Tekan tombol untuk menyimpan sebagai PDF
🖨 Simpan / Cetak PDF
Latihan Setara OSK · Isian Singkat
Fisika — SMA ·
KUNCI JAWABAN
Pengajar: Contoh · SoalJuara
1.
Jawaban:
24 m
Perpindahan = luas di bawah kurva selama $v>0$ (sampai $v=0$ di $t=6$ s).
Segitiga $[0,2]=\frac12(2)(6)=6$; persegi $[2,4]=6(2)=12$; segitiga $[4,6]=\frac12(2)(6)=6$.
Setelah $t=6$ s kecepatan negatif → perpindahan berkurang. Maksimum $=6+12+6=24$ m.
2.
Jawaban:
36,87°
$H/R=\tan\theta/4 \Rightarrow \tan\theta=4H/R=4(15)/80=0{,}75$.
$\theta=\arctan 0{,}75 = 36{,}87^\circ$.
3.
Jawaban:
13,17 m
Kecepatan: benda 1 $(v_1,-gt)$, benda 2 $(-v_2,-gt)$. Tegak lurus $\Rightarrow -v_1v_2+g^2t^2=0 \Rightarrow t=\sqrt{v_1v_2}/g=\sqrt{60}/10=0{,}775$ s.
Komponen vertikal sama → jarak $=(v_1+v_2)t=17(0{,}775)=13{,}17$ m.
4.
Jawaban:
2
$a/b = 1/\sin(\pi/n)$ untuk $n$ partikel pada poligon beraturan.
Untuk $n=6$: $1/\sin 30^\circ = 2$.
5.
Jawaban:
0,75
Di kerangka kereta ada gaya semu $ma$ horizontal. Kesetimbangan sepanjang bidang licin:
$ma\cos\alpha=mg\sin\alpha \Rightarrow a/g=\tan\alpha=(3/5)/(4/5)=0{,}75$.
6.
Jawaban:
58,3°
$a=g(\sin\alpha-\mu\cos\alpha)$, jarak $s=\ell/\cos\alpha$; $t=\sqrt{2s/a}$ minimum $\Leftrightarrow \cos\alpha(\sin\alpha-\mu\cos\alpha)$ maksimum.
$\Rightarrow \tan 2\alpha=-1/\mu \Rightarrow \alpha=45^\circ+\tfrac12\arctan\mu = 45^\circ+\tfrac12\arctan 0{,}5 = 58{,}3^\circ$.
7.
Jawaban:
23,1 m/s
$v_{maks}=\sqrt{gr(\tan\theta+\mu)/(1-\mu\tan\theta)}$.
$=\sqrt{(10)(60)(0{,}466+0{,}3)/(1-0{,}3\cdot0{,}466)}=\sqrt{534{,}6}=23{,}1$ m/s.
8.
Jawaban:
0,2
Dengan $T_1=2T_2$, $a_2+a_3=-2a_1$: $m_1g-T_1=m_1a_1$; $m_2g-T_2=m_2a_2$; $m_3g-T_2=m_3a_3$.
Substitusi $m_1=4, m_2=1, m_3=2$ → $a_1/g = 1/5 = 0{,}2$ ($m_1$ turun).
9.
Jawaban:
0,75 m/s²
$a=[F-mg\sin\alpha-\mu_k mg\cos\alpha]/m$.
$=[70-8(10)(0{,}6)-0{,}25(8)(10)(0{,}8)]/8=(70-48-16)/8=0{,}75$ m/s$^2$.
10.
Jawaban:
25 J
$\vec{\Delta r}=(4\hat{i}+3\hat{j})$ m; $W=\vec{F}\cdot\vec{\Delta r}=(4)(4)+(3)(3)=25$ J.
11.
Jawaban:
20 cm
Kubus bawah lepas saat pegas teregang $x_0=mg/k$.
Kekekalan energi: $\tfrac12 k\Delta\ell^2=mg(\Delta\ell+x_0)+\tfrac12 kx_0^2 \Rightarrow \Delta\ell=3mg/k=3(0{,}4)(10)/60=0{,}20$ m $=20$ cm.
12.
Jawaban:
557,9 km
$\eta(-dM)=\mu Mg\,dx \Rightarrow x=\dfrac{\eta}{\mu g}\ln\dfrac{m+m_b}{m}$.
Dengan $m=4m_b$ (rasio $5/4$): $x=\dfrac{2{,}5\times10^6}{(0{,}1)(10)}\ln 1{,}25 = 557{,}9$ km.
13.
Jawaban:
90 Ns
Aksi–reaksi sama besar → impuls tiap perahu sama: $p=F\Delta t=(60)(1{,}5)=90$ Ns.
14.
Jawaban:
4 kg
Transfer energi maksimum lewat dua tumbukan elastik berurutan saat $m_2=\sqrt{m_1m_3}=\sqrt{8\cdot2}=4$ kg.
15.
Jawaban:
9798 Ns
Laju di dasar $v=\sqrt{2g\sin\alpha\,\ell}=\sqrt{96}=9{,}80$ m/s.
Komponen momentum peluru sepanjang bidang $p\cos\alpha = Mv \Rightarrow p=Mv/\cos\alpha=800(9{,}80)/0{,}8=9798$ Ns.
16.
Jawaban:
9,11 N·m
$\vec{\tau}=\vec{r}\times\vec{F}=(-7,\,3,\,5)$ N·m.
$|\vec{\tau}|=\sqrt{49+9+25}=\sqrt{83}=9{,}11$ N·m.
17.
Jawaban:
60 N
Torsi terhadap tumpuan kiri: $F_{kanan}\cdot L = W\cdot 2L/3 \Rightarrow F_{kanan}=2W/3=60$ N (kiri menahan 30 N).
18.
Jawaban:
1 rad/s
Presesi giroskop: $\Omega=\tau/(I\omega)$; $\tau=m_1g\ell+m_2g\ell/2=10+10=20$ N·m; $I\omega=4\cdot5=20$.
$\Omega=20/20=1$ rad/s.
19.
Jawaban:
1,54 s
Silinder pejal dalam permukaan cekung: $\omega^2=\dfrac{2g}{3(R-r)}$.
$T=2\pi\sqrt{3(R-r)/(2g)}=2\pi\sqrt{3(0{,}4)/20}=2\pi\sqrt{0{,}06}=1{,}54$ s.
20.
Jawaban:
43,87 N/m
Setimbang awal: pegas menahan $3mg$, $L_0=3mg/k$. Setelah putus, $m$ ber-SHM sekitar $L_{eq}=mg/k$, amplitudo $A=2mg/k$; capai langit-langit saat $\cos\omega t=-\tfrac12 \Rightarrow t_m=\dfrac{2\pi}{3}\sqrt{m/k}$.
$M$ jatuh bebas $t_M=\sqrt{2h/g}$. Samakan: $k=\dfrac{2\pi^2mg}{9h}=\dfrac{40\pi^2}{9}=43{,}87$ N/m.