SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2013 (SKL 2 Indikator 2.1 Gerak Lurus, Melingkar dan Parabola)

(1)

Smart Solution

TAHUN PELAJARAN 201

TAHUN PELAJARAN 2012222/201

/201

/2013333

/201

Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013

(2)

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 9

SKL 2.

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

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

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

2.1.

Menentukan besaran

Menentukan besaran----besaran fisis

Menentukan besaran

besaran fisis

besaran fisis gerak lurus, gerak

gerak lurus, gerak

gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola

melingkar beraturan, atau gerak parabola

melingkar beraturan, atau gerak parabola....

melingkar beraturan, atau gerak parabola

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak Lurus Beraturan (GLB)Gerak Lurus Beraturan (GLB) Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Ingat satuan kecepatan adalah km/jam atau m/s. Jadi rumus di GLB adalah:

6 78₉

Kecepatan adalah berapa meter jarak yang ditempuh dalam 1 detik. Contoh:

Mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan berada 200 m di belakang mobil B. Mobil B bergerak searah dengan A dan memiliki kecepatan 10 m/s. Kapan mobil A akan menyusul mobil B?

A 6< 7 20 m/s B 6=7 10 m/s

200 m

Mobil A kecepatannya 20 m/s, artinya dalam 1 detik mobil A bergerak sejauh 20 m. Mobil B kecepatannya 10 m/s, artinya dalam 1 detik mobil B bergerak sejauh 10 m. Kedua mobil saling mendekat sebesar 20 > 10 7 10 m tiap detiknya.

Jika setiap detik jarak menyusut 10 m, maka mobil A akan menyusul mobil B setelah ?@@_A@ 7 20 detik Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak Lurus Berubah BeraturanGerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)(GLBB)(GLBB)(GLBB)

Untuk memahami GLBB, kita harus memahami apa arti percepatan atau perlambatan.

Percepatan atau perlambatan (B) adalah bertambah atau berkurangnya kecepatan tiap satu detik. Misalnya, sebuah benda mengalami percepatan B m/s2_,

artinya tiap satu detik kecepatannya bertambah sebesar B m/s, sehingga dalam dua detik kecepatannya bertambah sebesar 2B m/s, sehingga dalam lima detik kecepatannya bertambah sebesar CB m/s,

kesimpulannya jika kecepatan awal sebesar 6@, maka kecepatan benda dalam waktu 9 detik (6E) adalah:

6E 7 6@F B9

Dengan penguasaan konsep integral pada Matematika kelas XII, maka dengan mudah kita bisa menemukan rumus jarak tempuh (8), yaitu integral dari rumus kecepatan:

8 7 6H 9 F1_{2 B9}?

Dan, rumus terakhir di GLBB didapatkan dengan mengkuadratkan rumus awal GLBB tadi: (6E)?7 (6@F B9)? sehingga menjadi 6E?7 6@?F 26@ B9 F B?9?

I6E?7 6@?F 2B J6@ 9 FA_?B9?K

6E?7 6@?F 2B8

Persamaan atau Grafik

Persamaan atau Grafik L > M, N > M, OPQ R > M

Jika ada soal tentang grafik atau persamaan variabel 8 > 9, 6 > 9 dan B > 9 pada GLB atau GLBB maka konsep berikut bisa membantu kita dalam mengerjakan soal tersebut:

L

N

R

Turun artinya turunan atau kemiringan.

Naik artinya integral atau luas daerah dibawah kurva. Sehingga cara membacanya seperti ini:

6 adalah turunan dari 8, atau 6 adalah kemiringan dari grafik 8 > 9 B adalah turunan dari 6, atau B adalah kemiringan dari grafik 6 > 9 6 adalah integral dari B, atau 6 adalah luas daerah di bawah grafik B > 9 8 adalah integral dari 6, atau 8 adalah luas daerah di bawah grafik 6 > 9 turun

turun naik

(3)

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 10 Gerak Melingkar Beraturan

Gerak Melingkar BeraturanGerak Melingkar Beraturan Gerak Melingkar Beraturan

Analogi yang sama dengan gerak lurus, pada gerak melingkar berlaku aturan berikut:

T

U

V

Konsep dasar yang harus dikuasai: I 2W rad 7 3X0Y

Z 7_[A \ 7 2WZ

B]7 \?^ _]7 ` B] 8 7 a ^

6 7 \ ^

B 7 b ^ I \ 7

c

d

Gerak Melingkar Gerak Lurus

Hubungan Roda Hubungan RodaHubungan Roda Hubungan Roda----RodaRodaRodaRoda

Yang harus dipahami adalah:

6 adalah kecepatan linear, lintasan yang ditempuh dalam satu detik. \ adalah kecepatan sudut, sudut yang ditempuh dalam satu detik. 1. Tidak satu sumbu

6<7 6=

Karena tidak satu sumbu, otomatis pusat lingkarannya tidak pusat lingkarannya tidak pusat lingkarannya tidak pusat lingkarannya tidak samasamasamasama, jadi sudutnya mana bisa sama?sudutnya mana bisa sama?sudutnya mana bisa sama?sudutnya mana bisa sama? 2. Satu sumbu

\<7 \=

Karena satu sumbu, sehingga pusat lingkarannya jadi satupusat lingkarannya jadi satupusat lingkarannya jadi satu, jadi sudutnya sama!pusat lingkarannya jadi satu sudutnya sama!sudutnya sama! sudutnya sama!

turun naik

g h g h

(4)

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 11 Gerak Parabola

Gerak ParabolaGerak Parabola Gerak Parabola

Rumus dasar yang harus diingat:

Di titik C (titik puncak)

9i 76@sin a_{j k}i 76@

l_sin_l_a

lj IIImi 76@

l_sin l_a

lj

Di titik A Di titik D (titik terjauh) 6@nI7 proyeksi 6@ ke sumbu X 9oIII7 2 9i

6@p7 proyeksi 6@ ke sumbu Y ko7 2 ki mo7 0 Di titik B (di sebarang titik)

Ingat gerak di sumbu X adalah gerak GLB, dan gerak di sumbu Y adalah gerak GLBB!!!!

6n7 6Hn k 7 6@n 9

6p7 6Hp> j9 m 7 6Hp 9 >A_?j9?

6 7 q6n?F 6p? a

Y

X A

B C

D 6@

krst] 7 ko mrst] 7 mi

diberi angka 2 di masing-masing variabel

angka 2 untuk m ditaruh di atas (pangkat) karena m kan arahnya ke atas, ya kan…? :D

(5)

8 7 v6@F 6_{2 w 9 7}E x0_{2 y x 7 z0 m}

CONTOH SOAL

1.

Mobil massa z00 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 3X km/jam, setelah menempuh

jarak 1C0 m kecepatannya menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah ....

A.

C sekon

B.

10 sekon

C.

17 sekon

D.

2C sekon

E.

3C sekon

2.

Seorang pengendara mobil melaju dengan kecepatan 20 m/s. Ketika melihat ada ”polisi tidur” di

depannya dia menginjak rem dan mobil berhenti setelah C sekon kemudian. Maka jarak yang

ditempuh mobil tersebut sampai berhenti adalah ....

A.

C0 m

B.

100 m

C.

1C0 m

D.

200 m

E.

2C0 m

3.

Sepeda motor bergerak ke arah utara dengan kecepatan 1C m/s. Setelah x detik, kecepatannya

berubah menjadi 2C m/s. Jarak yang ditempuh sepeda motor tersebut adalah .... m

A.

z0

B.

120

C.

2x0

D.

2X0

E.

300

x.

Tetesan oli yang bocor jatuh dari mobil yang bergerak lurus dilukiskan seperti pada gambar!

(1)

(2)

(3)

(x)

Yang menunjukkan mobil bergerak dengan percepatan tetap adalah ....

A.

1 dan 3

B.

2 dan 3

C.

2 dan x

D.

1, 2 dan 3

E.

2, 3 dan x

C.

Informasi dari gerak sebuah mobil mulai dari bergerak

sampai berhenti disajikan dengan grafik (6 > 9) seperti

gambar.

Jarak tempuh mobil dari 9 7 2 sekon hingga 9 7 C sekon

adalah ....

A.

22C m

B.

1C0 m

C.

11C m

D.

110 m

E.

90 m

X.

Sebuah benda bergerak memenuhi grafik 6 (kecepatan) terhadap waktu

(9) disamping. Berapa percepatan dari 9 7 2 sekon sampai 9 7 x sekon?

A.

0,0 m/s

2

B.

0,C m/s

2

C.

1,0 m/s

2

D.

1,C m/s

2

E.

2,0 m/s

2

6@ 7 3X km/j 7 10 m/s

6E 7 72 km/j 7 20 m/s

8 7 1C0 m

8 7 v6@F 6_{2 w 9 7}E 20_{2 y C 7 C0 m}

Mobil bergerak dengan percepatan tetap artinya mobil bergerak GLBB. Dalam gerak GLBB, percepatan artinya pertambahan atau berkurangnya kecepatan adalah linear terhadap waktu. Jawaban yang memenuhi 2 dan 3.

Luas 71_{2 2(30 F C0) F}1_{2 1(C0 F 20)} 7 z0 F 3C 7 11C

Jarak adalah luas dibawah kurva 6 > 9.

Percepatan adalah kemiringan kurva 6 > 9 Kemiringan 7~•~_~•?7 0 m/s2

Dari grafik sebenarnya bisa dilihat dari 9 7 2 sekon ke 9 7 x sekon adalah gerak GLB (B 7 0)

8 7 v6@F 6_{2 w 9}E

€ 1C0 7 1C9 € 9 7 10 8 TRIK SUPERKILAT:

(6)

7.

Perhatikan grafik v-t yang menunjukkan sebuah mobil selama tujuh jam berikut ini!

Bagian grafik yang menunjukkan percepatan yang paling besar adalah ....

A.

AB

B.

BC

C.

CD

D.

DE

E.

EF

z.

Grafik berikut ini melukiskan hubungan antara kecepatan dan

waktu dari sebuah benda bergerak lurus. Kecepatan benda

setelah bergerak C s adalah ....

A.

> 9 ms

•A

B.

> X ms

•A

C.

> x ms

•A

D.

> 3 ms

•A

E.

> 2 ms

•A

9.

Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan x m/s.

Jika jari-jari lingkaran 0,C meter, maka:

(1)

Frekuensi putarannya

_•~

Hz

(2)

Percepatan sentripetalnya 32 m/s

(3)

Gaya sentripetalnya 320 N

(x)

Periodenya xW s

Pernyataan yang benar adalah ....

A.

(1), (2), (3), dan (x)

B.

(1), (2), dan (3)

C.

(1) dan (3) saja

D.

(1) dan (x) saja

E.

(3) dan (x) saja

10.

Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar

berjari-jari 0,C m dengan kecepatan x m/s

(1)

Percepatan sentripetalnya 32 m/s

2

(2)

Gaya sentripetalnya Xx N

(3)

Periodenya 0,2CW s

Pernyataan yang benar berkaitan dengan gerak benda tersebut adalah ....

A.

(1), (2), dan (3)

B.

(1) dan (2) saja

C.

(1) dan (3) saja

D.

(2) dan (3) saja

E.

(3) saja

Kecepatan pasti negatif, karena garis menuju ke bawah.

Hasilnya dapat menggunakan perbandingan sebagai berikut.

6 7 >ƒ_?X 7 >9 m/s2

Percepatan adalah kemiringan grafik v-t.

Percepatan paling besar adalah yang paling miring. Jelas AB adalah yang paling miring.

(2) _] 7 ` B]7 2 y 32 7 Xx N

(1) B]7c

„

d 7

A…

@,†7 32 m/s

(3) \ 7_dc€?•_[ 7c_d€ ‡ 7?•d_c 7?•ˆ@,†_~ 7 0,2CW s

TANPA MENGHITUNG!!!!!!! HANYA TANPA MENGHITUNG!!!!!!! HANYA TANPA MENGHITUNG!!!!!!! HANYA

TANPA MENGHITUNG!!!!!!! HANYA BUTUHBUTUHBUTUH LOGIKA DAN MENEBAK BUTUHLOGIKA DAN MENEBAK LOGIKA DAN MENEBAK LOGIKA DAN MENEBAK JAWABAN DARI KONSEP!!!

JAWABAN DARI KONSEP!!!JAWABAN DARI KONSEP!!! JAWABAN DARI KONSEP!!!

Karena _]7 ` B] dan ternyata cocok 320 7 10 y 32

Artinya apa?

Jawaban (2) dan (3) bisa betul semua atau bisa salah semua. Jadi pilihan jawaban harus memuat (2) (3) atau sama sekali tidak ada (2) dan (3) nya.

Lihat juga opsi (x), ingat konsep 7_[A , kita lihat jawaban (1) dan (x) tidak memenuhi konsep tsb (Z ‰A_[), sehingga jawaban (1) (x) tidak mungkin muncul secara bersamaan!

Jadi Jadi Jadi

(7)

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 1x

11.

Sebuah benda melakukan gerak melingkar berjari-jari ^, kecepatan sudutnya \, dan percepatan

sentripetalnya x m/s

2

, jika kecepatan sudutnya

A

?

\ percepatan sentripetalnya menjadi 2 m/s

2

,

maka jari-jari lingkarannya menjadi ….

A. 2^ B. ^ C. A_?^ D. A_~^ E. A_Š^

12.

Perhatikan gambar di samping!

Diketahui ^

<

7 C cm, ^

=

7 30 cm, dan ^

i

7 21 cm.

Jika roda C berputar pada 300 rpm, kecepatan sudut

roda A adalah .... rad/s.

A.

2xW

B.

3XW

C.

x2W

D.

xXW

E.

C2W

13.

Sebuah ban sepeda motor berjari-jari 3C cm. Jika ban tersebut menempuh sudut xW rad dalam

waktu 0,C s, kecepatan linear ban sepeda tersebut adalah .... m/s.

A.

z,z

B.

17,C

C.

20,x

D.

2C,C

E.

3C,C

1x.

Sebutir peluru ditembakkan dengan kecepatan x9 m/s dan sudut elevasi 30Y. Jika percepatan

gravitasi 9,z m/s

2

, maka waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi .... s

A.

2,C

B.

x,0

C.

C,C

D.

X,0

E.

z,C

^<

^=

^i

^?7B_B]„ ]‹y

\A?

\??y ^A

72_{x y}₁\? x \?

y ^ 7 2^

Ingat rumus B]7 \?^, artinya ^ Œ B] Œ_•A„

Ingat 6 7 \^ artinya 6 Œ ^ tapi \ Œ_dA

Kecepatan linear, berbanding lurus dengan jari-jari. Kecepatan sudut berbanding terbalik dengan jari-jari.

Kita lihat ^< dan ^= tidak sepusat, 6<7 6= €•_•Ž_•7_dd•_Ž€ \<7?A_† y 10W 7 x2W m/s

300 rotasi per menit artinya 300 kali keliling lingkaran dalam X0 sekon, 300 rpm 7 300ˆ2W_X0 7 10W rad/s

2

Menempuh sudut xW rad dalam 0,C s, artinya jika 1 s maka akan menempuh zW. Sehingga \ 7 zW rad/s

6 7 \^ 7 zW y 3C 7 z y??_• y 0,3C 7 z,z m/s

9 76Hsin a_j 7x9 y 12_{9,z 7 2,C s}

Waktu mencapai titik tertinggi adalah:

(8)

PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012

1.

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 6 meter. Jika dalam 2 menit benda itu

melakukan 16 kali putaran, maka kecepatan linear benda tersebut adalah ....

A.

0,8

π

m.s

−1

B.

1,0

π

m.s

−1

C.

1,2

π

m.s

−1

D.

1,4

π

m.s

−1

E.

1,6

π

m.s

−1

2.

Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak

lurus. Jarak yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 8s

adalah ....

A.

72 m

B.

64 m

C.

48 m

D.

24 m

E.

12 m

Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di

http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html

. Semua soal tersebut

disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal

20November 2012 yang lalu.

Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di

http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html

.

Terimakasih,

Pak Anang.

5 2

Diket: 7 8 6 m; ; 8 2 menit 8 120 s; < 8 16 putaran ⇒ > 8<

; 8 16

1208

2 15 ?@ A 8 2B> 84B

15⇒ D 8 A7 8 4B

15E 6 8 1,6B m/s

TRIK SUPERKILAT: TRIK SUPERKILAT: TRIK SUPERKILAT: TRIK SUPERKILAT:

Jarak adalah luas di bawah kurva.

0 – 8 s bentuk luas di bawah kurva adalah luas trapesium.

IJKL 81

2;(K M N) 8 1