pahami pola soal un fisika skl by skl · berbentuk lingkaran dan memiliki kecepatan sudut berubah...
TRANSCRIPT
Pahami pola soal UN
FISIKA SKL by SKL
https://diaurrahman.wordpress.com/
1) GERAK MELINGKAR
A. KONSEP DASAR
Gerak melingkar merupakan geraka suatu benda dengan lintasan berbentuk lingkaran. Pada
benda yang melakukan gerak melingkar terdapat besaran – besaran fisis seperti frekuensi,
periode, kecepatan sudut, dan percepatan sudut.
Adapun penjelasan dari setiap besaran seperti pada tabel berikut ini!
Besaran Konsep Rumus
Frekuensi
(f)
Banyaknya gerak melingkar yang dilakukan oleh
suatu benda dalam selang waktu tertentu
nf
t
Periode
(T)
Waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk
melakukan gerak melingkar satu lingkaran penuh
tT
n
Kecepatan
sudut ()
Besarnya posisi sudut yang ditempuh oleh suatu
benda dalam selang waktu tertentu. t
Percepatan
sudut ()
Besarnya perubahan sudut yang ditempuh oleh
suatu benda dalam selang waktu tertentu. t
Hubungan frekuensi dengan periode
1 1 atau T f
f T
Hubungan Kecepatan sudut dengan periode dan frekuensi
22
Rf
T
Benda yang melakukan gerak melingkar dibagi menjadi 2 (dua) jenis, yaitu gerak melingkar
beraturan dan gerak melingkar berubah beraturan.
1. Gerak Melingkar Beraturan (GMB)
Gerak Melingkar Beraturan merupakan gerak suatu benda dengan lintasan berbentuk
lingkaran dan memiliki kecepatan sudut tetap. Perhatikan tabel berikut ini!
Konsep Keterangan
Ciri – ciri Kecepatan sudut tetap tetap
Percepatan sudut sama dengan nol 0
Persamaan t
= posisi sudut (rad); = kecepatan sudut (rad/s); t = waktu
(sekon)
Hubungan kecepatan
sudut () dengan
kecepatan linier (v)
v
R
https://diaurrahman.wordpress.com/
= kecepatan sudut (rad/s); v = kecepatan linier (m/s); R = jari
– jari lintasan (m)
2. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)
Gerak Melingkar Berubah Beraturan merupakan gerak suatu benda dengan lintasan
berbentuk lingkaran dan memiliki kecepatan sudut berubah – ubah, akan tetap
perubahannya selalu sama (tetap). Lebih jelasnya perhatikan tabel berikut ini!
Konsep Keterangan
Ciri – ciri
Kecepatan sudut berubah – ubah.
berubah - ubah
Percepatan sudut tetap
tetap
Persamaan
t O t
2 2 2t O
21
2O t t
= posisi sudut (rad); t = kecepatan sudut akhir (rad/s);
t = kecepatan sudut akhir (rad/s); = percepatan sudut
(rad/s2); t = waktu (sekon)
Hubungan percepatan sudut
() dengan percepatan linier
(a)
a
R
= percepatan sudut (rad/s); a = percepatan linier (m/s); R
= jari – jari lintasan (m)
Hubungan roda-roda adalah hubungan antara beberapa roda dengan diameter yang
berbeda. Dengan mengetahui hubungannya kita dapat menentukan perbandingan antar
roda untuk mendapatkan gerak atau mengetahui kecepatan yang kita inginkan. Hubungan
antar roda ini banyak digunakan dalam mesin-mesin. Beberap bentuk hubungan antar roda
dijelaskan pada tabel berikut ini!
Konsep Sepusat Bersinggungan Dihubungkan tali
Gambar
https://diaurrahman.wordpress.com/
Ciri kecepatan sudut
kedua roda sama
1 2
Kecepatan linier
kedua roda sama.
1 2
v v
Kecepatan linier kedua roda
sama.
1 2
v v
Rumus 1 2
1 2
v v
R R
1 1 2 2
R R 1 1 2 2
R R
Aplikasi
gambar
B. ANALISA SEBARAN MATERI
No Materi Pokok 2014 2015 2016 2017 2018
1. Roda Terhubung - - x - -
2. Gerak pada bidang miring - - - x -
3. Persamaan gerak melingkar - - - x x
4. Besaran fisis gerak melingkar x - - - -
C. TIPE KUMPULAN SOAL YANG MUNCUL 1) Menentukan besaran fisis pada persamaan gerak melingkar.
1. UN 2014
Ibnu menyalakan sebuah kipas angin sehingga kipas angin tersebut berputar dengan
kecepatan sudut 120 rpm. Jika jari-jari kipas angin tersebut 40 cm, pernyataan yang
benar adalah ….
A. Frekuensi = 20 Hz dan periode putarannya = 0,5 s
B. Frekuensi = 20 Hz dan kecepatan linier di ujung jari-jari = 16π m. s−1.
C. Periode = 0,5 s dan kecepatan linier di ujung jari-jari = 16π m. s−1.
D. Kecepatan linier di ujung jari-jari = 16π m. s−1 dan kecepatan sentripetalnya =
64π m. s−2.
E. Periode = 0,5 s dan percepatan sentripetalnya = 6,4π2 m. s−2.
2. UN 2014
Sebuah benda mula-mula diam, kemudian melakukan gerak melingkar beraturan
dengan kecepatan sudut 240 rpm. Jika jari-jari lingkaran 10 cm dan benda telah
menempuh waktu 4 sekon, maka nilai kisaran yang benar adalah ….
A. Periode putaran benda 0,5 s dan frekuensinya 2 Hz
B. Kecepatan linier benda 0,8π m. s−1 dan kecepatan sudutnya 8π m. s−1.
C. Kecepatan linier benda 0,8π m. s−1 dan jarak tempuhnya 32π m .
D. Jarak tempuh benda 32 m dan percepatan benda 0,2 m. s−2.
E. Percepatan benda 0,2π m. s−2dan jarak tempuhnya 3,2π m .
3. UN 2014
Sebuah kelereng diputar dalam baskom berbentuk lingkaran berdiameter 1 m. Jika
kelereng memutari pinggir baskom dengan kecepatan sudut tetap 50 rpm, maka
kecepatan linier dan percepatan sentripetal kelereng adalah …
https://diaurrahman.wordpress.com/
A. 250 m/s dan 2500 m/s
B. 2 25 m/s dan 25 m/s
C. 2
25 25 m/s dan m/s
3 18
D. 2
25 25 m/s dan m/s
6 18
E. 2
25 25 m/s dan m/s
12 36
4. UN 2014
Mobil mainan bergerak dalam lintasan lingkaran berjari-jari 2 m. Jikakecepatan sudut
mobil 40 rpm, kecepatan linier dan percepatan sentripetal mainan tersebut adalah …
A. 2
1 24 8 m.s dan m.s
3 9
B. 2
1 26 12 m.s dan m.s
3 9
C. 2
1 28 32 m.s dan m.s
3 9
D. 2
1 210 20 m.s dan m.s
3 9
E. 2
1 212 24 m.s dan m.s
3 9
2) Menentukan besaran fisis (kecepatan sudut , kecepatan linier) pada roda yang terhubung.
5. UN 2016
Tiga buah roda dihubungkan seperti
gambar di bawah. Roda A dan roda B
seporos sedangkan roda B dan roda C
dihubungkang dengan sabu. Jika RA = 2
cm, RB = 4 cm dan RC = 20 cm, maka
perbandingan kecepaan sudut roda B
dan roda C adalah …
A. 1 : 5
B. 2 : 1
C. 2 : 5
D. 5 : 1
E. 5 : 2
6. UN 2017
Empat roda dihubungkan seperti gambar berikut.
https://diaurrahman.wordpress.com/
Jari – jari RA = 6 cm, RB = 3 cm, RC = 2 cm dan RD = 5 cm dan roda A berputar dengan
kecepatan linier 3 m/s, maka kecepatan sudut roda D adalah ….
A. 0,3 rad/s
B. 0,8 rad/s
C. 1,2 rad/s
D. 3,0 rad/s
E. 7,5 rad/s
7. UN 2018
Dua buah roda A dan B dengan jumlah geriginya berturut – turut 20 dan 50 diletakkan
bersinggungan sehingga masing – masing roda gigi berpasangan. Jika roda A berputar
50 kali dalam satu sekon, kecepatan anguler roda B adalah …
A. 100 π rad/s
B. 100 rad/s
C. 50 π rad/s
D. 50 rad/s
E. 40 π rad/s
3) Menentukan besaran fisis (kecepatan) pada benda yang bergerak melingkar pada bidang miring (tikungan).
8. UN 2017
Perhatikan gambar berikut ini. Sebuah motor melaju pada
tikunganyang memiliki sudut kemiringan 2
tan5
terhadap bahu jalan. Kecepatan maksimum agar motor
tidak slip adalah 20 m/s. berapakah besar jari – jari
tikungan?
A. 50 m
B. 100 m
C. 200 m
D. 250 m
E. 400 m
4) Menentukan besaran fisis (kecepatan) pada benda yang bergerak melingkar beraturan.
9. UN 2017
Sebuah benda bergerak melingkar memenuhi persamaan 22 6 3 radt t , maka
kecepatan sudut benda tersebut pada saat t = 3 sekon adalah ….
A. 0 rad/s D. 6 rad/S
B. 3 rad/s E. 12 rad/s
C. 5 rad/s
https://diaurrahman.wordpress.com/
2) GERAK PARABOLA
A. KONSEP DASAR
Gerak parabola merupakan gerakan yang terjadi akibat perpaduan dua gerak lurus, yaitu
gerak lurus beraturan (pada arah horisontal) dan gerak lurus berubah beraturan (pada arah
vertikal). Apabila digambarkan maka seperti pada gambar berikut ini!
Kecepatan pada gerak parabola.
Kecepatan Pada Sumbu X Pada Sumbu Y
Kecepatan Awal cosOXv v sinOYv v
Kecepatan saat Tertentu cost OXv v v
sintY Ov v g t
Atau
2 2sin 2tY Ov v g y
Posisi benda pada gerak parabola
https://diaurrahman.wordpress.com/
Posisi di titik Pada sumbu x (X) Pada sumbu y (Y)
Secara Umum
(di A) cosO AX v t 21
sin2
O A AY v t gt
Di titik B cosO BX v t 21sin
2O B BY v t gt
Di titik C cosO CX v t
2 2sin
2Ov
Yg
(tinggi maksimum)
Di titik D cosO DX v t 21sin
2O D DY v t gt
Di titik E
2 sin2OvX
g
(jarak terjauh)
0
Waktu yang ditempuh oleh gerak parabola
1) Benda saat mencapai titik tertinggi
sinOC
vt
g
2) Benda saat mencapai jarak terjauh
2
sin2
E C
OE
t t
vt
g
B. ANALISA SEBARAN MATERI
No Materi Pokok 2014 2015 2016 2017 2018
1. Gerak parabola - x x x x
C. TIPE DAN KUMPULAN SOAL YANG MUNCUL 1) Menentukan tinggi maksimum yang dicapai benda.
1. UN 2015
Sebuah peluru ditembakkan seperti gambar
disamping. Peluru tersebut jatuh ke tanah
setelah bergerak selama 12 secon. Jika grafitasi
bumi g = 10 m.s-2 , maka tinggi maksimum yang
dicapai peluru adalah …
https://diaurrahman.wordpress.com/
A. 30 m
B. 60 m
C. 120 m
D. 180 m
E. 360 m
2) Menentukan jarak terjauh yang dicapai benda.
2. UN 2015
Seorang Kiper menendang bola dengan lintasan
seperti pada gambar. Jarak X adalah … (g = 10 m.s-2)
A. 62,5 m
B. 31,25√2 m
C. 31,25 m
D. 25 √2 m
E. 25 m
3. UN 2018
Sebuah pesawat yang sedang terbang
mendatar dengan laju 300 m/s pada
ketinggian 80 meter menjatuhkan bom (g =
10 m/s2). Bom tersebut tepat mencapai
sasaran pada jarak mendatar adalah ….
A. 800 meter
B. 1000 meter
C. 1200 meter
D. 1400 meter
E. 1600 meter
3) Menentukan gaya yang digunakan pada benda yang bergerak parabola
4. UN 2016
Perhatikan gambar di bawah ini!
Dalam sebuah permainan golf,
bola yang massanya 0,2 kg (g = 10
m/s2) akan dimasukkan ke dalam
lubang C seperti tampak pada
gambar. Pemukul menyentuh bola
dalam waktu 0,01 sekon dan
lintasan B – C ditempuh bola dalam
waktu 1 sekon. Gaya yang diperlukan pemain golf untuk memukul bola supaya tepat
masuk ke dalam lubang C adalah ….
A. 20 N
B. 80 N
C. 120 N
D. 180 N
https://diaurrahman.wordpress.com/
E. 200 N
4) Menentukan perbandingan kecepatan saat waktu tertentu.
5. UN 2017
Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 100
m/s dan sudut elevasi 37O maka perbandingan
kecepatan peluru terhadap sumbu Y, keika t = 1 s, t = 2 s
dan t = 3 s adalah …. 2sin 37 0,6 dan g 10 m/sO
A. 3 : 4 : 5
B. 4 : 3 : 5
C. 5 : 3 : 3
D. 5 : 3 : 4
E. 5 : 4 : 3
--- oo0oo ---