Menaklukan Fisika SBMPTN Satu

Bagaimana menaklukan soal fisika SBMPTN mekanika? Pada kesempatan ini, kita akan mulai memahami konsep dasar untuk mempersiapkan menaklukan soal fisika khusus SBMPTN. Dalam pembahasan kali ini akan disajikan lima soal lengkap dengan pembahasan dan disertai pula soal yang sama sebagai ajang latihan dengan proses modifikasi nilai besaran. Soal latihan di desaian tiga jenis yaitu jenis eksekusi, mirroring, dan analisis. Fokuslah pada setiap pemahaman konsep yang disajikan dan pembahasannya, dan cobalah nulai berlatih dengan mencoba menuliskannya dalam kertas. Hal tersebut akan sangat berguna sebagai awal untuk menaklukan soal fisika SBMPTN dikemudian hari. Sepuluh konsep yang disajikan pada seri ini meliputi konsep mekanika.

KAJI-MEKANIKA-GERAK LURUS: Seorang pembalap mengemudikan mobilnya disuatu lintasan lurus, dengan pertambahan kecepatan tetap, dengan kecepatan awal 10 m/s, beberapa lama kemudian menjadi 20 m/s , dan setelah bergerak selama 15 menit dari awal bergerak menjadi 30 m/s. Tentukanlah yang ditempuh pengendara tersebut.

Jawab: 

Beberapa besaran yang diketahui:


Jarak yang ditempuh dapat menggunakan persamaan GLBB

Latih-Eksekusi: Seorang pembalap mengemudikan mobilnya disuatu lintasan lurus, dengan pertambahan kecepatan tetap, dengan kecepatan awal 20 m/s, beberapa lama kemudian menjadi 40 m/s , dan setelah bergerak selama 10 menit dari awal bergerak menjadi 50 m/s. Tentukanlah yang ditempuh pengendara tersebut.

Latih-Mirroring: Perhatikanlah gambar di bawah ini. Grafik di bawah menunjukkan grafik jara-waktu yang ditempuh oleh sebua partikel.

Tentukanlah:

a. Kecepatan awal partikel

b. Arah gerak partikel

c. Percepatan partikel

Latih-Analisis: Sebuah mobil bergerak lurus dipercepat dari keadaan diam dengan percepatan 5 m/s/s. Mobil tersebut kemudian bergerak dengan kecepatan konstan. Setelah beberapa saat mobil mulai diperlambat 5 m/s/s hingga berhenti. Bila kecepatan rata-rata mobil adalah 20 m/s dan waktu total bergerak 25 detik. Tentukanlah lama mobil ketika bergerak dengan kecepatan konstan.

KAJI-MEKANIKA-GERAK PARABOLA: Seorang pemain bola ingin memberikan umpan lambung ke temannya yang ada pada jarak 22.5 m darinya. Jika ia biasa mengumpan dengan memberikan kecepatan awal 15 m/s. Agar umpan sampai tepat ditemannya, tentukan pada sudut elevasi berapa tembakan harus harus diarahkan

Jawab:
Besaran diketahui


Sudut elevasi dapat dihitung dengan persamaan jangkauan maksimum.

Latih-Eksekusi: Seorang anak meleparkan batu dengan kecepatan awal 20 m/s sehingga diperoleh ketinggian maskumum 5 m. Dengan menggangggap percepatan gravitasi 10 m/s/s, tentukanlah pada sudut elevasi berapa lemparan tersebut harus diarahkan.

Latih-Mirroring: Sebuah rudal ditembakan dengan sudut elevasi 37^o. Jangkauan rudal dalam arah mendatar 2400 m. Tentukanlah tinggi maksimum yang dicapai oleh rudal tersebut.

Latih-Analisis: Sebuah peluru ditembakkan dari ketinggian 80 m dengan sudut elevasi 37^o. Beberapa saat kemudian peluru mengenai tanah. Tentukanlah jarak horizontal peluru dihitung dari dasar ketinggian

KAJI-MEKANIKA-HUKUM NEWTON: Balok yang beratnya W ditarik sepanjang permukaan datar dengan kelajuan konstan v oleh gaya F yang bekerja pada sudut seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Tentukanlah gaya normal yang bekerja balok oleh permukaan tanah!

Jawab:

Untuk mengetahui gaya normal, gambarkan proyeksi gaya yang bekerja pada benda.

Gunakan hukum I Newton, resultan gaya pada benda dalam arah-y sama dengan nol.

Latih-Eksekusi: Peerhatikanlah gambar di bawah ini. Tentukanlah gaya normal yang bekerja pada sistem.

Latih-Mirroring: Peerhatikanlah gambar di bawah ini. Jika massa benda A adalah 5 kg dan benda B bermassa 2 kg, tentukanlah tegangan tali sistem.

Latih-Analisis: Perhatinalah gambar di bawah ini. Jika balok dan bidang miring licin, begitu juga bidang bidang miring dengan lantai licin. Tentukanlah gaya dorong minimum agar balok tetap berada diatas bidang miring (massa balok m dan massa bidang miring M).

KAJI-MEKANIKA- ENERGI MEKANIK: Sebuah batu dijatuhkan dari keadaan diam pada ketinggian 20 m diatas tanah. Jika berat batu 5 kg, tentukanlah energi kinetik pada ketinggian 8 m diatas permukaan tanah.

Jawab:
Besaran yang diketahui


Energi kinetik dapat dihitung dengan kekekalan energi mekanik

Latih-Eksekusi: Sebuah batu dijatuhkan dari keadaan diam pada ketinggian 30 m diatas tanah. Jika berat batu 8 kg, tentukanlah energi kinetik pada ketinggian 12 m diatas permukaan tanah.

Latih-Mirroring: Seorang anak melemparkan batu dari dari ketinggian h di atas permukaan tanah dengan kecepatan 40 m/s. Pada ketinggian 90 m di atas tanah kecepatan batu menjadi seperempat kecepatan semula, tentukanlah ketinggian h tersebut.

Latih-Analisis: Perhatikanlah gambar di bawah ini. Tentukanlah ketinggian minimum titik A agar bola kecil dapat melewati lintasan satu lingkaran penuh

KAJI-MEKANIKA-MOMENTUM: Sebuah senapan bermassa 0.8 kg menembakan sebuah peluru yang massanya 16 gram dengan kecepatan 700 m/s. Tentukanlah kecepatan sesaat setelah peluru ditembakan.

Jawab:
Besaran yang diketahui


Kecepatan senapan dapat dihitung dengan Hk kekekalan Momentum

Latih-Eksekusi: Sebuah senapan bermassa 1 kg menembakan sebuah peluru yang massanya 20 gram dengan kecepatan 800 m/s. Tentukanlah kecepatan sesaat setelah peluru ditembakan.

Latih-Mirroring: Perhatikanlah grafik di bawah ini. Grafik menyatakan gaya yang bekerja pada suatu benda bermassa 2 kg pada selang waktu 4s. Pada keadaan awal benda diam, tentukanlah energi kinetik benda pada saat 4 detik.

Latih-Analisis: Benda A dan B berturut-turut bermassa 3 kg dan 4 kg di atas lantai kasar dengan koefisien gesekan 2/7. Benda bergerak saling mendekat sehingga terjadi tumbukan yang ketidaklentingannya sempurna. Sesaat sebelum tumbukan , benda A berkelajuan 12 m/s dan B 2 m/s. Sesaat setelah tumbukan benda kedua benda berhenti, tentukanlah jarak yang ditempuh kedua benda.