Pembahasan soal UN fisika SMA tahun 2017 (nomor 11 -20)

Berikut soal UN Fisika SMA tahun 2017 dan pembahasannya untuk no 11 - 20 diserta pula beberapa tips dan jurus jitu dalam mengerjakan soal-soal tipe UN. Silahkan dinikmati dan jika ada yang belum paham bisa ditulis di komentar. semoga bermafaat dan semakin cinta dengan fisika, hehehe...

Soal nomor 11

Sebuah benda berbentuk balok dicelupkan dalam cairan A yang massa jenisnya 900 kg.m^-3 ternyata 1/3 bagiannya muncul di atas permukaan.

 Berapa bagian dari balok tersebut yang muncul jika cairan diganti dengan cairan B yang massa jenisnya 1.200 kg.m^-3?

A. 1/4 bagian

B. 4/9 bagian

C. 1/2 bagian

D. 5/9 bagian

E. 3/4 bagian

Kunci jawaban : “C”

Pembahasan :

Untuk benda terapung berlaku

w = F_A

m . g = ρf . V_T . g

ρ_B . V_tot . g = ρ_f . V_T . g

 Berdasarkan persamaan di atas terlihat bahwa massa jenis fluida berbanding terbalik dengan volume benda yang tercelup,
Dimana ketika benda berada di zat A

 sehingga untuk benda di zat A dan zat B dapat ditulis perbandingannya sebagai berikut

 Sehingga bagian yang muncul di permukaan adalah 1/2 bagian

Soal nomor 12

Perhatikan gambar alat penyemprot nyamuk pada gambar di bawah ini!

 Ketika batang penghisap M ditekan, udara dipaksa keluar dari tabung pompa dengan kecepatan v melalui lubang pada ujungnya. P menyatakan tekanan dan v menyatakan kecepatan alir cairan obat nyamuk, maka pernyataan yang benar dari prinsip kerja penyemprot nyamuk tersebut adalah ....

A. P₁ < P₂, maka v₁ < v₂

B. P₁ > P₂, maka v₁ < v₂

C. P₁ < P₂, maka v₁ > v₂

D. P₁ > P₂, maka v₁ > v₂

E.  P₁ = P₂, maka v₁ = v₂

Kunci jawaban : “ B”

Pembahasan :

Kecepatan berbanding terbalik dengan tekanan sehingga

V₂ > V₁

P₂ < P₁

Soal nomor 13

Sebuah pesawat ruang angkasa (P) mengorbit bumi (B) pada jarak tertentu dari permukaan bumi dengan kecepatan konstan membentuk lintasan elips seperti terlihat pada gambar.

Apabila pesawat kehilangan tenaga secara berangsur-angsur, maka bentuk lintasan yang mungkin terjadi ditunjukkan oleh gambar ....

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Ketika benda bergerak melingkar ada gaya sentripetal yang arahnya menuju ke pusat, sehingga sambil berputar maka benda sedikit demi sedikit akan tertarik ke pusat (bumi).

Soal nomor 14

Seorang penari berdiri di atas lantai es licin dan berputar di tempatnya seperti pada gambar

 Mula-mula penari tersebut berputar dengan menyilangkan kedua tangan di dadanya (gambar A). kemudian penari tersebut kembali berputar sambil merentangkan kedua tangannya (gambar B). Pernyataan pada tabel di bawah ini yang benar berkaitan dengan kedua keadaan penari di atas adalah ....

	Momen inersia (I)	Momentum sudut (L)
A.	IA = IB	LA < LB
B.	IA > IB	LA = LB
C.	IA > IB	LA > LB
D.	IA < IB	LA < LB
E.	IA < IB	LA = LB

Kunci jawaban : “E”

Pembahasan :

Pada fenomena di atas, berlaku hukum kekekalan momentum sudut dimana

L_A = L_B (perhatikan pilihan B dan E)

Pada momentum Inersia

I = mR²

I sebanding dengan R²

R_A > R_B ,maka

I_A > I_B (pilhan E)

Soal nomor 15

Perhatikan tabel data posisi benda-benda berikut!

Benda	Massa (gram)	Koordinat (m)
A	500	(4,0)
B	200	(0,4)
C	250	(0,2)

Benda A, B, dan C dihubungkan dengan batang ringan tak bermassa pada bidang x-y­, besar momen inersia sistem jika diputar pada poros sejajar sumbu y melalui benda A adalah ....

A. 11√2 kg.m^-2

B. 13 kg.m^-2

C. 12,5 kg.m^-2

D. 7,2 kg.m^-2

E. 2,5 kg.m^-2

Kunci jawaban : “D”

Pembahasan :

Ilustrasi soal

 Karna benda A tepat di poros maka tidak ada momen inersianya, momen inersia sistem tersebut adalah

I_tot = I_B + I_C

I_tot = m_B R_B² + m_C R_C²

I_tot = 0,2 (4)² + 0,25 (4)²

I_tot = (0,2 + 0,25 )4²

I_tot = 0,45 . 16

I_tot = 7,2 kgm²

baca juga : 
materi fisika tingkat SMA
latihan soal fisika tingkat SMA
soal UN Fisika SMA tahun 2018 dan pembahasannya
soal UN Fisika SMA tahun 2019 dan pembahasannya

Soal nomor 16

Perhatikan gambar berikut!

 Dua buah benda menuruni lintasan dari titik A. massa benda pertama m₁ = 5 kg dan benda kedua m₂ = 15 kg. Jika percepatan gravitasi g = 10 m.s^-2, maka perbandingan energi kinetik Ek₁ : Ek₂ di titik B adalah ....

A. 1 : 2

B. 1 : 3

C. 1 : 9

D. 2 : 1

E. 3 : 1

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Tips:

Perhatikan pada soal ditanyakan perbandingan energi kinetik kedua benda saat sama-sama berada pada titik B. Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik kita dapat mengetahui bahwa

EM_A = EM_B

EP_A + EK_A = EP_B + EK_B (EK_A = 0)

EP_A  - EP_B = EK_B

ΔEP = EK_B

mgΔh = EK_B

perbandingan energi kinetik hanya bergantung pada massa benda (massa sebanding dengan energi kinetik)

Soal nomor 17

Perhatikan gambar !

 Sebuah peluru dari senapan A ditembakkan ke balok dan bersarang di dalam balok, mengakibatkan balok naik setinggi h₁ = 40 cm (gambar 1). Balok lain yang identik ditembak peluru dari senapan B yang sama massanya, ternyata mengakibatkan balok naik setinggi h₂ = 30 cm (gambar 2). Perbandingan kecepatan peluru dari senapan A dan senapan B sesaat menumbuk balok adalah ....

A. 2 : √3

B.  √2 : √3

C. √3 : √2

D. √3 : 2

E.  √3 : 3

Kunci jawaban : “A”

Pembahasan :

Pada kejadian di atas terjadi dua konsep fisika yang berlangsung yakni tumbukan saat peluru menumbuk balok dan bersarang dan hukum kekekalan energi saat balok dan peluru bergerak naik.

Saat tumbukan antara peluru dan balok berlaku hukum kekekalan momentum dengan tumbukan tidak lenting sama sekali (kedua benda bergerak bersama setelah tumbukan

Pp + Pb = Pp’ + Pb’

mp . vp = (mp + mb) v’

vp = {(mp + mb)/mp} . v’ ... (1)

Saat balok naik berlaku hukum kekekalan energi

Ek_bawah = EP_diatas

½ m v² = m g h

v = √2gh ... (2)

kecepatan disini sama dengan kecepatan di persamaan (1) (v = v’) yakni kecepatan setelah tumbukan, sehingga substitusikan pers (2) ke pers (1)

 Berdasarkan persamaan di atas, terlihat bahwa kecepatan peluru (vp) sebanding dengan akar ketinggiannya (√h). Maka dari itu dapa ditulis persamaan perbandingannya sebagai berikut

Soal nomor 18

Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi α (cos α = 3/5) dan kecepatan awal 100 m.s^-1. Massa peluru 40 gram dan g = 10 m.s^-2. Energi potensial peluru setelah bergerak selama 5 s adalah ....

 A. 100 joule

B.  110 joule

C. 120 joule

D. 130 joule

E.  140 joule

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Ketinggian peluru setelah bergerak 5 detik

h = v_0y t – 1/2 g t²

h = v₀ sin α t – 1/2 g t²

h = 100  . 4/5 . 5 – ½ . 10 . 5²

h = 400 – 125

h = 275 m

energi potensial pada saat itu

Ep = m . g .h

Ep = 0,04 . 10 . 275

Ep = 110 joule

Soal nomor 19

Perhatikan 3 peristiwa tumbukan pada gambar berikut!

 Gambar A : benda P massa 8m menumbuk benda Q massa m yang mula-mula diam, dengan kecepatan v

Gambar B : benda R massa m bergerak dengan kecepatan v menumbuk benda S bermassa 8m yang mula-mula diam

Gambar C : benda K bermassa 8m bergerak dengan kecepatan v menumbuk benda R bermassa sama yang mula-mula diam

Ketiga tumbukan bersifat lenting sempurna, maka dapat disimpulkan bahwa ....

A. kecepatan terbesar dimiliki benda Q pada gambar A

B.  kecepatan terbesar dimiliki benda S pada gambar B

C. kecepatan terbesar dimiliki benda R pada gambar C

D. kecepatan sulit diprediksi karena massa pada ketiga peristiwa tidak sama

E.  kecepatan benda yang ditumbuk pada ketiga peristiwa sama.

Kunci jawaban : “A”

Pembahasan :

Karna tumbukan yang terjadi adalah tumbukan lenting sempurna maka berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik.

Tips :

Perhatikan ketiga gambar tersebut benda yang mula-mula bergerak memiliki kecepatan yang sama yakni v hal ini menunjukkan bahwa perbandingan energi kinetiknya bergantung pada massa bendanya.

m_P = m_K > m_R, sehingga

EK_P = EK_K > EK_R

Sedangkan perbandingan massa benda yang ditumbuk adalah

m_S = m_R > m_Q

ketika ditumbuk benda, berdasarkan hukum kekekalan energi kinetik, maka massa yang paling kecil akan memiliki percepatan yang paling besar yakni benda Q

Soal nomor 20

Balok bermassa 10 kg meluncur sepanjang bidang miring A-B dan berhenti di titik C. Koefisien gesek antara balok dengan permukaan B-C adalah 0,3. Panjang BC adalah ....

 A. 10 m

B.  35 m

C. 37 m

D. 40 m

E.  50 m

Kunci jawaban : “A”

Pembahasan :

Pada gerak dari A ke B terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik

EP_A = EK_B

Pada gerak B ke C usaha dilakukan oleh gaya gesek untuk menghentikan balok

W_f = ΔEK (EK_B – EK_C)

W_f = EP_A

f . s = m g h_A

μ m g s = m g h_A

μ s =  h_A

0,3 . s = 3

s = 10 m

demikian pembahasan soal UN fisika SMA tahun 2017 untuk nomor 11 sampai 20. pembahasan soal ini saya kerjakan sesuai dengan apa yang saya pelajari selama ini. cara-cara pembahasan soal UN fisika ini juga saya sesuaikan dengan tips-tips ringan agar menjadi lebih mudah di pahami.

jika ada yang perlu ditanyakan terkait pembahasan soal UN fisika di atas, silahkan tinggalkan komentar di bawah ...