Pembahasan Fisika No. 16 - 20 Tkd Saintek Sbmptn 2018 Aba-Aba Naskah 466

Pembahasan soal Fisika Tes Kemampuan Dasar Sains dan Teknologi (TKD Saintek) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2018 Kode Naskah 466 nomor 16 hingga dengan nomor 20 tentang:

• gerak lurus, 
• gaya dan aturan Newton, 
• dinamika rotasi, 
• elastisitas bahan, serta 
• mekanika fluida

Soal No. 16 wacana Gerak Lurus

Posisi benda sepanjang sumbu x mengikuti x(t) = −4t + 2t² dengan satuan posisi (x) yakni meter dan satuan waktu (t) yakni detik. Pada selang waktu dari t = 0 detik hingga t = 3 detik, jarak tempuh dan laju rata-rata benda tersebut berturut-turut yakni ….

A.   10 m dan 2 m/s
B.   10 m dan 3⅓ m/s
C.   6 m dan 2 m/s
D.   6 dan 3⅓ m/s
E.   6 m dan 5/3 m/s

Pembahasan

Jarak tempuh pada selang waktu dari t = 0 detik hingga t = 3 detik merupakan selisih jarak pada ketika t = 3 detik terhadap t = 0 detik.

x(t)  = −4t + 2t²
x(3) = −4∙3 + 2∙3²
       = −12 + 18
       = 6

x(0)= −4∙0 + 2∙0²
      = 0

∆t = x(3) − x(0)
    = 6 − 0
    = 6

Sedangkan laju rata-rata yakni perbandingan jarak tempuh terhadap waktu tempuh.

Jadi, jarak tempuh dan laju rata-rata benda tersebut berturut-turut yakni 6 m dan 2 m/s (C).

Soal No. 17 wacana Gaya dan Hukum Newton

Perhatikan grafik berikut ini!

Sebuah balok bermassa 4 kg didorong oleh suatu gaya konstan horizontal sebesar 40 N. Balok bergerak di sepanjang lantai mendatar berangasan dengan laju sebagai fungsi waktu menyerupai pada grafik di atas. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², nilai koefisien goresan kinetik antara balok dan lantai yakni ….

A.   0,1
B.   0,2
C.   0,3
D.   0,4
E.   0,5

Pembahasan

Perhatikan analisis grafik di bawah ini!

Berdasarkan grafik di atas, percepatan rata-rata benda hingga t = 1 s adalah:

Balok didorong oleh gaya konstan pada lantai kasar.

Karena balok tersebut bergerak, berlaku aturan Newton II.

    ΣF = ma
 F − f = ma
40 − f = 4 ∙ 5
         f = 40 − 20
           = 20

Besaran f yakni gaya gesek antara balok dan lantai berangasan yang dirumuskan f=μmg. Sehingga:

   μmg = 20
μ∙4∙10 = 20
        μ = 20/40
           = 0,5

Jadi, nilai koefisien goresan kinetik antara balok dan lantai yakni 0,5 (E).

Soal No. 18 wacana Dinamika Rotasi

Perhatikan gambar berikut ini!

Sebuah sistem mekanik diperlihatkan pada gambar. Sudut kemiringan bidang θ = 30° dan bidang miring licin. Sistem berada dalam keadaan setimbang serta massa katrol dan massa pegas diabaikan. Jika setiap massa dijadikan dua kali semula, salah satu cara yang sanggup biar sistem tetap setimbang yakni ….

A.   konstanta pegas tetap dan pertambahan panjang pegas menjadi 2 kali semula
B.   konstanta pegas menjadi 0,5 kali semula dan pertambahan panjang pegas menjadi 2 kali semula
C.   konstanta pegas tetap dan pertambahan panjang pegas menjadi setengah kali semula
D.   konstanta pegas menjadi dua kali semula dan pertambahan panjang pegas tetap
E.   konstanta pegas tetap dan pertambahan panjang pegas menjadi 4 kali semula

Pembahasan

Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada sistem mekanik berikut!

Pandang gaya-gaya pada katrol yang berada pada puncak bidang miring!

T₁ bekerja pada katrol yang berdiameter 2r sedangkan T₂ bekerja pada katrol yang berdiameter 4r. Karena sistem dalam keadaan setimbang, resultan momen gaya pada sistem katrol tersebut yakni nol.

       Στ = 0
T₁ ∙ 2r = T₂ ∙ 4r
       T₁ = 2T₂

Sekarang perhatikan gaya yang bekerja pada benda m₂ m₁. Resultan gaya-gayanya juga sama dengan nol alasannya sistem setimbang.

ΣF = 0
w₁ = 2T₁

Karena bergerak miring 30° maka w₁ = m₁ g sin⁡ 30°. Sedangkan tegangan T₁ merupakan gaya pegas sehingga T₁ = k∆x.

w₁ = 2T₁
m₁ g sin⁡ 30° = 2k∆x

Karena percepatan gravitasi (g) dan konstanta pegas (k) yakni suatu tetapan (nilainya selalu tetap maka berlaku hubungan:

m₁ ∆x

Dengan demikian, kalau massa dijadikan 2 kali maka pertambahan panjang pegas juga menjadi dua kali.

Jadi, salah satu cara yang sanggup biar sistem tetap setimbang yakni konstanta pegas tetap dan pertambahan panjang pegas menjadi 2 kali semula (A).

Soal No. 19 wacana Elastisitas Bahan

Seorang pelari maraton bersiap untuk lari dengan menapakkan kakinya pada pijakan yang berketebalan 8 cm dan luas 12 cm². Jika kaki pelari menekan dengan gaya 25 N pada pijakan dan modulus geser pijakan 2,0 × 10⁵ N/m², nilai tangen dari sudut gesernya yakni ….

A.   0,080
B.   0,086
C.   0,092
D.   0,098
E.   0,104

Pembahasan

Diketahui:

A = 12 cm²
    = 12 × 10⁻⁴ m²
F = 25 N
G = 2,0 × 10⁵ N/m²

Tangen sudut geser merupakan perbandingan antara gaya tekan terhadap modulus gesernya.

Jadi, nilai tangen dari sudut gesernya yakni 0,104 (E).

Soal No. 20 wacana Mekanika Fluida

Sebuah balok kayu bermassa 7,5 kg dan bervolume V diikatkan ke dasar sebuah tangki yang berisi air (ρ_air = 1,0 × 10³ kg/m³) sehingga balok terbenam seluruhnya. Jika besar tegangan tali 25 N, nilai V yakni ….

A.   0,05 m³
B.   0,04 m³
C.   0,03 m³
D.   0,02 m³
E.   0,01 m³

Pembahasan

Berikut ini gambar ilustrasi untuk soal di atas.

Balok kayu yang berada dalam air akan menerima gaya berat sebesar w dan gaya ke atas (gaya Archimedes) sebesar F_A. Balok kayu tersebut diikatkan ke dasar tangki sehingga tali mengalami ketegangan sebesar T.

Jika diperhatikan gambar, balok tersebut dalam keadaan membisu sehingga berlaku aturan I Newton.

              ΣF = 0
F_A − w − T = 0
              F_A = w + T
            ρgV = mg + T
10³ ∙ 10 ∙ V = 7,5 ∙ 10 + 25
      10000V = 100
                V = 1/100
                   = 0,01

Jadi, nilai V pada soal di atas yakni 0,01 m³ (E).

Pembahasan Matematika No. 11 - 15 TKD Saintek SBMPTN 2018 Kode Naskah 466
Pembahasan Fisika No. 21 - 25 TKD Saintek SBMPTN 2018 Kode Naskah 466

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, membuatkan pengetahuan bersama . Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.
Sumber http://kakajaz.blogspot.com

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: