latihan soal pembahasan uan mekanika 2_sma-1

10

Click here to load reader

Upload: m-sukma-rohim

Post on 15-Jun-2015

558 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

tugas kampus

TRANSCRIPT

Page 1: 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

Page 2: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

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

Page 3: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

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,

Page 4: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

m320s

32

140s

10

302sin20s

g

2sinvs

02

20

=

⋅=

⋅=

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

Page 5: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

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

Page 6: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

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

]

Page 7: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

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

Page 8: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

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

Page 9: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

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:

Page 10: latihan soal pembahasan UAN mekanika 2_SMA-1

v = ωR

v = 2π fR = 2π x 15 x 0,5 = 15π m/s

Jawaban: B