pembahasan soal un fisika sma

Safri, S.Pd_Guru SMAN 2 Unaaha, Sul-Tra Fisikasafri.blogspot.co.id

PEMBAHASAN SOAL-SOAL UN MAPEL FISIKA SMA

DISUSUN BERDASARKAN INDIKATOR SOAL

MULAI UN TAHUN PELAJARAN 2010/2011 - SEKARANG

STANDAR KOMPETENSI LULUSAN 1 :

Memahami prinsip-prinsip mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung

dengan cermat, teliti dan objektif.

A. Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil pengukuran dengan

memperhatikan aturan angka penting.

Alat ukur jangka sorong

1. Seorang siswa melakukan pengukuran panjang sebuah benda dengan menggunakan jangka

sorong. Skala hasil pengukuran tersebut ditunjukkan pada gambar. Panjang benda tersebut

adalah ....... UN Thn 2011/2012

A. 33,2 mm

B. 34,2 mm

C. 35,3 mm

D. 37,3 mm

E. 38,2 mm

Solusi : Skala utama = 3,3 cm = 33 mm

Skala nonius = 0,02 cm = 0,2 mm

Jadi hasil pengukurannya adalah = 33 mm + 0,2 mm = 33,2 mm

Jawaban A

2. Sebuah jangka sorong digunakan untuk mengukur garis tengah silinder aluminium seperti

gambar di bawah ini. Hasil pengukurannya adalah ....... UN Thn 2012/2013

A. 22,40 mm

B. 22,50 mm

C. 25,10 mm D. 27,20 mm

E. 27,50 mm

Solusi : X = 2,70 + 5 (0,01)

X = 2,70 + 0,05 cm

X = 2,75 cm

X = 27,50 mm

Jawaban E

Alat ukur mikrometer sekrup.

1. Gambar di samping merupakan hasil bacaan pengukuran diameter silinder logam dengan

mikrometer sekrup. Laporan yang dituliskan adalah ........ UN Thn 2010/2011

A. 1,27 mm

B. 2,27 mm C. 2,72 mm

D. 2,77 mm

E. 3,85 mm

Solusi :

X = 2,50 mm .....skala utama

27 mm ....skala nonius +

X = 2,77 mm Jawaban D

2. Pengukuran diameter kawat dengan mikrometer sekrup adalah 2,48 mm. Gambar yang sesuai

dengan hasil pengukuran tersebut adalah ...... UN Thn 2014/2015


Solusi :

Hasil pengukuran yang menunjukkan nilai 2,48 mm pada mikrometer sekrup yang

tepat adalah gambar bagian C.

Jawaban C

3. Pengukuran tebal sebuah buku dengan menggunakan mikrometer sekrup diperoleh hasil 3,47

mm. Manakah gambar di bawah ini yang menunjukkan pengukuran tebal buku yang benar ?

UN Thn 2015/2016

Solusi :

Hasil pengukuran yang menunjukkan nilai 3,47 mm pada mikrometer sekrup yang

tepat adalah gambar bagian D.

Jawaban D

Alat ukur massa

1. Seorang siswa melakukan pengukuran sebuah

benda dengan menggunakan neraca Ohauss

dengan skala ditunjukkan pada gambar di

samping. Hasil pengukuran massa benda

tersebut adalah ...... UN Thn 2013/2014

A. 3754 gram

B. 754,3 gram

C. 547,3 gram D. 375,4 gram

E. 37,54 gram

Solusi : M = 300 gram + 70 gram + 5,4 gram

M = 375,4 gram

Jawaban D


B. Menentukan resultan vektor dengan berbagai cara.

1. Seorang anak ke sekolah naik sepeda dengan

lintasan seperti pada gambar. Besar

perpindahan anak tersebut dari

keberangkatannya sampai tiba di sekolah

adalah ..... UN Thn 2010/2011

A. 300 m

B. 400 m

C. 500 m D. 700 m

E. 900 m

Solusi :

𝑋 = √4002 + 3002

𝑋 = √16.0000 + 90000

𝑋 = √25.0000

𝑋 = 500 𝑚 Jawaban C

2. Pergerakan seorang anak ketika berlari di sebuah lapangan

terlihat seperti gambar. Jika satu kotak berukuran 10 m x 10 m,

perpindahan yang dilakukan anak itu adalah ....... UN Thn

2011/2012

A. 30 m

B. 50 m

C. 70 m D. 80 m

E. 100 m

Solusi :

𝐴𝐷 = √𝐴𝐸2 + 𝐸𝐷2

𝐴𝐷 = √32 + 42

𝐴𝐷 = √9 + 16

𝐴𝐷 = √25

𝐴𝐷 = 5 𝑚 ...... 5 x 10 m = 50 m

Jawaban B

3. Diagram di bawah ini menunjukkan tiga buah gaya yang bekerja pada suatu titik.

Resultan ketiga gaya tersebut adalah ....... UN Thn 2012/2013

A. 4√2 𝑁 B. 6 N

C. 6√2 𝑁

D. 10 𝑁

E. 10√2 𝑁

Solusi :

Resultan gaya pada sumbu X :

Fx = F1 + F2 cos 45 – F3 cos 135

Fx = 10 + 2√2 .1/2 √2 – 4√2 (-1/2√2)

Fx = 10 + 2 - 4

Fx = 8 N

Resultan gaya pada sumbu Y :

Fy = F2 sin 45 + F3 sin 135

Fy = 2√2 .1/2 √2 + 4√2 (1/2√2)

Fy = 2 + 4

Fy = 6 N

Resultan gaya :

F = √ Fx2 + Fy2

F = √(8 )2 + (6 )2

F = √64 + 36

F = √100 = 10 N

Jawaban D


4. Perpindahan seorang anak ketika berlari di sebuah lapangan terlihat lintasannya pada

gambar. Jika satu kotak pada lapangan tersebut berukuran 10 m x 10 m, maka

perpindahan yang dilakukan anak tersebut adalah ....... UN Thn 2013/2014

A. 10 m E

B. 50 m C. 70 m

D. 100 m

E. 110 m

Solusi :


𝐴𝐷 = √62 + 82

𝐴𝐷 = √36 + 64

𝐴𝐷 = √100

𝐴𝐷 = 10 𝑚 ...... 10 x 10 m = 100 m

Jawaban D

5. Pada acara “Festival city marathon” bulan Oktober 2014 di Jakarta terdapat 4 kategori

lari yaitu kategori full marathon (42 km), kategori half marathon (21 km), kategori 10

kilometer dan kategori 5 kilometer dimana lintasan maisng-masing kategori sudah

ditentukan. Lomba lari marathon ini start dari gedung gelora Bung Karno dan finish di

Monas. Salah satu peserta lomba bernama Andri mengikuti lomba lari full marathon dan

ia hanya mampu menempuh lintasan A,B dan C seperti gambar 2.

Jika 1 kotak mewakili 1 km, maka perpindahan total yang dilalui Andri tersebut adalah

....... UN Thn 2014/2015

A. 26 km

B. 20 km

C. 12 km

D. 10 km

E. 8 km

Solusi :

𝑂𝐶 = √𝑂𝐷2 + 𝐷𝐶2

𝑂𝐶 = √82 + 62

𝐴𝐷 = √64 + 36 O D

𝐴𝐷 = √100

𝐴𝐷 = 10 𝑚 ...... 10 x 1km = 10 m

Jawaban D

6. Andi melakukan perjalanan dengan menggunakan mobil dari kota A ke arah utara menuju

kota B sejauh 100 km, kemudian melanjutkan perjalanan ke kota C ke arah timur sejauh

60 km, selanjutnya Andi ke arah selatan menuju kota D sejauh 20 km. Besar perpindahan

mobil tersebut adalah ..... UN Thn 2015/2016

A. 10 km

B. 20 km

C. 80 km

D. 100 km

E. 180 km


Solusi :

Perjalanan Andi dapat di gambarkan sebagai berikut :

B 60 km C

20 km

100 km E D

A


𝐴𝐷 = √802 + 602

𝐴𝐷 = √6400 + 3600

𝐴𝐷 = √10000

𝐴𝐷 = 100 𝑘𝑚 Jawaban D

STANDAR KOMPETENSI LULUSAN 2 :

Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda

tegar, usaha, kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida.

A. Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak

parabola

Gerak Lurus

1. Grafik di samping melukiskan hubungan antara kecepatan dan

waktu dari sebuah benda yang bergerak lurus. Kecepatan benda

setelah bergerak 5 s adalah ...... UN Thn 2010/2011

A. -9 m.s-1

B. -6 m.s-1

C. -4 m.s-1

D. -3 m.s-1

E. -2 m.s-1

Solusi :

Vo = 6 m/s

Vt = 0

t = 2 sekon

𝑎 = 𝑣𝑡−𝑣𝑜

𝑡 =

0 − 6

2 =

− 6

2 = -3 m/s

Jadi kecepatan benda pada saat t = 5 sekon

Vt = Vo + a.t

Vt = 6 + (-3).5

Vt = 6 - 15

Vt = -9 m/s

Jawaban A

2. Grafik di samping adalah grafik sebuah benda yang bergerak

lurus berubah beraturan. Jarak yang ditempuh benda selama 4

sekon adalah ...... UN Thn 2011/2012

A. 12 m

B. 24 m

C. 44 m

D. 64 m

E. 76 m

Solusi :

Jarak yang ditempuh adalah :

= luas bidang I + luas bidang II

= (4 x 6 ) + ( ½ x 4 x 10 )

= 24 + 20

= 44 meter

Jawaban C


3. Sebuah benda dari keadaan diam dipercepat sebesar 5 m/s2 selama 4 s sehingga

kecepatannya menjadi 20 m/s, selanjutnya begerak konstan selama 6 s dan kemudian

diperlambat selama 2 sekon sampai berhenti. Grafik (V) terhadap (t) yang

menggambarkan gerak benda tersebut adalah ...... UN Thn 2013/2014

Solusi :

Grafik yang sesuai dengan keadaan gerak benda tersebut adalah grafik bagian A

Jawaban A

4. Lihat tabel berikut !

No Vo (m/s) Vt (m/s) a (m/s2)

1 20 P 4

2 Q 50 3

3 0 30 3

Tabel di atas menunjukkan tiga buah benda bergerak lurus berubah beraturan menempuh

jarak yang sama. Besar kecepatan akhir P dan kecepatan awal Q pada gerak tersebut adalah

.... UN Thn 2014/2015

A. 20 ms-1 dan 20 ms-1

B. 20 ms-1 dan 28 ms-1

C. 20 ms-1 dan 40 ms-1

D. 40 ms-1 dan 20 ms-1

E. 40 ms-1 dan 40 ms-1

Solusi :

Waktu yang diperlukan :

t = Vt −V0

a =

30 −0

3 = 10 sekon

Jarak yang ditempuh :

S = Vo. t + ½ . a.t2

S = 0.10 + ½ . 3.102

S = ½ . 3 100 = 150 meter

Maka kecepatan akhir P adalah :

Vt2 = Vo2 + 2 .a.S

Vt2 = 202 + 2 x 4 x 150

Vt2 = 400 + 8 x 150

Vt2 = 400 + 1200

Vt2 = 16000

Vt = 40 m/s

Kecepatan awal Q adalah :

Vo = Vt – a.t

Vo = 50 – 3 x 10

Vo = 50 – 30

Vo = 20 m/s

Jawaban D


Gerak Melingkar

1. Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar berjari-

jari 0,5 m dengan kecepatan 4 m/s.

Dari pernyataan-pernyataan berikut :

(1). Percepatan sentripetalnya 32 m/s2

(2). Gaya sentripetalnya 64 N

(3). Periodenya 0,25 π sekon

Pernyataan yang benar berkaitan dengan gerak benda tersebut adalah ..... UN Thn 2010/2011

A. (1), (2), dan (3)

B. (1) dan (2) saja

C. (1) dan (3) saja

D. (2) dan (3) saja

E. (3) saja

Solusi :

Percepatan sentripetalnya adalah 𝑎𝑠 = 𝑣2

𝑅 =

42

0,5 =

16

0,5= 32 𝑚/𝑠

Gaya sentripetalnya adalah 𝐹𝑠 = 𝑀 𝑉2

𝑅 = 𝑚. 𝑎𝑠 = 2 𝑥 32 = 64 𝑁

Periodenya adalah 𝑇 = 2𝜋𝑅

𝑉 =

2𝜋 𝑥 0,5

4 =

𝜋

4 = 0,25 𝜋 𝑠𝑒𝑘𝑜𝑛

Jawaban A

2. Sebuah roda sepeda berputar pada 120 rpm (rotasi per menit). Jari-jari sepeda itu 30 cm,

maka kecepatan linear roda sepeda adalah ..... UN Thn 2011/2012

A. 2,4 π m.s-1

B. 2,0 π m.s-1

C. 1,8 π m.s-1

D. 1,6 π m.s-1

E. 1,2 π m.s-1

Solusi :

𝑓 = 120

60 𝑠 = 2 ℎ𝑧

Maka kecepatan linearnya :

V = 2πf. r

V = 2π x 2 x 0,3

V = 1,2π m/s

Jawaban E

3. Roda A, B dan C yang mempunyai jari-jari Ra = 10

cm, Rb = 5 cm dan Rc = 15 cm. Roda B dan C

dihubungkan dengan tali. Bila kecepatan sudut

roda A adalah 2 rad/s, maka kecepatan sudut roda

C adalah ....... UN Thn 2012/2013

A. 3/2 rad/s

B. 2/3 rad/s C. 4/3 rad/s

D. 3/4 rad/s

E. 1/2 rad/s

Solusi :

Karena roda A dan roda B sepusat, maka a = b

a = b = 2 rad/s

Karena roda B dan roda C dihubungkan dengan tali maka berlaku :

b . Rb = c . Rc

2 x 5 = c x 15

10 = c x 15

c = 10 / 15 = 2 / 3 rad/s

Jawaban B

4. Sebuah gerinda melakukan 120 putaran tiap menit (rpm), pada gerinda tersebut terletak

sebuah partikel yang berjarak 25 cm dari poros gerinda. Besar frekuensi dan percepatan

sentripetal partikel tersebut berturut-turut adalah ..... UN Thn 2013/2014

A. 2 Hz dan 2π2 m.s-2

B. 2 Hz dan 4π2 m.s-2

C. 4 Hz dan 4,8π2 m.s-2


D. 4 Hz dan 12π2 m.s-2

E. 6 Hz dan 16π2 m.s-2

Solusi :

Frekuensi 𝑓 = 120

60 = 2 Hz

Percepatan sentripetal 𝑎𝑠 = 𝑣2

𝑟 di mana v =

2𝜋𝑟

𝑇 =

2 𝑥 𝜋 𝑥 0,25

0,5 = π

Jadi :

𝑎𝑠 = 1.𝜋2

0,25 = 4π2 m/s2

Jawaban B

5. Tiga buah roda dihubungkan seperti gambar dibawah ini !

Jika RA = 10 cm, RB = 4 cm dan RC = 40 cm, maka perbandingan kecepatan sudut roda

A dan roda C adalah ..... UN Thn 2015/2016

A. 1 : 1

B. 1 : 2

C. 1 : 4

D. 2 : 1

E. 4 : 1

Solusi :

Roda A dan roda C dihubungkan dengan belt (sabuk), sehingga berlaku :

VA = VC

rA . A = rC . C 𝐴

𝐶 =

𝑟𝐶

𝑟𝐴

= 40

10=

4

1

Jawaban E

Gerak Parabola

1. Seorang kiper menendang bola dengan lintasan seperti gambar. Jarak X adalah........UN Thn

2014/2015

A. 62,5 m

B. 31,25 √2 m

C. 31,25 m

D. 25√2 m

E. 25 m

Solusi :

𝑋 = 𝑉𝑜2 𝑠𝑖𝑛2 𝛼

𝑔

𝑋 = 252 (

12 √2)

2

10

𝑋 = 625 𝑥

12

10

𝑋 = 312,5

10

𝑋 = 31,25 𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

Jawaban C

Gerak Jatuh Bebas / Gerak Vertikal ke bawah / Gerak Vertikal ke Atas

1. Seorang anak yang berada di lantai dua sebuah gedung setinggi 10 m dari tanah

menjatuhkan bola ke bawah. Kecepatan bola ketika membentur lantai dasar adalah .....

UN Thn 2012/2013

A. 9√2 m.s-1

B. 10√2 m.s-1


C. 11 m.s-1

D. 12 m.s-1

E. 13 m.s-1

Solusi :

𝑣 = √2. 𝑔. ℎ

𝑣 = √2.10.10

𝑣 = √200

𝑣 = 10√2 m.s-1

Jawaban B

2. Bola A dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 10 m.s-1. Satu detik kemudian

pada titik yang sama bola B dilempar vertikal ke atas pada lintasan yang sama dengan

kecepatan 25 m.s-1. Tinggi yang dicapai bola B saat bertemu dengan bola A adalah

..... UN Thn 2015/2016

A. 0,20 m

B. 4,80 m

C. 5,00 m

D. 5,20 m

E. 31,25 m

Solusi :

Tinggi bola A adalah :

𝑉𝑡2 = 𝑉𝑜2 − 2𝑔ℎ

ℎ𝐴 = 𝑉𝑡2− 𝑉𝑜2

− 2𝑔=

02− 102

− 2. 10 =

− 100

− 20= 5 𝑚

Tinggi bola B adalah :

𝑉𝑡2 = 𝑉𝑜2 − 2𝑔ℎ

ℎ𝐵 = 𝑉𝑡2− 𝑉𝑜2

− 2𝑔=

02− 252

− 2. 10 =

− 625

− 20= 31,25 𝑚

Jawaban .......

B. Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari.

1. Dua benda massanya m1 = 2 kg dan m2 = 3 kg terletak di atas bidang datar yang licin. Kedua

benda dihubungkan dengan tali kemudian

ditarik dengan gaya F = 10√3 N seperti

gambar di bawah ini. Besarnya tegangan tali T

di antara kedua benda adalah ..... UN Thn

2010/2011

A. 10√3 N

B. 6 N

C. 3√3 N

D. 2√3 N

E. 3 N

Solusi :

Benda 1 : Benda 2 :

Fx = m . a Fx = m . a

T = m1 . a F cos - T = m2 . a

T = 2a .......(1) 10 √3 x ½ √3 – T = 3a

5 . 3 – T = 3a ......(2)

Pers (1) dan pers (2) dieliminasi :

T – 2a = 0

T + 3a = 15 -

-5a = -15

a = 3

jadi :

T = 2a

T = 2 x 3

T = 6 N

Jawaban B


2. Balok 1 (m1 = 6 kg) dan balok 2 (m2 = 4 kg) dihubungkan

tali dan katrol dan diletakkan pada meja licin seperti

gambar (g=10 m/s2). Percepatan sistem benda adalah ....

UN Thn 2011/2012 A. 8 m/s2

B. 6 m/s2

C. 4 m/s2

D. 3 m/s2

E. 2 m/s2

Solusi :

𝑎 = 𝑊2

𝑚1 + 𝑚2

= 4 . 10

6 + 4 =

40

10= 4 𝑚/𝑠2

Jawaban C

3. Sebuah balok didorong dengan gaya F = 10 N

seperti gambar disamping ( g = 10 m/s2). Besar

gaya normal pada balok adalah .... UN Thn

2011/2012 A. 30 N

B. 35 N

C. 40 N

D. 45 N

E. 50 N

Solusi :

Fy = 0

N + Fy – W = 0

N = W – Fy

N = m . g – F sin 30o

N = 4 . 10 – 10 . ½

N = 40 – 5

N = 35 N

Jawaban B

4. Dua balom A dan B dihubungkan seperti gambar. benda B turun dengan kecepatan tidak tetap

dan permukaan bidang licin. Besar tegangan tali pada sistem ( g = 10 m/s2) adalah ...... UN

Thn 2012/2013 A. 4 N

B. 12 N

C. 24 N

D. 34 N

E. 48 N

Solusi :

𝑎 =𝑊𝑏

𝑀𝑎 + 𝑀𝑏 =

4 . 10

6 + 4=

40

10= 4 𝑚/𝑠2

Fb = Mb . a

Wb - T = Mb . a

40 – T = 4 . 4

40 – 16 = T

T = 24 N

Jawaban C

5. Sebuah lift yang massanya 500 kg bergerak vertikal ke atas dari keadaan diam dengan

percepatan tetap 2,5 m/s2. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 besar tegangan tali penarik lift

adalah ...... UN Thn 2013/2014

A. 1250 N

B. 5000 N

C. 6250 N


D. 7500 N

E. 8000 N

Solusi :

Fy = m . a

T – W = m. a

T = W + m.a

T = m . g + m . a

T = m ( g + a )

T = 500 ( 10 + 2,5)

T = 500 x 12,5

T = 6250 N

Jawaban C

6. Benda A bermassa 6 kg dan B bermassa 4 kg dihubungkan dengan talu dan ditarik dengan gaya

F = 60 N seperti gambar berikut !

Jika sistem bergerak dan koefisien gesekan kinetis antara permukaan lantai dengan kedua

benda 0,5 (tg = 3

4) dan g = 10m/s2, maka besar tegangan tali T yang menghubungkan kedua

benda adalah ... UN Thn 2014/2015

A. 28,8 N

B. 30,0 N

C. 39,6 N

D. 48,0 N

E. 50,0 N

Solusi :

Benda I : benda II :

Fx = m . a Fx = m2 . a

T – fk = m1 . a F cos - T – fk = m2 . a

T - µk. N = m1 . a 60 . 4/5 – T – 0,5 . 4 . 10 = 4 . a

T - µk . m1.g = m1 . a 48 – T – 20 = 4a

T – 0,5 . 6 . 10 = 6 . a 28 – T = 4a

T – 30 = 6 a T + 4a = 28 ..... (2)

T – 6 a = 30 ...... (1)

Pers (1) dan pers (2) dieliminasi ;

T – 6 a = 30

T + 4a = 28 -

-10 = 2 a

a = - 5 m/s2

jadi

T – 10 a = 30

T – 10 .(-5) = 30

T + 50 = 30

T = 30 – 50

T = -20

Jawaban ....

C. Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi, momentum sudut, momen inersia,

atau titik berat) dan penerapannya berdasarkan hukum II Newton dalam masalah benda

tegar.

Momen Gaya (Torsi)

1. Dua gaya F1 dan F2 besarnya sama masing-masing 8 N

bekerja pada batang homogen seperti gambar. Agar

diperoleh momen gaya sebsar 9,6 Nm terhadap poros O,

maka panjang X adalah .... UN Thn 2010/2011

A. 0,3 m

B. 0,8 m C. 0,9 m


D. 1,2 m

E. 1,4 m

Solusi :

= -F1.r1 + F2.r2

9,6 = - 8 x 3 + 8(3+X)

9,6 = -24 + 24 + 8X

9,6 = 8X

X = 1,2 m

Jawaban D

2. Tiga gaya bekerja pada batang tak bermassa seperti gambar. Resultan momen gaya yang

bekerja pada batang terhadap sumbu O adalah ...... UN Thn 2012/2013

A. 10 N.m

B. 14 N.m

C. 16 N.m

D. 18 N.m

E. 24 N.m

Solusi :

tot = F1.0 + F2. 0,2 - F3 . 0,4

tot = 0 + 10. 0,2 - 30 . 0,4

tot = 2 -12

tot = -10 N.m

Jawaban A

3. Tiga gaya masing-massign F1 = 8 N, F2= 10 N dan F3 =

6 N bekerja pada batang yang panjangnya L = 40 cm

(berat batang diabaikan ) seperti pada gambar. Momen

gaya dari sistem 3 gaya tersebut dengan poros di O

adalah sin 37o = 0,6... UN Thn 2013/2014

A. 2,20 Nm

B. 2,40 Nm C. 3,60 Nm

D. 4,00 Nm

E. 5,35 Nm

Solusi :

= +𝐹1. 𝑟1 − 𝐹2 . 𝑟2 + 𝐹3. 𝑟3

= +8 .3

4𝑙 − 10 sin 370 .

1

4𝑙 + 6.

1

4𝑙

= +8 .3

40,4 − 10. 0,6 .

1

40,4 + 6.

1

40,4

= +8 .0,3 − 10. 0,06 + 0,6

= +2,40 − 0,6 + 0,6

= +2,40 𝑁𝑚

Jawaban B

4.

Momen Inersia

1. Sebuah katrol dari benda pejal dengan tali yang dililitkan pada

sisi luarnya ditampilkan seperti gambar. Gesekan katrol

diabaikan. Jika momen inersia katrol I = dan tali ditarik

dengan gaya tetap F, maka nilai F setara dengan ...... UN Thn

2011/2012 dan Thn 2013/2014

A. F = . . R

B. F = . 2. R

C. F = . (. R)-1

D. F = . . (R)-1

E. F = R. (. )-1

Solusi :

= I .

F. R = .

F = . . R-1


F =. . R-1

Jawaban D

2. Perhatikan gambar !

Dua bola dipasang pada ujung-ujung rangka

penyambung yang massanya dapat

diabaikan. Jika sistem berputar terhadap

poros berjarak 1 m dari massa 3 kg, momen

inersianya adalah ..... UN Thn 2012/2013

A. 0 kg. m2

B. 6 kg. m2

C. 9 kg. m2

D. 12 kg. m2

E. 19 kg. m2

Solusi :

I = M1 . r12 + M2 . r2

2

I = 1 . 32 + 3 . 1

2

I = 1 . 9 + 3 . 1

I = 9 + 3

I = 12 kg. m2

Jawaban D

3. Perhatikan gambar disamping !

Sebuah katrol terbuat dari benda pejal ( I = 2/5 MR2)

memiliki massa 2 kg. Bila momen gaya pada katrol 4 Nm

maka percepatan linear katrol ( g = 10 m/s2) adalah .......

UN Thn 2014/2015

A. 50 m.s-2

B. 25 m.s-2

C. 20 m.s-2

D. 16 m.s-2

E. 8 m.s-2

Solusi :

𝜏 = 𝐼 . 𝛼

𝜏 =2

5𝑀. 𝑅2 . 𝛼

4 =2

52. (0,2)2 . 𝛼

4 =4

5 . 0,04 . 𝛼

4 . 5 = 4 . 0,04 . 𝛼

5 = 0,04 . 𝛼

𝛼 = 5

0,04 = 125 rad/s2

Maka percepatan linear katrol adalah :

𝛼 = 𝑎

𝑟

a = . r

a = 125 x 0,2

a = 25 m/s2

Jawaban B

Titik Berat

1. Perhatikan bidang dua dimensi berikut ini. Letak titik berat

bidang dari garis AB berjarak ....... UN Thn 2010/2011

A. 6 cm

B. 5 cm

C. 4 cm

D. 3 cm

E. 2 cm

Solusi : X1 = 3cm XII = 5 cm

Y1= 2 cm YII = 6 cm


A1 = 24 cm2 AII = 8 cm2

Maka :

𝑋 = 𝑋𝐼 .𝐴𝐼+𝑋𝐼𝐼.𝐴𝐼𝐼

𝐴𝐼+𝐴𝐼𝐼 𝑌 =

𝑌𝐼 .𝐴𝐼+𝑌𝐼𝐼.𝐴𝐼𝐼

𝐴𝐼+𝐴𝐼𝐼

𝑋 = 3 .24+5.8

24+8 𝑌 =

2 .24 +6.8

24+8

𝑋 = 72+40

32 𝑌 =

48+48

32

𝑋 = 112

32 𝑌 =

96

32

𝑋 = 3,5 𝑐𝑚 Y= 3 𝑐𝑚

Jawaban D

2. Koordinat titik berat bidang seperti gambar berikut adalah ..... UN Thn 2011/2012

A. (3,3

5 )

B. ( 4

3,

3

4 )

C. ( 5

3,

3

5 )

D. ( 5

3,

5

3 )

E. ( 4

3,

4

3 )

Solusi :

Bidang I : XI = 1, YI = 2, AI = 8

Bidang II : XII = 3, YII = 1, AII = 4

Maka :

Maka :

𝑋 = 𝑋𝐼 .𝐴𝐼+𝑋𝐼𝐼.𝐴𝐼𝐼

𝐴𝐼+𝐴𝐼𝐼 𝑌 =

𝑌𝐼 .𝐴𝐼+𝑌𝐼𝐼.𝐴𝐼𝐼

𝐴𝐼+𝐴𝐼𝐼

𝑋 = 1 .8 + 3.4

8 + 4 𝑌 =

2 .8 +1. 4

8 +4

𝑋 = 8 +12

12 𝑌 =

16 + 4

12

𝑋 = 20

12 𝑌 =

20

12

𝑋 = 5

3 𝑌 =

5

3

Jawaban D

3. Perhatikan gambar berikut ! Koordinat titik berat

terhadap titik O adalah ..... UN Thn 2013/2014

A. (10

7,

7

8)

B. (5

2, 2)

C. (3

2,

1

2)

D. (3

3, 1

1

2)

E. (3

2, 2)

Solusi :

Bidang X Y A AX AY

I 1,5 0,5 3 4,5 1,5

II 1,5 2 2 3 4

III 1,5 3,5 3 4,5 10,5

8 12 16

Maka :

𝑋 = 𝐴𝑋

𝐴=

12

8=

3

2 𝑌 =

𝐴𝑌

𝐴=

16

8=

4

2= 2

Jawaban E

4. Amati bidang homogen dengan ukuran seperti pada gambar !

Letak titik berat bangun di atas terhadap sumbu X adalah .....

UN Thn 2014/2015

A. 2,0 cm

B. 2,5 cm C. 3,0 cm

D. 3,5 cm

E. 4,0 cm


Solusi :

Bidang X Y A AX AY

Arsir 3 1/3.6 = 2 ½.6.6 = 18 (9) 27 18

Segi kosong 3 2 -9 (1) 3 22

10 30 40

Maka :

𝑋 = 𝐴𝑋

𝐴=

30

10= 3 𝑌 =

40

10= 4

Jawaban E

D. Menentukan hubungan usaha dengan perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari atau

menentukan besaran-besaran yang terkait.

1. Seorang pekerja menarik ember berisi air yang bermassa 5 kg yang diikat dengan tali, dari

ketinggian 5 meter sampai pada ketinggian 20 meter. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2,

usaha yang harus dilakukan adalah .....UN Thn 2010/2011

A. 1.750 J

B. 1.500 J

C. 1.000 J

D. 750 J

E. 250 J

Solusi :

W = Ep = m . g . h

W = m . g . (h2-h1)

W = 5 . 10 . ( 20 – 5)

W = 50 . 15

W = 750 J

Jawaban D

2. Sebuah benda bermassa 4 kg jatuh bebas dari teras gedung yang tingginya 100 m. Usaha yang

dilakukan benda selama bergerak dari ketinggian 100 ke ketinggiann 40 m ( g = 10 m/s2 )

sebesar ....... UN Thn 2011/2012

A. 1200 Joule

B. 1600 Joule

C. 2400 Joule

D. 5000 Joule

E. 8500 Joule

Solusi :

W = Ep = m . g . h

W = m . g . (h2-h1)

W = 4 . 10 . ( 100 – 40)

W = 40 . 60

W = 2400 J

Jawaban C

3. Benda bermassa 0,1 kg jatuh bebas dari ketinggian A seperti pada

gambar. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka usaha yang

dilakukan benda pada ketinggian B adalah .... UN Thn 2012/2013

A. 10 J

B. 20 J C. 30 J

D. 40 J

E. 50 J

Solusi :

W = Ep = m . g . h

W = m . g . (h2-h1)

W = 0,1 . 10 . ( 40 – 20)

W = 1 . 20

W = 20 J

Jawaban B


E. Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menentukan besaran-besaran

terkait pada konsep elastisitas.

1. Tiga buah pegas identik tersusun seperti gambar berikut !

Masing – masing pegas dapat merenggang, sepanjang 2 cm jika

diberi beban 600 gram, maka nilai konstanta pegas gabungan pada

sistem pegas tersebut adalah ..... UN Thn 2010/2011

A. 45 N.m-1

B. 200 N.m-1

C. 225 N.m-1

D. 450 N.m-1

E. 900 N.m-1

Solusi :

K1 dan K2 paralel maka :

KP = K1 + K2 = K + K = 2K

KP seri dengan K3

Jadi : 1

𝐾𝑡𝑜𝑡=

1

𝐾𝑃+

1

𝐾3 Jadi F = K . X

1

𝐾𝑡𝑜𝑡=

1

2𝐾+

1

𝐾 m . g = K . X

1

𝐾𝑡𝑜𝑡=

1 +2

2𝐾 0,6 . 10 =

2

3𝐾. 0,02

1

𝐾𝑡𝑜𝑡=

3

2𝐾 6 =

2

3𝐾. 0,02

𝑚𝑎𝑘𝑎 𝐾𝑡𝑜𝑡 = 2

3𝐾 18 = 0,04 K

Maka K = 18

0,04 = 450 𝑁. 𝑚−1

Jawaban D

2. Dari suatu percobaan menentukan elastitas karet ban diperolah data seperti pada tabel berikut

ini.

F (gaya = N) Pertambahan panjang ( cm)

0,75 5

1,5 10

2,25 15

3 20

Besar konstanta karet ban tersebut adalah .... UN Thn 2011/2012

A. 0,15 N.m-1

B. 0,75 N.m-1

C. 1,5 N.m-1

D. 15 N.m-1

E. 20 N.m-1

Solusi :

F = K . X

𝐾 = 𝐹

∆𝑋 =

0,75

(0,1 − 0,05)

𝐾 = 0,75

0,05 = 15 𝑁/𝑚

Jawaban D

pembahasan soal un fisika sma

Education