latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1
Click here to load reader
-
Upload
m-sukma-rohim -
Category
Documents
-
view
558 -
download
4
description
Transcript of latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1
1. Seekor anak kucing berlari ke arah timur
sejauh 8 meter, kemudian berbelok ke arah
utara sejauh 6 meter. Jarak tersebut ditempuh
dalam waktu 10 sekon. Besar kecepatan dan
kelajuan rata-rata kucing tersebut adalah ….
A. 1,0 m/s dan 1,4 m/s
B. 1,5 m/s dan 1,0 m/s
C. 1,5 m/s dan 1,6 m/s
D. 1,0 m/s dan 1,5 m/s
E. 1,0 m/s dan 1,6 m/s
Jawab:
- Perpindahan, s = (82 + 6
2)
1/2 = 10 m
- Kecepatan, v = s / t
v = 10 / 10 = 1 m/s
- Jarak tempuh s = 6 + 8 = 14 m
- Kelajuan, v = s / t
v = 14 / 10 = 1,4 m/s
Jawaban: A
2. Sebuah balok bermassa 800 gram berada di
atas tanah kasar. Koefisien gesekan 0,4. Bila
balok didorong oleh gaya 4 N maka
percepatan balok adalah ….
A. 0,5 m/s2
B. 1,0 m/s2
C. 1,5 m/s2
D. 2,0 m/s2
E. 2,5 m/s2
Jawab:
FY = 0
N – W = 0
N = W = mg = 0,8 x 10 = 8 N
F – fg = ma
a = (F – fg) / m
a = (F – N µ⋅ ) / m
a = (4 – 0,4 x 8) / 0,8 = 1 m/s2
Jawaban: B
3. Sebutir kelapa yang sudah tua jatuh bebas
dari pohon yang tingginya 15 meter. Bila
percepatan gravitasi g = 10 m/s2 maka kelapa
tersebut berada di udara sebelum sampai di
tanah selama ….
A. 2 m/s
B. 3 m/s
C. 1,5 m/s
D. 5 m/s
E. 2,0 m/s
Jawab:
gt2
1tvh 0 +=
310
1522===
.
g
ht sekon
Jawaban: B
4. Sebuah mobil truk yang massanya 10.000 kg
bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Mobil
direm dan dalam waktu 20 sekon mobil
tersebut berhenti. Gaya rem yang bekerja pada
mobil tersebut hingga berhenti adalah ….
A. 10.000 N D. 40.000 N
B. 20.000 N E. 50.000 N
C. 30.000 N
Jawab:
F = m a
= 10.000 x 1
= 10.000 N
Jawaban: A
5. Perhatikan pernyataan-pernyataan tentang
gerak melingkar beraturan berikut ini:
(1) Kecepatan sudut sebanding dengan
frekuensi.
(2) Kecepatan linier sebanding dengan
kecepatan sudut.
(3) Kecepatan sudut sebanding dengan
periode.
Pernyataan yang benar adalah nomor ….
A. (1) D. (2) dan (3)
B. (1) dan (2) E. (3)
C. (2)
Jawab:
v = T
R 2π= 2π Rf *
ω = T
2π = 2 π f **
Dari *dan ** diperoleh:
v = ωR
Jawaban: B
6. Benda jatuh bebas adalah benda yang
memiliki:
(1) kecepatan awal nol
(2) percepatan = percepatan gravitasi
(3) arah percepatan ke pusat bumi
(4) besar percepatan tergantung dari massa
benda tersebut
Pernyataan di atas yang benar adalah ….
A. (1), (2), dan (3)
B. (1), (2), (3), dan (4)
C. (1), (3), dan (4)
D. (2), (3), dan (4)
E. (2) dan (4)
Jawab:
- Benda jatuh bebas apabila kecepatan awalnya
nol
- percepatan = percepatan gravitasi
- arah percepatan ke pusat bumi
Jawab: A
7. Percepatan gravitasi rata-rata di permukaan
bumi sama dengan a. Untuk tempat
diketinggian R (R = jari-jari bumi) dari
permukaan bumi, memiliki percepatan
gravitasi sebesar ….
A. 0,125a D. 1,000a
B. 0, 250a E. 4,000a
C. 0,500a
Jawab:
g = G ⋅2
R
M
g = a
a = G2
R
M
Percepatan gravitasi bumi yang berjarak R dari
permukaan bumi atau R = 2R, percepatan
gravitasi di tempat tersebut adalah:
g = G 2
R
M untuk R = 2R
g = G 2)R2(
M
g= G 2
R4
M
g
a = G
2R4
M
g
a=
2
2
R
R4
a4
1g =
atau g = 0,250 a.
Jawab: B
8. Di bawah ini merupakan kelompok besaran
turunan adalah ….
A. momentum, waktu, kuat arus
B. kecepatan, usaha, massa
C. eneri, usaha, waktu putar
D. waktu putar, panjang, massa
E. momen gaya, usaha, momentum
Jawab:
momen gaya, usaha dan momentum merupakan
besaran turunan
Jawaban: E
9. Sebuah benda yang massanya 1 kg jatuh bebas
dari ketinggian 10 meter di atas tanah,
percepatan gravitasi di tempat tersebut adalah
g = 10 m/s2. Usaha yang dilakukan gaya berat
sampai saat benda 2 m di atas tanah adalah ….
A. 20 J D. 80 J
B. 40 J E. 100 J
C. 60 J
Jawab:
W = Ep
= mg (h1 – h2)
= 1 x 10 x (10 – 2)
= 80 J
Jawaban : D
10. Sebuah pegas membutuhkan usaha 75 J untuk
meregang sepanjang 5 cm. Usaha yang
diperlukan untuk meregangkan pegas sepanjang
sejauh 3 cm adalah ….
A. 27 J
B. 25 J
C. 15 J
D. 5 J
E. 0,2 J
Jawab:
kita harus menentukan konstanta pegas k
terlebih dahulu:
J27w
)03,0(600002
1w
kx2
1w
m/N60000k
)05,0(k2
175
kx2
1w
2
22
222
2
211
=
⋅=
=
=
=
=
Jawaban: A
11. Sebuah bola ditendang dengan kecepatan awal
20 m/s pada sudut elevasi 300. Jika g = 10 m/s
2
maka jarak mendatar yang dicapai bola adalah
….
A. 20 3 m
B. 20 m
C. 10 m
D. 10 3 m
E. 5 m
Jawab:
Kasus ini merupakan sebuah kasus gerak
parabola,
m320s
32
140s
10
302sin20s
g
2sinvs
02
20
=
⋅=
⋅=
=α
Jawaban: A
12. Sebuah partikel bermuatan listrik mula-mula
bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan
100 m/s. Karena pengaruh gaya listrik partikel
tersebut mengalami percepatan sebesar, a = (2
– 10t) m/s2. Kecepatan partikel setelah 4 sekon
sejak gaya listrik bekerja adalah ….
A. 24 m/s
B. 28 m/s
C. 32 m/s
D. 36 m/s
E. 40 m/s
Jawab:
vt = v0 + at
vt = 100 + (2 – 10t) t
vt = 100 + (2 – 10(4))4
vt = 100 + 8 – 160
vt = –52 ms–1
Jawab: Tidak ada Jawaban
13. Pada benda bermassa m, bekerja gaya sebesar
F yang menimbulkan percepatan a. Jika gaya
dijadikan 2F dan massa benda dijadikan ¼ m
maka percepatan yang timbul adalah ….
A. ½ a D. 4 a
B. a E. 8 a
C. 2 a
Jawab:
a = m
F
a2 = 2
2
m
f
a2 =
m4
1
2F
a2 = m
8F
a2 = 8 a
Jawaban: E
14. Sebuah pegas jika diberi beban m mengalami
pertambahan panjang sejauh ∆x. Sebuah
percobaan dilakukan untuk mengetahui
hubungan antara pertambahan panjang pegas
terhadap beban. Hasilnya adalah sebagai
berikut:
No. m (gram) ∆x (cm)
1 50 1
2 100 2
3 150 3
4 200 4
5 250 5
Jika pegas diberi beban sebesar 125 gram
kemudian pegas digetarkan secara harmonik
maka pegas akan bergetar dengan frekuensi
….
A. Hz2
1
π
B. Hz1
π
C. Hz5,2
π
D. Hz5
π
E. Hz10
π
Jawab:
Untuk m = 250 gram = 250 x 103 Kg diperoleh
gaya pegas:
F = mg
F = 250.10–3
(10)
F = 2,5 N
Untuk ∆x = 5 cm = 5 x 10–2
m dan m = 250 gram
diperoleh:
k = x
F
∆
k = 2
105
5,2−
×
k= 50 Nm–1
Perioda getaran:
T = 2π50
101253−
⋅
T = 2π4
1025−
×
T = 2π . 5 . 10–2
T = 0,1π Hz
f = T
1
f = π1,0
1
f = π
10 Hz
Jadi frekuensi adalah f = π
10 Hz.
Jawab: E
15. Sebuah bola pejal memiliki momen inersia 5
kg m2 berada dalam keadaan diam. Sebuah
momen gaya sebesar 4 Nm bekerja pada roda
tersebut. Besar percepatan sudut yang
dialami roda tersebut adalah ….
A. 0,5 rad/s2
B. 0,8 rad/s2
C. 1,0 rad/s2
D. 1,5 rad/s2
E. 2,0 rad/s2
Jawab:
α = I
τ=
5
4= 0,8 rad/s
2
Jawaban: B
16. Sebuah pesawat memerlukan kecepatan
minimum 20 m/s agar dapat lepas landas dari
suatu landasan. Bila mesin pesawat tersebut
mampu menghasilkan percepatan maksimum
1 m/s2 maka panjang minimum landasan agar
pesawat dapat lepas landas dari keadaan
mula-mula diam adalah ….
A. 100 m
B. 150 m
C. 200 m
D. 250 m
E. 300 m
Jawab:
v22 = v1
2 + 2as
202 = 0 + 2 x 1 x s
s = 200 m
Jawaban: C
17. Perhatikan gambar berikut ini!
w = 400 N
A B C
T
D
Jika berat batang AC = 200 N, LAB = 4 m dan
LBC = 1 m, LBD = 5 m, LAD = 3 m maka
tegangan tali T adalah ….
A. 1.000 N
B. 750 N
C. 500 N
D. 400 N
E. 100 N
Jawab:
Στ = 0
T sin α ⋅ AB – WAC – WAB ⋅2
1AB = 0
T sin α ⋅ 4 – 400 ⋅ 5 – 200 ⋅ 2 = 0
→ T = 42
2400
, = 1000 N
Jawaban: A
18. Sebuah benda bermassa 100 kg diberi gaya
sebesar 10 N dan bergerak sejauh 40 meter.
Kecepatan benda selama bergerak sejauh 40
meter adalah ….
A. 8 2 m/s
B. 8 m/s
C. 4 2 m/s
D. 2 2 m/s
E. 2 m/s
Jawab:
W = Ek
F.s = 2mv
2
1
10 . 40 = 2
1100 v
2
400 = 50 v2 → v
2 = 8
→ v = 22 m/s
Jawaban: D
19. Sebuah bola pejal (I = 52 mR
2) bertranslasi dan
berotasi dengan kecepatan linier v dan
kecepatan sudut ω. Energi kinetik total bola
pejal tersebut adalah ….
A. 52 mv
2
B. ½ mv2
C. 107 mv
2
D. 910 mv
2
E. 25 mv
2
Jawab:
I = 2
5
2mR
Ek = ?
Ek = EkR + EkT
= 2
1Iω
2 +
2
1mv2 → ω=
R
v
= 2
2
22 mv
2
1
R
v)mR
5
2(
2
1+
= 2
2
22 mv
2
1
R
vmR
10
2+
= 22 mv10
7mv)
2
1
10
2( =+
Jawaban: C
20. Besar tetapan Planck adalah 6,625 x 10-34
Js.
Dimensi tetapan Planck adalah ….
A. [ML-1
T-1
]
B. [ML-1
T-2
]
C. [ML-2
T-2
]
D. [ML2T
-2]
E. [ML2T
-1]
Jawab:
Konstanta Planck h = 6,62 x 10-43
Js
= Joule × sekon
= Newton × meter × sekon
= kg m s-2
x m x s
= kg m2 s
-1
� [ML2T
-1]
Jawaban: E
21. Sebuah benda bergerak melingkar beraturan
mempunyai ….
A. kecepatan konstan sedangkan laju berubah
B. kelajuan konstan dan kecepatan berubah
C. percepatan konstan dan gaya berubah
D. sudut simpangan konstan
E. gaya dan kecepatan konstan
Jawab:
Sifat dari benda yang bergerak melingkar
beraturan antara lain:
- Kecepatan berubah karena arah gerak benda
selalu berubah
- Kelajuan konstan
Jawaban: B
22. Sebuah partikel bergerak sesuai dengan
persamaan posisi:
r = (2t2 – 4)i + (t
2 + 5t)j
dengan rdalam meter dan t dalam sekon.
Kecepatan benda saat t = 0,5 sekon adalah ….
A. 2 10 m/s
B. 4 m/s
C. 2 2 m/s
D. 3 5 m/s
E. 5 m/s
Jawab:
v = dr / dt
r = (2t2 – 4) i + (t
2 + 5t) j
v = 4t i + (2t + 5) j
Besar kecepatan pada t = 0,5 s adalah:
v t = 0,5 s = (4 x 0,5) i + (2 x 0,5 + 5) j = 2i + 6j
v t = 0,5 s = (22 + 6
2)
1/2 = 2 10 m/s
Jawaban: A
23. Sebuah partikel bermassa 4 kg bergerak lurus
dengan kecepatan konstan 2 m/s. Kemudian
sebuah usaha sebesar 8 J diberikan pada
partikel tersebut, maka kecepatan partikel
menjadi ….
A. 2 2 m/s
B. 2 3 m/s
C. 3 m/s
D. 3 2 m/s
E. 4 m/s
Jawab:
W = EK2 – EK1 = ½ m (v22 – v1
2)
v2 = ((2W/m) + v12)
1/2 = ((2 x 8 / 4) + 2
2)
1/2
v2 = 2 2 m/s
Jawaban: A
24. Sebuah balok bermassa 2 kg meluncur pada
sebuah bidang miring licin yang mempunyai
sudut kemiringan 530 terhadap horisontal.
Akibat percepatan gravitasi balok akan
meluncur dengan percepatan ….
A. 2 m/s2
B. 4 m/s2
C. 5 m/s2
D. 8 m/s2
E. 9 m/s2
Jawab:
a = g sin 530
a = 10 x 0,8 = 8 m/s2
Jawaban: D
25. Sebuah bola dilepaskan dari ketinggian 10
meter. Setelah menumbuk lantai bola tersebut
dipantulkan lagi dan mencapai ketinggian 5
meter, maka:
(1) koefisien restitusi pantulan = ½ 2
(2) bola menumbuk lantai dengan kecepatan
10 2 m/s
(3) kecepatan bola setelah tumbukan adalah 10
m/s
(4) ketinggian berikutnya yang dicapai bola
adalah 2,5 meter
Pernyataan yang benar adalah ….
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (4)
E. (1), (2), (3), dan (4)
Jawab:
e =
1
2
h
h =
10
5 = 2
2
1
v = 1gh2 = 21010.10.2 = m/s
v = 2gh2 = 5.10.2 = 10 m/s
5
h
10
5
h
h
h
h
3
2
3
1
2
=
=
H3 = 2,5 m
Jawaban: E
26. Sebuah bola dilempar ke atas dengan
kecepatan 30 m/s. Jika g = 9,8 m/s2 maka
ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola
tersebut adalah ….
A. 46 m
A. 50 m
A. 64 m
A. 70 m
E. 75 m
Jawab:
Vt2 = Vo
2 – 2 gh
0 = 302 – 2 . 9,8 h
19,6 h = 900
h = 45,9
Jawaban: A
27. Sebuah benda melakukan gerak harmonik
sederhana memiliki amplitudo 8 cm.
Simpangan pada saat kecepatannya, v = ½ vmaks
adalah ….
A. 4 cm
B. 4 2 cm
C. 4 3 cm
D. 4 2 cm
E. 3 3 cm
Jawab:
V = Vmak cos θ
makV2
1 = Vmak cos θ
cos θ = 2
1
θ = 60°
y = A sin θ
= 8 sin 60°
y = 34 cm
Jawab: C
28. Suatu besaran memiliki dimensi [ML-1
T-2
].
Maka besaran tersebut adalah ….
A. gaya
B. usaha
C. momentum
D. daya
E. tekanan
Jawab:
A. gaya F = ma
= kg 2s
m dimensi MLT
–2
B. usaha W = F . S
= kg 2
s
m . m dimensi
ML2 T
–2
C. momentum P = m . v
= kg s
m
dimensi MLT–1
D. daya P = t
w = kg
s
s
m
2
2
= kg 3
2
s
m
dimensi ML2T
–3
E. tekanan P= A
F =
2
2
m
m/s kg
= ML–1
T–2
Jawab: E
29. Diketahui gerak suatu benda dalam bidang
datar memenuhi persamaan berikut:
j)t2t46(i)t5t38(r 22 +−+−+=
Seluruh dimensi dinyatakan dalam satuan SI.
Setelah 2 s kelajuan benda tersebut adalah ….
A. 1 m/s
B. 3 m/s
C. 4 m/s
D. 5 m/s
E. 10 m/s
Jawab:
})246()5138{( 22 jttit,tr +−+−+=
dt
drv =
})44()33{( jtitv +−+−= , pada t = 2 sekon
m/s 54)3( 22 =+−=v
Jawaban: D
30. Sebuah roda yang berjari-jari 50 cm berotasi
dengan kecepatan 900 rpm. Kelajuan
tangensial sebuah titik pada tepi roda tersebut
adalah ….
A. 7,5 π m/s
B. 15 π m/s
C. 225 π m/s
D. 350 π m/s
E. 450 π m/s
Jawab:
v = ωR
v = 2π fR = 2π x 15 x 0,5 = 15π m/s
Jawaban: B