PEMBAHASAN SOAL SBMPTN 2018 TKD SAINTEK FISIKA (NO. 16 -20)

16. Sebuah benda bergerak pada bidang XY dengan kecepatan vx(t) = t - 2 dan vy(t) = 3t + l. jika diketahui t = 0 ketika benda berada di xo = -1m dan Yo = 2 m, pada saat t = 2 detik .....

a. y = 0 m dan besar percepatan √10 m/s2

b. y = O m dan besar percepatan √8 m/s2

c. y = 10 m dan besar percepatan √10 m/s2

d. x = 0 m dan besar percepatan √8    m/s2

e. X = 10 m dan besar percepatan √8  m/s2

Jawab: C

Pembahasan:

Persamaan posisi

x(t) = xo + ʃvx = -1 + ½ t² -2t

y(t) = yo + ʃvy = 2 + 3/2 t² +t

pososi saat t = 2 detik

x = -1 + ½ . 4 - 2 . 2 = -5 m

y = 2 + 3/2 . 4 + 2 = 10 m

-------------------------------------------

persamaan percepatan:

a = dv/dt

ax = 1

ay = 3

a = √10 m/s²

17. Dua buah balok m1 = 1 kg dan m2 =2 kg saling terhubung oleh tali dengan panjang = 0,5 m.

Balok ml terhubung dengan sumbu licin melalui tali dengan panjang LI = 1 m seperti terlihat pada gambar.

Sistem bergerak melingkar beraturan pada meja mendatar yang licin dengan kecepatan sudut ω = 100 rad/s. Jika semua tali ringan dan tidak elastis, besar gaya tegangan pada tali LI adalah..... .

A. l x 10⁴N

B. 2 x 10⁴ N

C. 3 x 10⁴ N

(D) 4x10⁴ N

(E) 5x10⁴ N

Jawab: D

Penyelesaian:

Persamaan gaya sentripetal

Fs = m ω² r

Tinjau m2

T2 = m₂ ω² r = 2 . 100² . 1,5 = 3 . 10⁴

Tinjau m1

T1 – T2 = m1 ω² r

T1 - 3 . 10⁴  = 1 . 1002 . 1

T1 = 4 . 10⁴ N

18. Sebuah sistem mekanik diperlihatkan pada gambar.

jika bidang miring licin dan Sistem setimbang serta massa katrol dan massa pegas diabaikan, Jika setiap massa dijadikan dua kali semula, cara agar sistem tetap setimbang adalah

(A) k= tetap dan Δx menjadi 2 kali semula 

(B) k menjadi 0.5 kali semula dan Δx menjadi 2 kali semula

(C) k tetap dan Δx setengah kali semula

(D) k menjadi dua kali semula dan Δx tetap

(E) k tetap dan Δx menjadi 4 kali semula

Jawab: D

KESETIMBANGAN ROTASI:

Tinjau katrol atas

Στ = 0

2R . T₂ - R . T₁ = 0

2R . T₂ = R . T₁

2T₂ = T_{1 ... ..... ..... .... ..... ....} pers i

KESETIMBANGAN TRANSLASI

ΣF = 0

Tinjau m1

m₁g sin 30 = 2T₁

T1 = ½ m₁g sin 30

Tinjau katrol tunggal bergerak

T₁ = kx

Tinjau m2

T₂ = m₂.g

Subtitusi nilai T1 dab T2 dari persamaan i:

2T₂ = T₁

2. m₂.g = ½ m₁.g sin 30 = kx

Terlihat dari a diatas bahwa kx berbanding lurus dengan m. Sehingga agar seimbang / nilai konstan, jika kiri dinaikkan menjadi 2 kali (m) maka kanan juga harus dikalikan menjadi dua.

Sehingga, jawaban yang benar adalah D ( konstanta pega k menjadi dua kali, dan pertambahan panjang pegas x tetap)

19. Seorang pernain biola melakukan usaha 8 mJ untuk meregangkan senar biolanya hingga senar bertambah panjang 4 mm. Besar gaya yang dikerjakan pemain biola tersebut adalah „

A. 1 N             B.2N               C. 4N             

D.6N               E. 8N

Jawab: C

Pembahasan:

Usaha pada pegas

W = ½ F . Δx

8 . 10^-3 = ½ . F . 4 . 10^-3

F = 4 N

20. Sebuah balok kayu bermassa 7.5 kg dan bervolume 0,01 m³ dimasukkan ke dalam air (ρ = 1 x 10³ kg/m³). Besar gaya untuk menahan balok agar terbenam seluruhnya di dalam air adalah...

A. 10 N           B. 12,5N         C. 25 N          

D. 50N            E 100 N

Jawab: E

Pembahasan:

Fext + mg = FA
Fext = ρ .g.V - mg = 25 N

Selanjutnya no.21-30 >>>>