pembahasan soal USBN FISIKA 2020

soal dan pembahasan USP BKS fisika SMA 2020 atau yang dulu disebut engan USBN atau UAM BN

soal No. 1 USBN 2020 tentang:
1.Perhatikan gambar berikut.

Besar kecepatan di titik B dari fenomena seperti pada gambar adalah...... m/s

A.      √10

B.      2 √10

C.      3 √10

D.      4 √10

E.      5 √10

Jawab: D

Pembahasan:

Cara cepat:

v² = 2as

dimana pada benda jatuh ke bawah a = g

v² = 2gs

v² = 2.10.(10-2)

v² = 160

v = √160 = 4√10 m/s

2.       Perhatikan gambar berikut !

Bola bermassa m yang mula-mula dalam posisi horizontal dilepas dari keadaan diam dan menumbuk bola lain bermassa m yang diam secara sentral. Bila tumbukan keduanya adalah tak lenting sama sekali, maka kecepatan benda sesaat setelah tumbukan adalah....

A.      √0,5 gL

B.      √0,6gL

C.      √1,25gL

D.     √1,8gL

E.      √1,9gL

Jawab:

Pembahasan:

Kecepatan bola m sebelum tumbukan:

v² = 2.g.h

v = √2.g.h

v = √2.gL

kecepatan setelah tumbukan tidak lenting:

m₁.v₁ + m₂.v₂ = (m₁ + m₂).v’

m. √2gL + 0 = 4mv’

v’ = ^√(2gL)/_√16

v’= √0,125gL

3.       Batang AB yang massanya diabaikan diletakkan mendatar dan dikerjakan tiga buah gaya seperti gambar.

Jarak AB = 20 cm, BC = 10 cm, dan CD = 10 cm. Resultan momen gaya yang bekerja pada batang jika diputar pada poros di D adalah… (sin 53⁰ = 0,8)

A.     24 Nm

B.     26 Nm

C.     30 Nm

D.     32 Nm

E.      34 Nm

Jawab:

Pembahasan:

Ʈ = Σ (F.r)

Ʈ_D = 100.AD.sin 53 + 200.CD – 100 √2. BD. Sin 45

 Ʈ_D = 100.40.0,8 + 200.10 – 100 √2. 20. ½ √2

Ʈ_D = 3200 + 2000 – 2000

Ʈ_D = 3200 cm.N = 32 m.N

4. matilah gambar dibawah ini!

Berdasarkan gambar bangun homogen diatas, maka titik berat benda terletak pada ...

A.(2,0 ; 4,0) cm

B.(2,0 ; 3,6) cm

C.(3,0 ; 5,0) cm

D.(4,0 ; 2,0) cm

E.(3,0 ;6,0) cm

Jawab: A

pemahasan:

(i) bangung I bawah : persegi panjang

 - koordinat pojok kiri bawah:(0 , 0)

 - koordinat titik berat:

   x1 = 2

   y1 = 3

 - luas bangung pesegi panjang:

   A = P . l = 4 . 6 = 24

(ii) banggun II - atas : segitiga

- koordinat pojok kiri bawah:  (1 , 6)

- koordinat titik berat:

  x2 = 2

  y2 = 6 + ( 1/3 . tinggi ) = 6 + (1/3 . 6)

  y2 = 8

-luas segitiga

 A2  = 1/2 . alas . tinggi

 A2 = 1/2 . 2 . 6 = 6

(iii) korrdinat gabungan:

- sumbu x ( xo = 2)

- sumbu y 

    ∑ (A.Y)
Y = __________
      ∑ A
     A1.Y1 + A2.Y2
Yo = _________________
       A1 + A2

     24.3 + 8.6
Yo = _______________
       24 + 6

     72+48
Yo = _______
      30

Yo = 120/30 = 40

5. Empat pegas identik dengan konstanta masing-masing pegas sebesar 400 N/m disusun seperti pada gambar.

Anggap susunan pegas hanya dipengaruhi oleh beban.  Jika susunan pegas diberi beban 0,2 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s², maka pertambahan panjang susunan pegas tersebut adalah ….

A. 0,001 m

B.  0,002 m

C.  0,003 m

D.  0,004 m

E.   0,005 m

Jawab:

Pembahasan:

Susunan paralel maasing – masing sebesar 800 N/m

Susunan seri;

¹/_k = ¹/_k1 + ¹/_k2

¹/_k = ¹/₈₀₀ + ¹/₈₀₀

¹/_k = ¹/₄₀₀

k = 400  ^N/_m

rumus gaya pegas dan pertambahan panjang pegas:

F = k . Δx

m.g = k . Δx

0,2 . 10 = 400 . Δx

Δx = 2/400= 0,005 m

6.       Benda berbentuk balok dicelupkan dalam cairan A yang massa jenisnya 920 kg.m^-3, ternyata ¼ bagiannya muncul di atas permukaan.

Berapa bagian dari balok tersebut yang muncul jika cairan diganti dengan cairan B yang massa jenisnya 1104 kg.m^-3?

A.     ¹/₅ bagian

B.     ²/₉ bagian

C.     ⁴/₉ bagian

D.     ¹/₁₀ bagian

E.      ¾ bagian

Jawab:

Pembahasan:

- Zat A

F = W

ρ_f g V = ρ_b g Vbf

920 V = ρ ¾ V

ρ_b = 920 . 4/3  V

- Zat B

F = W

ρ_f g V = ρb g Vbf

1104 V = 920. 4/3. Vbf

V_bf = 0,9  V

V yang diatas = (1 – 0,9) V = 0,1 V

7.       Sebuah tangki terbuka berisi air setinggi H = 6,5 m. Sebuah lubang kecil berada di bawah permukaan air sejauh h = 45 cm sehingga air memancar dari lubang itu, maka kecepatan air pada saat itu adalah...

A.     3 m/s

B.     4 m/s

C.     5 m/s

D.     8 m/s

E.      9 m/s

Jawab:

Pembahasan:

V = √2gha

V = √2.10.0,45

V = √9

V = 3 m/s

8.       Diantara sumber energi berikut yang bukan sumber energi terbarukan adalah... .

A.     Energi surya

B.     Energi nuklir

C.     Tenaga air

D.     Energi panas bumi

E.      Energi tidal/ pasang surut

JAWAB: B

9.       Sebuah bandul sederhana mempunyai tali 50 cm dan beban bermassa 50 gram. Titik tertinggi beban adalah 10 cm di atas titik terendah. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², pada posisi mana Energi kinetic terbesar ?

A.     Pada titik tertinggi

B.     Pada ketinggian 5 cm dari titik terendah

C.     Pada ketinggian 5 cm dari titik tertinggi

D.     Pada simpangan terjauh

E.      Pada titik terendah

Jawab; E

10.   Pada gelombang air laut terdapat dua buah gabus yang terpisah satu sama lain sejauh 200 cm. Keduanya turun naik dengan frekuensi 4 Hz. Bila salah satu gabus berada di puncak gelombang, yang satunya berada dipuncak gelombang yang lain, sedangkan diantara kedua gabus tersebut terdapat satu bukit gelombang. Cepat rambat gelombang tersebut adalah ....

A. 0,25 m/s

B.     0,5 m/s

C.     2 m/s

D.     4 m/s

E.      5 m/s

Kunci Jawaban: D

Pembahasan:

2λ = 2 meter

 λ = 1 m

V = λ.f

V = 1 . 4 = 4 m/s