Hal pertama yang harus dilakukan nih, analisa dulu gambarnya.. Lihat deh di gambar, benda mengalami 2 jenis gerak. Pertama, dari titik C ke A benda mengalami gerak melingkar beraturan (GMB) dengan lintasan ¼ lingkaran. Kemudian, dari A ke B, benda mengalami gerak lurus berubah beraturan (GLBB) diperlambat. Kenapa diperlambat? Karena permukaan balok kasar jadi ada gaya gesek, yang namanya gaya gesek pasti menahan gerak benda dong, ya ga?. Makanya gerak benda jadi diperlambat, penting nih sebelum menentukan pakai rumus yang mana.

Kalau udah, tinjau masing-masing geraknya..

GMB nya dulu nih, benda dari C ke A tapi mula-mula diam berarti kecepatan di C = NOL dan pastinya saat di titik A benda udah punya kecepatan.  Lalu?. Kita cari dulu deh kecepatan saat benda sampai di A, Proses pentingnya nih, yang namanya benda melakukan gerak.. pasti ada usaha kan?. Disini konsep uasaha itu digunakan. Usaha = Perubahan Energi Kinetik.

Lihat lagi gambarnya, di titik C itu sebenarnya benda berada pada ketinggian R, inget ga kalau usaha benda yang bergerak dari suatu ketinggian = energy potensialnya. Nah, catet nih! Jadi WCA = mgR karena gaya yang bekerja adalah gaya berat benda mg.

Kemudian perubahan energy kinetiknya, dari C ke A ∆Ek = Ek A – Ek C. tadi kan mula-mula diam, kecepatan di C = NOL. Karena Ek = ½ mv2 sehingga Ek C = 0 dan Ek A = ½ m va

2,

Udah dapat nih semuanya

W = ∆Ek

mgR = ½ m va2

va2 = 2gR

kalau udah dapat kecepatan di A, besaran ini akan digunakan sebagai kecepatan awal untuk melakukan GLBB. Tadi, gerak diperlambat kan? Jadi berlaku v2 = vo

2 – 2as.

s adalah jarak tempuh benda, disini berarti jarak AB, v disini adalah kecepatan akhir. Titik akhirnya kan di B, karena benda berhenti, maka v = 0. Lalu vo adalah kecepatan awal, karena titik awal adalah A maka vo = va. Apa lagi ya? Wah, ada besaran percepatan a nih. Dari mana dapatnya ya?. Tinjau gerak dari A ke B. Ada gaya apa sih yang bekerja? Gaya luar? Didorong? Ditarik? Ga ada kan, hanya gaya gesek aja. Pakai konsep hukum II Newton nih F = ma

Karena gaya yang bekerja adalah gaya gesek kinetic fk, maka a = fk/m

Lanjut masuk ke persamaan GLBB tadi, jadi diperoleh

Jawaban: C

Soal 2, Teori Kuantum

Pembahasan Soal 2

Soal ini menggunakan prinsip hamburan, hal pertama yang harus kalian tau bagaimana persamaan gelombang hamburan? Ini nih, catet!

λ’ = λ +λ(1-cos θ)

λ sendiri masih bisa diturunkan lagi, darimana sih? Ingat bagaimana persamaan gelombang de Broglie? λ = h/mv apalagi ya yang masih harus diturunkan? v nya nih, masih harus dicari persamaan lain.

Penting disini, darimana persamaan  diperoleh? Yang kita punya disini adalah muatan electron e dan beda potensial V. Idenya begini, tumbukan nih.. tapi objeknya electron, yang berhubungan dengan electron pasti listrik nih. Jadi, kita bisa gunakan persamaan energy listrik disini E = eV, lalu kaitannya dengan kecepatan bagaimana ya?.

Elektron bergerak, ada kecepatan, Energi apa sih yang punya besaran kecepatan? Ya pasti Energi kinetic. Sehingga, disini dapat diasumsikan E kinetic = E listrik

Nah, kalau sudah dapat besaran kecepatannya sekarang substitusi ke persamaan gelombang hamburan deh

Jawaban: E

Soal 3, Gerak Melingkar

Pembahasan Soal 3

Langkah pertama nih, gambar ulang deh.. sekalian tambahin diagram gayanya. Kurang lebih seperti ini

Asumsikan ada 2 posisi bola, pertama posisi A adalah kedudukan awal bola lalu bola bergerak menuju B yang merupakan titik terendah lintasan bola. Lalu, kira-kira geraknya gimana sih? Lintasannya lingkaran kan, pasti gerak melingkar nih.

Jadi begini, yang pasti ada usaha dari gerak tersebut. Tadi kan kalau di soal No. 1 usaha = energy potensial karena benda berada pada ketinggian tertentu. Nah, sama nih.. Bidang lintasannya kasar, jadi mirip juga ada gaya gesek.. untuk mencari gaya gesek, kita perlu koefisien gaya gesek bidangnya, ada?? Engga ada ya, sip! Soal ini diralat :D

Soal 4, Energi Kinetik

Pembahasan Soal 4

Nomor 4 ini seharusnya mudah, hanya perlu penjabaran untuk formula Energi Kinetik, Ek = ½ mv2. Sekarang, apa saja yang diketahui dari soal? Massa benda A = A kg, lalu massa benda

B = B kg. Kecepatannya? Belum diketahui langsung nih, tapi disoal ini dikatakan benda mengalami GAYA yang sama dan dalam WAKTU yang sama, jadi misalkan ada F dan t. Lalu? Hubungannya dengan kecepatan apa?

Kalian pasti tau Hukum II Newton kan? F = ma dan a = v/t jadi F = mv/t atau v = Ft/m. Setelah dapat kecepatannya, substitusi ke persamaan Energi Kinetik

Jawaban: B

Soal 5, Medan Magnet

Pembahasan Soal 5

Soal ini tentang kawat berarus, yang cukup dengan persamaan

dengan x adalah jarak kawat ke suatu titik yang dipengaruhi oleh medan magnet tersebut.

yang perlu dibuat disini adalah gambar arah arus dan medan magnetnya, kurang lebih seperti ini

Jarak antar kawat kan 2a, lalu ada titilk di tengah antara kedua kawat yang punya medan magnet B, perlu dicari dulu nih besaran B itu sendiri bagaimana. Tadi kan udah tau ya persamaannya, karena berada diantara kawat berarus maka kedua medan magnet tersebut saling menguatkan, maka

Dapet nih B untuk ditengah kedua kawat, sekarang jika ada titik (anggap x) yang berada diluar kedua kawat, berjarak a dari kawat pertama dan berjarak 3a dari kawat kedua. Titiknya diluar nih, maka mereka saling melemahkan dengan medan magnet yang kecil pengaruhnya dari kawat dengan jarak terbesar, yaitu dari kawat II. Sehingga,