Pembahasan Fisika UN 2015 No. 1



Pembahasan soal Fisika Ujian Nasional 2015 nomor 1 sampai dengan nomor 5 tentang:

  • besaran dan pengukuran,

  • jarak dan perpindahan,

  • hukum II Newton,

  • titik berat, serta

  • momen gaya.




Soal No. 1 tentang Besaran dan Pengukuran



Hasil pengukuran diameter suatu tabung dengan mikrometer sekrup adalah 2,85 mm. Gambar yang sesuai dengan hasil pengukuran tersebut adalah ....










Pembahasan


Mikrometer sekrup adalah alat ukur panjang dengan tingkat ketelitian sampai 0,01 mm. Skala utama bersatuan mm dan skala selubung melingkar bersatuan 0,01 mm.

Hasil pengukuran 2,85 mm berarti:

2,85 mm = 2,5 mm + 0,35 mm
                = 2,5 mm + 35 × 0,01 mm
                = 2,5 skala utama + 35 skala melingkar

Perhatikan ilustrasi berikut ini!


Cara membaca mikrometer sekrup, skala utama dan skala melingkar


Jadi, gambar yang sesuai dengan hasil pengukuran tersebut adalah gambar pada opsi (E).


Soal No. 2 tentang Jarak dan Perpindahan



Pada acara "Festival City Marathon" bulan Oktober 2014 di Jakarta terdapat 4 kategori lari, yaitu kategori full marathon (42 km), kategori half marathon (21 km), kategori 10 kilometer, dan kategori 5 kilometer di mana lintasan masing-masing kategori sudah ditentukan. Lomba lari marathon ini start dari Gedung Gelora Bung Karno dan finish di Monas. Salah seorang peserta bernama Andri mengikuti lomba lari full marathon dan ia hanya mampu menempuh lintasan titik A, B, dan C seperti pada gambar.

Lintasan Marathon yang ditempuh Andri, jarak dan perpindahan


Jika 1 kotak mewakili 1 km maka perpindahan total yang dilalui Andri adalah ....

A.   26 km
B.   20 km
C.   12 km
D.   10 km
E.   8 km




Pembahasan


Perpindahan adalah perubahan kedudukan dari titik awal ke titik akhir. Perpindahan merupakan besaran skalar sehingga tidak memperhatikan lintasan, yang diperhatikan hanya kedudukan titik awal dan titik akhir.

Perpindahan tidak memperhatikan lintasan, hanya titik awal dan titik akhir


Andri mengawali marathon dari titik O dan berakhir di titik C sehingga perpindahannya adalah

Menghitung perpindahan dengan rumus Pythagoras

Jadi, perpindahan total yang dilalui Andri adalah 10 km (D).

Simak juga, Pembahasan Soal UN: Vektor Resultan (Perpindahan).


Soal No. 3 tentang Hukum II Newton



Perhatikan gambar di bawah ini!

Hukum II Newton tentang Gerak, gaya gesek, gaya tarik 60 derajat


Jika sistem benda bergerak, gaya gesekan antara balok dan lantai masing-masing sebesar 2 N dan percepatan benda 2 m/s2, besar tegangan tali pada kedua balok tersebut adalah ....

A.   6 N
B.   10 N
C.   16 N
D.   32 N
E.   64 N









Pembahasan


Karena sistem benda bergerak maka soal tersebut harus diselesaikan dengan menggunakan hukum II Newton.

Tinjau benda pertama (depan)

Penerapan hukum II Newton

                      ΣF = m1a
F cos 60° − Tf = m1a
     28 . ½ − T − 2 = 3 × 2
                 12 − T = 6 
                         T = 6

Benda kedua (belakang) tidak perlu lagi ditinjau, hasilnya pasti sama.

Mumpung ada waktu, coba kita tinjau sama-sama, hitung-hitung nambah pengetahuan.

Tinjau benda kedua (belakang)

Hukum II Newton untuk benda kedua

    ΣF = m2a
 Tf = m2a
T − 2 = 2 × 2 
       T = 4 + 2
          = 6

Ternyata lebih sederhana meninjau benda kedua.

Jadi, besar tegangan tali pada kedua balok tersebut adalah 6 N (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gaya dan Hukum Newton.


Soal No. 4 tentang Titik Berat



Perhatikan gambar di bawah ini!



Koordinat titik berat bangun luasan tersebut terhadap titik O adalah ....

A.   (6; 7⅕)
B.   (6; 7⅖)
C.   (6; 8⅕)
D.   (6; 8⅖)
E.   (6; 9⅕)




Pembahasan


Jika diperhatikan gambarnya, lubang segitiga tidak memengaruhi letak titik berat pada arah x, yaitu x0 = 6. Apalagi jika diperhatikan opsi jawaban. Semua opsi jawaban menyatakan bahwa x0 = 6.

Untuk menentukan letak titik berat arah y, kita bagi bangun tersebut menjadi dua. Bangun pertama adalah persegi panjang yang masih utuh. Sedangkan bangun kedua adalah lubang segitiga.




Mari kita tentukan titik berat arah y pada masing-masing bangun.

Bangun pertama (persegi panjang yang masih utuh) 

y1 = 18/2
    = 9 

A1 = p × l
     = 18 × 12
     = 216

Bangun kedua (lubang segitiga) 

y2 = 6 + ⅓ t
    = 6 + ⅓ × 6
    = 8 

A2 = ½ × a × t
     = ½ × 12 × 6
     = 36

Sekarang kita tentukan titik berat arah y pada keseluruhan bangun.

Rumus titik berat arah y
     Penghitungan titik berat arah y

Jadi, titik berat bangun luasan tersebut terhadap titik O adalah (6; 9⅕) (E).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Titik Berat.


Soal No. 5 tentang Momen Gaya



Perhatikan gambar di bawah ini!



Katrol dari silinder pejal (I = ½ MR2) ditarik dengan gaya F. Jika katrol berputar dengan percepatan 4 m/s2 maka besar F adalah ....

A.   2 N
B.   3 N
C.   4 N
D.   6 N
E.   8 N






Pembahasan


Sistem katrol yang bergerak merupakan penerapan dan hukum II Newton.

Στ = I α

dengan τ = FRI = ½ MR2, dan α = a/R, diperoleh: 

FR = ½ MR2.(a/R) 
  F = ½ Ma
      = ½ × 2 × 4
      = 4

Jadi, besar gaya F pada sistem katrol tersebut adalah 4 N (C).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Momen Gaya.

Simak Pembahasan Soal Fisika UN 2015 selengkapnya.



Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.


Next Post Previous Post
No Comment
Add Comment
comment url