pembahasan soal USBN fisika 2020

soal dan pembahasan usp bks fisika 2020 part #2

11. Dalam suatu penelitian ilmiah disusun hipotesis: “Semakin dalam suatu titik dalam fluida yang diam, semakin besar tekanan hidrostatisnya .” Besaran yang harus diubah-ubah dan dijaga tetap dalam percobaannya adalah ….

A.     Kedalam titik dan tekanan hidrostatis.

B.     Kedalam titik dan massa jenis fluida.

C.     Tekanan hidrostatis dan massa jenis.

D.     Tekanan hidrostatis dan kedalaman titik.

E.      Massa jenis dan kedalaman titik.

Jawab: B

Pembahasan:

Variable kotrol (tetap) : massa jenis fluida

Variable manipulasi (yang dirubah) : kedalaman titik

Variable respon : tekanan hidrostatis

12.       Sekelompok siswa diberikan tugas untuk mengukur panjang dan lebar sebuah plat persegi. Alat ukurnya diberikan jangka sorong dan mikrometer. Skala yang ditunjukkan dari hasil pengukuran panjang dan lebar plat tersebut tampak pada gambar berikut.

(1) Lebar (mikrometer)

(2)    Panjang (jangka sorong)

Luas plat yang dihitung dengan memperhatikan aturan angka penting diperoleh sebesar ...

A. 182,72 mm²

B.  182,7 mm²

C.  183,0 mm²

D.     182 mm²

E.      183 mm²

Jawab: D

7,86 mm (3ap)  x 23,1mm (3ap) = 181,566 = 182 (2ap)

13.       Helmi dan Agus berangkat ke pasar mengendarai sepeda motor dengan rute seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut

Besar perpindahan yang ditempuh Helmi berdasarkan rute diatas adalah ....

A.     6,6 km

B.     5,0 km

C.     4,8 km

D.     4,4 km

E.      4,2 km

Jawab: B

Pembahasan:

Sumbu x

X =3,2 + 1 . cos 37 = 3,2 + 0,8 = 4 km

Y = 1 . sin37 + 2,4 = 0,6 + 2,4 = 3 km

Resultan perpindahan:

S² = x² + y²

S² = 4² + 3²

S² = 25

S = √25 = 5 km

14. Dua buah mobil A dan B bergerak searah , grafik hubungan v-t  kedua mobil ditujukkan seperti pada grafik berikut.

Jarak tempuh mobil A dan mobil B saat bertemu adalah ....

A.     160 m

B.     220 m

C.     250 m

D.     380 m

E.      400 m

Jawab: C

Pembahasan:

t = 2 x 5 = 10 s

S_B = v.t = 25 . 10 = 250 m

15. Andi melempar bola basket ke ring dengan ilustrasi berikut :
Jika Andi menembakkan bola basket ke ring dengan kecepatan 10 m/s, dan sudut elevasi 30⁰, ternyata posisi ring basket tersebut adalah titik puncak maksimum dari bola lemparan Andi. Maka jarak mendatar ring basket dengan Andi berdiri sebesar … meter

A.      2,5 √2

B.      2,5 √3

C.      5 √2

D.     5 √3

E.      2 √3

Jawab: B

Pembahasan:

Saat di puncak / ketinggian maksimum besar vy = 0

Vy = Vo. Sin 30 – g.t

0 = 10 . 0,5 – 10t

10t = 5

t = 0,5

jarak mendatar

S = Vo. Cos 30 . t

S = 10 . ½ √3 . 0,5

S = 2,5 √3 meter

6.       Sebuah sepada motor membelok pada tikungan berbentuk busur lingkaran dengan jari-jari 10 m. Jika koefisien gesek antara roda dan jalan 0,25 dan g = 10 m/s², kecepatan motor terbesar yang diijinkan adalah ….

A.     5 m/s

B.     2,5 m/s

C.     2,0 m/s

D.     1,5 m/s

E.      12 m/s

Jawab:

Pembahasan:

Rumus kecepatan maksimum kendaraan saat bergerak di jalan menikunh

V² = μ . g . r

V² = 0,25 .10 .10

V = √25 = 5 m/s

17. Perhaatikan gambar berikut.

Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas sejajar dengan bidang miring. Massa balok 3 kg, koefisien gesekan µ = 0,5 dan Ɵ = 37^o (sin 37^o = 0,6). Agar balok tetap diam maka besar gaya F maksimum adalah ....

A.     27 N

B.     30 N

C.     33 N

D.     36 N

E.      39 N

Jawab;

Pembahasan:

Gaya ke bawah:

Σ F = 0

µ.m.g. cos 37 + m.g.sin37 – F = 0

F = 0,5 . 3 . 10 . 0,8 + 3 . 10 . 0,6

F = 12 + 18 = 30 N

8. Balok A dan B masing-masing bermasa 4 kg dan 6 kg dihubungkan dengan tali melalui katrol seperti pada gambar.

Koefisien gesekan statis dan kinetis antara balok dengan meja sebesar 0,5 dan 0,3. Percepatan gravitasi digunakan 10 m/s² . Mula-mula balok B dilepaskan hingga beberapa saat kemudian balok C yang bermassa 4 kg diletakkan di atas balok A, maka ....

A. Sistem balok bergerak dengan percepatan dua kali semula

B. balok menjadi diam

C. Sistem balok bergerak dengan percepatan setengah kali semula

D. Tegangan tali sistem menjadi lebih besar semula

E. Tegangan tali sistem menjadi lebih kecil dari semula      

Jawab: A

Pembahasan:

Kasusu I:

ΣF = m.a

mB . g – μ . mA . g = mtot . a

6 . 10 – 0,3 . 4 . 10 = 10 a

60 – 12 = 10 a

a = 4,8

T = mB . ( g – a)

T = 6 . (10 – 4,8)

T = 6 . 5,2 = 31,2 N

Kasus II:

ΣF = m.a

mB . g – μ . (mA + mC) . g = mtot . a

6 . 10 – 0,3 . 8 . 10 = 14 a

60 – 24 = 14 a

36 = 14a

a = 18/14 = 9/7 = 1,2 

T = mB . ( g – a)

T = 6 . (10 – 1,2)

T = 6 . 1,2 = 7,2 N

19.       Jika nilai percepatan gravitasi di permukaan Bumi adalah g, maka percepatan gravitasi di permukaan planet yang memiliki massa dua kali massa Bumi dan jari-jarinya sebesar jari- jari Bumi adalah ….

A. 0,25P

B.     0,5P

C.     P

D.    2P

E.     4P

Jawab:

Pembahasan:

	M.m
g = G .	_______
	r2

g berbanding lurus dengan m

karena variabel yang berbeda hanya m, maka perbandingannya hanya berikut

g_b : g_p = M_b : M_p

g : g_p = Mb : 2Mb

 g_p = 2g

20.   Sebuah balok bermassa 4 kg dilepaskan dari titik A pada suatu bidang miring yang licin menyusuri lintasan AB sepanjang 10 m. Sudut kemiringan bidang adalah 30⁰. Setelah mencapai titik B balok meluncur pada bidang datar BC yang kasar. Koefisien gesek kinetis antara balok dengan bidang adalah 0,2. Perhatikan gambar!

Berdasarkan keadaan tersebut, balok akan berhenti, diukur dari titik B, setelah menempuh jarak sejauh …. (g = 10 m.s^-2, sin 30^o = 0,5)

A.     10 m

B.     15 m

C.     20 m

D.     25 m

E.      30 m

Jawab: D

Pembahasan:

Lintasan AB

a = g . sin 30 = 10 . 0,5 = 5 m/s²

v² = 2as

v² = 2.5.10 = 100

v = √100 = 10 m/s

lintasan BC

a = μ.g = 0,2 . 10 = 2

v² = vo² - 2as

0 = 10² - 4 S

S = 100 / 4 = 25 m