.  vA = -3,6 m/s dan vB = 3,8 m/s
D.  vA = -7,2 m/s dan vB = 3,8 m/s
E.  vA = -7,2 m/s dan vB = 3,6 m/s
Pembahasan : D
p1 = p2
mA . vA + mB . vB = mA . vA’ + mB . vB
4 . 6 + 6 . (-5) = 4 .  vA’ + 6 . vB
-6 = 4vA’ + 6vB’ ..................................(1)
lenting  sempurna
e = - (vB’ – vA’)/ (vB – vA)
1 (vB – vA) = - vB’ + vA
1 (- 5 – 6) = - vB’ + vA
-11 + vB’ = vA’ ...................................(2)
Maka subtitusikan persamaan (2) ke (1)
-6 = 4vA’ + 6vB
-6 = 4(-11 + vB’) + 6vB
-6 = -44 + 4 vB’ + 6vB
-6 + 44 = 10vB
vB’ = 38/10 = 3,8 m/s
dan
-11 + vB’ = vA
-11 + (3,8) = vA
- 7,2 m/s = vA




15 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Kalor

1.        Beberapa  zat yang memiliki massa  sama besar dipanaskan  dengan kalor sama besar  sehingga mengalami  kenaikan  suhu  seperti  dalam  tabelberikut.
   
Pernyataan  yang  tepat  terkait data tersebut  adalah
A. Zat B dan zat D memiliki kalor jenis  sama besar.
B. Kalor  jenis zat A lebih  kecil dari pada zat C.
C. Kalor  jenis  zat D lebih besar daripada  zat C.
D. Zat D memiliki  kalor  jenis paling besar.
E. Zat C memiliki  kalor  jenis paling  kecil.
Pembahasan : B
Q = m . c . ΔT
Maka
B. Kalor  jenis zat A lebih  kecil dari pada zat C.

2.     Pada percobaan  kalorimeter,  kubus  tembaga bermassa  400 gram bersuhu  80oC dimasukkan ke dalam kalorimeter berisi air 200 gram bersuhu 25oC. Apabila  bejana  kalorimeter  dan pengaduk terbuat dari aluminium  dan massa keduanya 300 gram,  suhu  kesetimbangan sistem  adalah  . . .oC.
(ctembaga = 390 J/kgoC,  cair = 4.200 J/kgoC, caluminium =900 J/kgoC)
A. 30,3
B. 30,8.
C. 31,8
D. 32,0
E. 33,4
Pembahasan : C
Qlepas = Qserap
Qbejanatembaga = Qair + Qkalorimeter
mbejana ctemb (80 – T) = mair cair (T – 25) + mkal calumunium (T – 25)

3.       Perhatikan  tabel berikut!
      
   
Apabila satu kilogram  zat seperti  dalam  tabel di atas bersuhu  sama dan diberikan kalor sama banyak,  zat yang paling cepat mengalami kenaikan  suhu adalah.  . . .
A.  perak
B.  raksa
C.  baja
D.  besi
E.  tembaga
Pembahasan : B
Q = m . c . ΔT

4.        Pelat logam bermassa 25 gram bersuhu  40oC dicelupkan  ke dalam air bervolume  100 cm3 yang bersuhu  16oC. Diketahui kalorjenis air 1 kal/goC. Jika suhu kesetimbangan  terjadi pada 20oC, kalor jenis pelat  logam adalah . . . kal/goC.
A. 0,2
B. 0,4
C. 0,5
D. 0,6
E. 0,8
Pembahasan : E
Diketahui
Vair = 100 cm3
ρair = 1 gram/cm3
Maka
mair = ρair . Vair
mair = 1 . 100 = 100 gram

menggunakan persamaan
Qlepas = Qserap
mB cB (40 – 20) = mair cair (20 – 16)
maka
      c= (mair cair (20 – 16))/ (mB(40 – 20)




16 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Perpindahan Kalor

1.     Kopi panas bersuhu 77oC dituang  ke dalam cangkir keramik yang memiliki emisivitas 0,5. Jika  luas permukaan  cangkir 25 cm2,laju hilangnya kalor ke lingkungan  sebesar.  . . J/s
A. 1,06
B. 1,12
C. 1,32
D. 2,02
E. 2,15
Pembahasan : A
Laju kalor radiasi adalah
H = e σ A T4

2.     Perhatikan  tabel koefisien muai bahan berikut!
  

Bahan yang paling cepat memuai adalah  . . . .
A. borosilikat
B. marmer
C. kuarsa
D. beton
E. kaca
          Pembahasan : E
          Semakin besar koefisien muai bahan, Bahan akan cepat memuai

3.     Cangkir keramik dibuat dengan memvariasikan campuran tanah liat. Campuran  tersebut menghasilkan emisivitas  yang  berbeda-beda sebagai berikut.

Cangkir yang paling cepat mendinginkan  kopi yang dituang  ke dalamnya  adalah . . . .
A.O
B.N
C.M
D.L
E.K
          Pembahasan : A
         
4.     Bingkai jendela  terbuat dari kayu  yang memiliki koefisien.  pemuaian  sangat  kecil sehingga  dapat diabaikan. Bingkai  tersebut  dipasangi kaca berukuran 1 m2 (α = 9 x 10-6/oC). Antara kaca dan bingkai diberi kelonggaran 2 mm. Apabila suhu lingkungan  pada siang  hari naik  sebesar 20oC dari suhu udara pada malam hari, pernyataan  yang benar berdasarkan  kasus tesebut adalah . . .
A.    Kaca  tidak pecah karena  luas kaca  ketika memuai  lebih kecil dari  luas bingkai  kaca.
B.    Kaca tidak pecah karena pemuaian  kaca lebih kecil dari pemuaian  bingkai.
C.    Kaca pecah karena ukuran  kaca lebih besar dari ukuran  bingkai.
D.    Kaca pecah  karena  kaca memuaiakan  tetapi bingkai menyusut.
E.    Kaca  tepat menyentuh  bingkai kaca.
Pembahasan : A
Abingkai = 1,002 x 1,002 = 1,004004 m2
Akaca = Ao kaca (1 + 2α ΔT)
          = 1 (1 + 2. 9.10-6­.20)
          = 1,00036 m2
Karena luas bingkai kaca lebih besar dari pemuaian kaca, maka kaca tidak pecah.
Pembahasan : A

5.     Logam lebih cepat menghantarkan  panas daripada  kayu. Alasan  yang  tepat  berdasarkan fakta tersebut adalah . . . .
A.    partikel logam lebih rapat dibandingkan partikel kayu
B.    tumbukan  antarelektron  logam daripada kayu
C.    tumbukan antar elektron kayu daripada  logam
D.    logam  lebih cepat menaikkan suhunya dibandingkan  kayu
E.    logam memiliki massa  jenis yang lebih besar dibandingkan  kayu
Pembahasan : B
tumbukan  antarelektron  logam daripada kayu

6.     Perhatikan  gambar  berikut!

Batang  logam yang memiliki  koefisien  muai panjang 4 x 10-3/oC  dipanaskan  hingga suhunya mencapai 80oC. Batang  logam mengalami pertambahan  panjang  sebesar  2,88 x 10-2 m. Jika panjang  awal  logam 12 cm, suhu awal batang logam sebesar...oC.
A. 15
B. 20
C. 35
D. 45
E. 50
Pembahasan : B
ΔL = Lo α ΔT
ΔT = ΔL/ Lo α
      = 2,88 x 10-2/0,12. (4.10-3)
      = 60oC
T2 – T1 = 60oC
T1 = 80 – 60 = 20oC

7.     Dua batang besi identik memiliki  suhu berbeda pada ujungnya. Besi  I ujungnya bersuhu 25oC, sedangkan besi  ll ujungnya bersuhu  100oC. Apabila  kedua batang  besi disambungkan,  suhu pada sambungan  sebesar. . .oC.
A. 75,5
B. 72,5
C. 65,0
D. 62,5
E. 60,0
Pembahasan : D
H1 = H2
(K1 A1 ΔT1)/L= (K2 A2 ΔT2)/L2
Karena K= K2, A1 = Adan L1 = L2, maka
Persamaan menjadi
ΔT1 = ΔT2
(T – 25) = (100 – T)
2T = 125
T = 62,5 oC

8.     Bejana  kaca bervolume 4 liter terisi penuh  air, lalu dipanaskan  sehingga  suhunya naik  sebesar  20oC. Ternyata  sebagian air tumpah. Jika diketahui
koefisien muai linear kaca 9 x 10-6/oC  dan koefisien muai  volume  air 2,1 x 10-4/oC, volume air yang tumpah  sebanyak . . . liter.
A. 0,0150
B. 0,0165
C. 0,0175
D. 0,1650
E. 0,1750
Pembahasan : B
ΔV      = ΔVkaca – ΔVair 
          = Vo 3αkaca ΔT – Vo γair ΔT
          = VΔT (3αkaca - γair)
          = 4 . 20 (3(9 . 10-6) – 2,1 . 10-4)
          = -0,0165 L
Maka volume yang tumpah sebanyak 0,0165 L




17 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Teori Kinetik Gas

1.   Perhatikan pernyataan-pemyataan  berikut!
1) Gas melakukan usaha pada proses isobarik.
2) Gas  tidak mengalami  perubahan  energy dalam pada proses  isokhorik.
3) Energi dalam  gas berubah  pada proses isotermik.
4) Gas  tidak mengalami  perubahan  suhu pada proses adiabatik.
Pernyataan  yang  tepat berkaitan  dengan  proses termodinamika  di atas adalah . . . .
A. 1) dan 2) 
B. 1) dan 4)
C. 2) dan 3)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)
Pembahasan : B
1)      Gas melakukan usaha pada proses isobaric (tekanan tetap)
W = p ΔV
4) Gas  tidak mengalami  perubahan  suhu pada proses adiabatik.

2.   Gas  ideal dalam  ruang  tertutup  dipanaskan  secara isokhorik sehingga  suhunya  naik  hingga  4 kali suhu semula. Energi kinetik  rata-rata molekul gas ideal menjadi ....
A. ¼ Ek1
B. ½ Ek1
C. 2 Ek1
D. 4 Ek1
E. 6 Ek1
Pembahasan : D
Diketahui
T2 = 4T1
Maka
Ek2/Ek1 = (3/2 kT2)/(3/2kT1)
Ek2 = T2/T1 Ek1
Ek2 = 4 T1/T1 . Ek1
Ek2 = 4.Ek1

3.   Gas menempati  ruangan  tertutup  lalu dipanaskan hingga  suhunya  mencapai T K, maka . . . .
A. volume gas semakin  bertambah  karena gas memuai
B. energi kinetik molekul-molekul sebesar 2/3 NKT
C. energi kinetik molekul-molekul  sebesar 3/2 NKT
D. energi potensial molekul semakin  kecil
E. tekanan gas  tetap
Pembahasan : C
Dengan Persamaan:
Ek = 3/2 NkT

4.   Gas dengan volume Vberada  dalam  ruang  tertutup bertekanan  p dan bersuhu T Gas mengembang secara  isotermik sehingga volumenya naik menjadi 3/2 kali dari volume mula-mula.  Perbandingan  antara tekanan gas awal dan  tekanan
gas akhir adalah. . . .
A. 3 : 2
B. 2 : 3
C. 1 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 1
Pembahasan : A
Diketahui
V2 = 3/2 V1
Karena isotermik T tetap
P1 . V1/T1 = P2 . V2/T2
P1/P2 = V2 /V1
    P1/P2 = 3/2




18 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gelombang

1.        Grafik amplitudo  beberapa  bunyi yang dideteksi dengan mic condensersebagai  berikut.



Berdasarkan  grafik di atas, bunyi yang terdengar paling  keras adalah . . . .
A. 1)
B. 2)
C. 3)
D. 4)
E. 5)
Pembahasan : C
Keras lemahnya bunyi bergantung amplitudo.

2.        Gelombang  berjalan memiliki  persamaan simpangan  y = 10 sin π (80t – x/50)
Jika x dan y dalam cm dan f dalam  sekon, gelombang merambat  dengan  kecepatan  . . . m/s.
A. 15
B. 25
C. 30
D. 40
E. 45
Pembahasan D
Untuk menentukan cepat rabat gelombang dapat digunakan persamaaan :
v = ω/k
v = 80 π/ π/50 = 40 m/s

3.        Persamaan  gelombang  berikut yang merupakan persamaan  gelombang  stasioner ujung  terikat adalah....

Pembahasan C

4.       Perhatikan  grafik di bawah  ini!


Gambar  di atas merupakan  grafik simpangan sebuah  tali yang digetarkan sehingga membentuk gelombang  berjalan  dengan periode  0,2 sekon.
Persamaan gelombang  talitersebut  adalah  . . . m.

Pembahasan A
ω = 2π/T = 10 π
k = 2 π/λ = 2 π
maka persamaan dapat ditulis :
y = 0,2 sin (10 πt - 2 πx – θ)
untuk menentukan sudut fase θ, bahwa t = 0, x = 0 dengan y = -0,2 m
- 0,2 = 0,2 sin (0 – 0 – θ)
- 0,2 = 0,2 sin θ
sin θ = - 1
            θ = 90o




19 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Efek Doppler

1.       Bu Mita mengendarai  sepeda motor  ke pasar melewati toko. Dari  toko  tersebut  terdengar  bunyi musik dengan  frekuensi 1.200 Hz. Kecepatan bunyi musik saat  itu sebesar  320 m/s. Frekuensi bunyi musikyang didengar  Bu Mita  saat mendekati toko tersebut sebesar 1.275 Hz. Kecepatan sepeda motor yang dikendarai Bu Mita  . . . m/s.
A. 10
B. 15
C.  20
D. 25
E. 30
Pembahasan : C
Persamaan
fp = (v + vp) fs/v
1275 = (320 + vp) 1200/320
1275 . 320/1200 = 320 + vp
340 – 320 = vp
20 m/s = vp

2.       Ali memainkan  alat musik dengan  frekuensi  990 Hz sambil  bergerak  dengan  kecepatan  2 m/s. Ali mendekati Made yang  juga sedang  bergerak mendekatinya dengan kecepatan  4 m/s. Kecepatan rambat  bunyi di udara saat  itu sebesar  332 m/s. Frekuensi  yang didengar  Made sebesar . . . Hz.
A.  1.008
B.  990
C.  900
D. 875
E. 750
Pembahasan : A
Persamaan
fp = (v + vp) fs/v-vs
fp = (332 + 4) 990/332 – 2
fp = 336.990/330
fp = 1.008 Hz

3.       Mobil polisi bergerak  dengan  kecepatan  72 km/jam sambil membunyikan  sirene dengan  frekuensi 1.400 Hz. Di belakang mobil polisi ada pengendara  sepeda motor yang bergerak mendekati mobil  dengan kecepatan 54 km/jam. Jika cepat  rambat bunyi di udara pada saat itu 330 m/s, frekuensi  sirene mobil yang  didengar pengendara  sepeda motor sebesar  . . .Hz.
A.  1.240
B.  1.260
c.  1.380
D.  1.420
E. 1.450
Pembahasan : C
Persamaan
fp = (v + vp) fs/v+vs
fp = (330 + 15) 1.400/330+20
fp = 345. 1.400/350
fp = 1.380 Hz

4.       Seorang  pengamat mendengar  frekuensi fp dari sumber bunyi yang mengeluarkan frekuensi  fKecepatan  pengamat  adalah  vo, kecepatan  sumber bunyi adalah  vs, dan kecepdtan bunyi di udara adalah v. Frekuensi  yang didengar pengamat paling kecil saat persamaannya  . . . .

       Pembahasan : E




20 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

1.       lntensitas bunyi di titik P yang berjarak 1 m dari sumber bunyi adalah 1x10-5W/m2.  intensitas ambang  sebesar 1x10-12W/m2. Titik Q berjarak 100 m dari sumber  bunyi. Perbandingan  taraf intensitas  bunyi di titik P dan Q sebesar.  . . .
A. 3:7
B. 7:3
C. 7 :10
D. 10  :7
E.  10:9
PEMBAHASAN : B
TIP = 10 log Ip/Io
     = 10 log 107
        = 70 dB
TIQ = TI- 10 log (rQ / rp)2
     = 70 – 40
     = 30 dB
TIP/ TIQ = 70/30 = 7/3

2.       lntensitas bunyi terbesar yang masih  dapat diterima manusia adalah 1 W/m2. Hal ini menunjukkan bahwa....
A.  ambang  rasa sakit manusia adalah 1 dB
B.  ambang  rasa sakit manusia adalah 10 dB
C. ambang  nasa sakit manusia adalah  120 dB
D. manusia  hanya  dapat mendengar  bunyi dengan  intensitas 1 W/m2
E. manusia  dapat mendengar  bunyi dengan intensitas  minimal 1 W/m2
PEMBAHASAN : C
Intensitas yang masih dapat diterima telinga manusia 1 W/m2
Intensitas terkecil/ambang yang dapat menimbulkan rangsangan pada manusia 10-12 W/m2
Jika dimasukkan pada
TI = 10 log 1/10-12
TI = 120 dB

3.       Mesin  jahit yang sedangdigunakan  menghasilkan intensitas bunyi sebesar 2 x 10-9 W/m2.  Intensitas ambang  bunyi  1 x 10-12 W/m2. Jika 5 mesin  jahit digunakan bersamaan, taraf  intensitas  bunyi yang dihasilkan  sebesar.  . . dB.
A. 20
B. 30
C. 40
D. 50
E. 60
PEMBAHASAN : C
I5 = nI1
    = 5 (2 x 10-9)
= 1 x 10-8 W/m2

Maka
TI5 = 10 log I5/Io
               = 10 log 10-8/10-12
          = 10 .4
          = 40 dB
4.       Suatu sumber  bunyi dihidupkan  dan didengar oleh pengamat  pada  jarak  2 m dan 200 m. Pada  jarak 2 m, laraf  intensitas  bunyi yang dirasakan pendengar sebesar 90 dB. Perbandingan taraf intensitas bunyipada  jarak2 rn dan 200 m adalah
A. 5 : 19
B. 5 : 13
C. 9 : 5
D. 13 : 5
E. 13 : 9
PEMBAHASAN : C
TI2 = TI1 – 10 log (r2/r1)2 = 90 - 10 .4 = 50 dB
      TI1/TI2 = 90/50 = 9/5




21 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Alat Optik

1.       Lensa objektif sebuah mikroskop berupa  lensa cembung dengan jarak fokus  f. Benda yang diamati dengan mikroskop  harus ditempatkan padajarak....
A.  sama dengan  f
B.  sama dengan 2f
C. lebih kecil dari f
D. lebih besar dari 2f
E. diantara f dan 2f
Pembahasan : E

2.       Perhatikan  diagram  pembentukan bayangan  pada teropong bintang berikut!

Jika pengamatan dilakukan tanpa berakomodasi, perbesaran  bayangan yang terbentuk  sebesar . . . kali.
A. 240
B. 200
C. 120
D. 80
E. 60
Pembahasan : E
M = fob/fok

3.       Sebuah mikroskop memiliki  jarak  fokus  lensa objektif 1 cm dan jarak  fokus lensa okuler  5 cm. Benda diletakkan pada  jarak  1,1 cm dari  lensa objektif. Panjang mikroskop  saat pengamatan dilakukan  dengan mata tidak berakomodasi  adalah ...cm.
A. 16
B. 20
C. 25
D. 27
E. 32
Pembahasan : A
1/sob’ = 1/fob – 1/sob
1/sob’ = 1/1 – 1/1,1
sob’ = 11 cm
maka
d = sob’ + fok
d = 11 + 5 = 16 cm
4.       Teropong bintang memiliki jarak  fokus lensa objektif 1,8 m dan  jarak  fokus  lensa okuler 6 cm. Apabila  pengamatan dilakukan dengan mata berakomodasi  pada  jarak  30 cm, panjang  teropong bintang adalah...cm.
A. 175 
B. 185 
C. 190
D. 210
E. 215
Pembahasan : B
1/sok = 1/fok – 1/sok
1/sok = 1/6 – 1/(-30)
sok = 5 cm
maka
d = fob + Sok
      d = 180 + 5 = 185 cm




22 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Interferensi dan Difraksi Cahaya

1.   Percobaan  celah  ganda menggunakan  panjang gelombang λ, celah d, dan  jarak layar L menghasilkan  jarak Δy  (jarak antara  pita terang  dan pita gelap  yang berdekatan)  saat di udara.  Jika percobaan  dilakukan  di dalam air, pernyataan  yang benar adalah...
A.    Orde yang terbentuk  lebih sedikit karena panjang gelombang  di air lebih kecil.
B.    Orde yang terbentuk  lebih sedikit karena indeks bias air lebih besar.
C.    Jarak antara pita  terang dan pita gelap  lebih pendek  karena  panjang gelombang  cahaya di air lebih kecil.
D.    Jarak antara pita  terang dan pita gelap  lebih panjang karena panjang gelombang  cahaya di air lebih besar.
E.    Jarak  antara pita  terang dan pita gelap  lebih pendek  karena  panjang gelombang  cahaya di air lebih besar.
Pembahasan : C
Persamaan :
dy/L = nλ
Jarak antara pita  terang dan pita gelap  lebih pendek  karena  panjang gelombang  cahaya di air lebih kecil.
n di air > n di udara

2.   Seorang  siswa melakukan  percobaan  difraksi menggunakan kisi yang memiliki  300 garis/mm. Pada  layar diperoleh pola terang orde pertama berjarak 1,8 cm dari terang pusat dan  layar berjarak  30 cm dari kisi. pernyataan yang benar berdasarkan  data tersebut  adalah  . . .
A. Orde kedua terbentuk  pada  jarak 9 mm.
B. Orde kedua  terbentuk  pada  jarak 18 mm.
C. Orde kedua terbentuk  pada  jarak 36 mm.
D. Panjang gelombang  yang digunakan  20 nm.
E. Panjang  gelombang yang digunakan 2.000  nm.
Pembahasan : C
dy1/L = nλ
1/300/mm (1,8 cm/30 cm) = 1 λ
λ = 0,2 x 10-3 mm
λ = 2.000 A

d y2/L = n λ
y2    = nλL.N
       = 2. 2.000. 0,3.300
       = 36mm

3.   Layar  diletakkan sejauh 150 cm dari celah  ganda. Jarak antara  kedua celah adalah 0,04 mm sehingga membentukterang  kedua berjarak  3 cm
dari  terang pusat. Pernyataan yang benar berdasarkan  data diatas adalah . . .
A.  Orde maksimal yang terbentuk  adalah 50.
B.  Jarak antara terang yang berdekatan 1,5  cm.
C. Panjang  gelombang  yang digunakan  sebesar 500 nm.
D. Terang kedua  berada di 4 cm jika  layar didekatkan  dengan celah.
E.  Diperlukan  jarak layar yang  lebih jauh agar terbentuk  terang  kedua pada  jarak 1 cm.

Pembahasan : B
dy2/L = nλ
λ     = dy2/L.n
       = 4 . 3/2. 1,5
       = 400 nm
Orde maksimum jika sin θ = 1
d     = nλ
n     = d/λ
n     = 4. 10-5/4.10-7
n     = 100


4.   Perhatikan percobaan  interferensi celah ganda berikut ini!

Berdasarkan  skema  di atas, pernyataan  yang benar adalah...
A. Panjang  gelombang yang digunakan 100 nm.
B. Panjang  gelombang  yang digunakan 1.000 A.
C. Terang ketiga berjarak  6,25 mm dari terang pusat.
D. Terang  kedua berjarak  18,75 mm dari terang pusat.
E. Jarak  terang pertama dan terang kedua 6,25 mm.
Pembahasan : E
Gunakan persamaan
     dy/L = nλ



23 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gelombang Elektromagnetik

1.       Salah satu pemanfaatan  gelombang mikro adalah ....
A. terapi  penyakit  encok
B. membunuh  sel kanker
C. mensterilkan  alat-alat kedokteran
D. memasak makanan dengan  lebih cepat
E. penghantar  informasi pada  transmitter radio
Pembahasan : D
memasak makanan dengan  lebih cepat

2.       Perhatikan  skema  spektrum  gelombang  elektromagnetik berikut!

Spektrum  gelombang  elektromagnetik  yang ditunjukkan  pada nomor 2 digunakan  untuk  . . . .
A. mendeteksi  uang palsu
B. mendeteksi  posisi sebuah objek
C. mengeringkan  cat dengan cepat
D. mensterilkan  alat-alat kedokteran
E. memeriksa  kondisi  tulang  - tulang retak
Pembahasan : E
Sinar X
E. memeriksa  kondisi  tulang  - tulang retak

3.       Sinar  inframerah dapat dimanfaatkan pada kegiatan....
A.  memasak makanan dengan cepat
B. mensterilkan alat-alat kedokteran
C. melancarkan  peredaran  darah
D. membunuh  bakteri dan virus
E. membawa  informasi
Pembahasan : C
C. melancarkan  peredaran  darah

4.       Perhatikan  ciri-ciri gelombang  berikut  ini!
1) Memerlukan medium untuk merambat.
2) Memiliki cepat  rambat yang sama  dengan cepat  rambat cahaya.
3) Merupakan gelombang  longitudinal.
4) Arah perambatannya  tidak dapat dibelokkan oleh medan  listrik.
5) Dapat mengalami  polarisasi.
Ciri-ciri gelombang elektromagnetik ditunjukkan oleh nomor....
A. 1), 2), dan 3)
B. 1), 3), dan 5)
C. 2), 3), dan 4)
D. 2), 4), dan 5)
E. 3), 4), dan 5)
Pembahasan : D
2) Memiliki cepat  rambat yang sama  dengan cepat  rambat cahaya.
4) Arah perambatannya  tidak dapat dibelokkan oleh medan  listrik.
      5) Dapat mengalami  polarisasi.





24 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Hukum Hooke

1.       Hukum  Hooke dapat dirumuskan  dengan F = k Δx, dengan Fadalah  gaya, kadalah  konstanta pegas, dan Δx adalah pertambahan  panjang. Berdasarkan
persamaan  tersebut dapat dijelaskan  bahwa  . . . .
A.      semakin besar nilai konstanta pegas, semakin kecil gaya yang dibutuhkan  pegas untuk meregang
B.      semakin kecil nilai konstanta  pegas,  semakin besar gaya yang dibutuhkan  pegas meregang
C.      semakin besar nilai konstanta pegas, semakin  sulit suatu pegas meregang.
D.     konstanta  pegas  sebanding  dengan  kemampuan pegas meregang
E.      gaya berbanding  terbalik dengan  pertambahan panjang pegas
Pembahasan : C
Dengan persamaan
F = k . Δx
semakin besar nilai konstanta pegas, semakin  sulit suatu pegas meregang.

2.       Perhatikan  gambar berikut!

Empat pegas  identik memiliki  konstanta masing - masing  sebesar 2 x 103N/m. Beban m digantungkan pada susunan  pegas.tersebut  sehingga  sistem mengalami  pertambahan  panjang 2 cm. Gaya berat beban  yang menimbulkan  pertambahan panjang  tersebut  sebesar.  . . N.
A. 10
B. 20
C. 25
D. 30
E. 40
Pembahasan : D
Tentukan k paralel
Kp = k + k + k = 3k
Tentukan k seri
1/ks = 1/kp + 1/k
Ks = ¾ k
Maka
F = ks . Δx
    = ¾ 2.000 . 0,02
    = 30 N

3.       Grafik di bawah  ini menyatakan  hubungan  gaya (ΔF) terhadap  pertambahan  panjang  (Δx) sebuah pegas.

Dari grafik  di atas dapat disimpulkan bahwa . . .
A. Pada daerah x, pegas tidak rnampu  lagi menahan  gaya sehingga  putus.
B. Pada daerah y, pegas meregang  tidak linear.
C. Pada  daerah y, pegas masih bersifat elastis.
D. Pada daerah  z, pegas meregang  linear.
E. Pada daerah  z, pegas bersifat plastis.
Pembahasan : B
x daerah elastis
y daerah plastis
z daerah breakdown

4.       Di bawah  ini disajikan grafik hubungan  antara gaya (F) dan pertambahan  panjang pegas (Δx). Pegas yang paling mudah meregang ditunjukkan oleh grafik
   

Pembahasan : E
Gunakan persamaan k = F/ΔX
      Untuk menentukan nilai k terkecil




25 Latihan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Materi Gerak Harmonik Sederhana

1.       Sebuah pegas yang memiliki  konstanta  k diberi beban m. Saat beban ditarik  lalu dilepaskan, pegas  bergerak  harmonis  dengan  frekuensi f. Kemudian  pegas dipotong menjadi setengahnya lalu beban dipasang  kembali.  Frekuensi  yang dihasilkan  pegas menjadi  . . . .
A. ½ f 2
B. f 2
C. ½ f
D. 2f
E. 2f 2
Pembahasan : B
f = 1/2π k/m
diketahui
k
setelah dipotong
Δx          = Δx1 + Δx2
w/k = w/k’ + w/k’
1/k = 1/k’ + 1/k’
1/k = 2/k’
K’ = 2k
Maka dengan perbandingan
f’/f = k’/k
    = 2k/k
f' = f 2

2.       Sebuah  pegas disimpangkan  sehingga melakukan gerak  harmonik sederhana. Saat simpangan pegas  adalah setengah dari amplitudo getaran, nilai perbandingan  antara energi  kinetik dan energi potensialnya  adalah ... .
A.    1 : 2
B.    1 : 3
C.    1 : 4
D.    3 : 1
E.    4 : 1
Pembahasan : D
y = ½ A
ditanyakan Ek : Ep
Ek          = ½ k (A2 – y2)
    = ½ k (A– (1/2 A)2)
    = ½ k ¾ A2
      = 3/8 k A2
Ep = ½ ky2
    = ½ k (1/2 A)2
      = ½ k ¼ A2
    = 1/8 k A2
Jika dibandingkan 3 : 1

3.       Perhatikan  pernyataan-pernyataan  yang bekaitan dengan  energi gerak  harmonis  berikut  ini!
1)  Energi  potensial  nol jika energi kinetiknya maksimum.
2)  Energi  kinetik dipengaruhi oleh kecepatan gerak.
3)  Energi kinetik menjadi maksimum jika fasenya ½
4)  Energi potensial berbanding  langsung dengan simpangannya.
Pernyataan  yang benar  ditunjukkan  oleh nomor
A. 1), 2), dan 3)
B. 1), 2), dan a)
C. 2) dan 3)
D. 2), 3), dan 4)
E. 3) dan 4)
Pembahasan : B
Ep = ½ ky2 = ½ kA2 sin2 ωt
Ek = ½ mv2 = ½ mω2 A2 cos2 ωt
Em = Ep + Ek

4.       Benda  bermassa  20 gram diletakkan  di ujung pegas,  lalu digetarkan. Persamaan  getaran pegas y = 0,05 sin 20πt, dengan  y dalam meter dan  f
dalam  sekon.  Energi mekanik yang dihasilkan sebesar.  . . J.
A.     π2 x 10-2
B.     π  x 10-2
C.    π2 x 10-3
D.    π  x 10-3
E.     π2 x 10-4
Pembahasan : A
Em = ½ kA2
Em = ½ mω2 A2
      Em = ½ (2 . 10-2 ).(20π)2 . 25 . 10-4 = π2 x 10-2