Fis Sbmptn 2016 Paket 252

(1)

16.

16. SebSebuauah h bolbola a ditditemembakbakkakan n dadari ri tantanah ah kke e udaudarara. . PaPada da kketietinggnggian ian 9,1 9,1 m m kokompmponeonenn kecepatan bola dalam arah x adalah 7,6 m/s dan dalam arah y adalah 6,1 m/s. Jika kecepatan bola dalam arah x adalah 7,6 m/s dan dalam arah y adalah 6,1 m/s. Jika percepa

percepatan graitasi g tan graitasi g ! 9," ! 9," m/sm/s##_{, maka ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola}_{, maka ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola}

kira$kira sama dengan% kira$kira sama dengan% &' &'(( 1) 1) mm &* &*(( 1+ 1+ mm & &(( 1# 1# mm &-&-(( 11 11 mm & &(( 1 1 mm Ja0ab Ja0ab h hmaxmax ! 9,1 m 2 ! 9,1 m 2

((

vv

00 2 2

..

((

sinsin

α

))

22

gg

))

-engan menggunankan teorema Phytagoras -engan menggunankan teorema Phytagoras

Sehingga diperoleh Sehingga diperoleh h hmaxmax ! 9,1 m 2 ! 9,1 m 2

((

10 1022

..

((

66 10 10

))

2 2 10 10

))

! 1#,7 m 3 1+ m ! 1#,7 m 3 1+ m Ja0aban * Ja0aban * 17.

17. Suatu eleator berisSuatu eleator berisikan sebuah balok dengan masikan sebuah balok dengan massa total keduannya adasa total keduannya adalah 4 ! 16lah 4 ! 16 kg. ketika eleator sedang bergerak turun dengan kela5uan a0al 

kg. ketika eleator sedang bergerak turun dengan kela5uan a0al oo ! 1# m/s, gerak ! 1# m/s, gerak

el

(2)

T w = m.g g a M = 1600 kg v0 =12 m/s g = 10 m/s2 L =36 m vt =0 m/s T = .... ?

menempuh 5arak  ! +6 m. *esar gaya tegangan tali yang menopang eleator selama diperlambat adalah%. &'( 1#"  &*( 16  &( 19#  &-( #))  &( #86  Ja0ab Penyelesaian  **

v

_t2

=

v

0 2

−

2

as

02

=

122

−

2

a

(

36

)

a

=

144 72

a

=

2

m

/

s

:;<;4 =>?

Σ F

=

m . a

m. g

−

T

=

m. a

T

=

M

(

g

−

a

)

T

=

1600

(

10

−

2

)

T

=

12.800

N

J'='*'  '

1". Sebuah bola pe5al homogen dengan momen inersia

I

=

2 5

M r

2

menggelinding pada lantai datar dengan kela5uan  menu5u bidang miring. -engan mengabaikan gesekan, bola pe5al tersebut dapat naik pada bidang miring setinggi h. Jika  diperkecil men5adi setengahnya, maka kemungkinan yang ter5adi adalah%.

&'( <etinggian yang dicapai men5adi setengahnya &*( <etinggian yang dicapai men5adi dua kalinya

(3)

&( 4omen inersianya men5adi seperempatnya &-( nergi kinetik totalnya men5adi seperempatnya &( nergi kinetik totalnya men5adi empat kalinya

Ja0ab < tot ! 1 2

m v

2

(

1

+

k

)

< tot ! 1 2

v

¿

1

+

2 5 1 2

m

¿

( ! 7/) kali

h @ #_{, maka h men5adi A kalinya}

Ja0aban $

19. >in5au dua ka0at se5enis. <a0at pertama diberi beban 78  dan ka0at kedua diberi beban 8 . 5ika diameter ka0at pertama dua kali diameter ka0at kedua, maka rasio antara regangan ka0at pertama dan regangan ka0at kedua adalah%.

&'( #  + &*( +  ) &( +  " &-( )  8 &( 8  " Ja0ab B1! 78  $C d1 ! #d#!C '1 @ d1# B#! 8  $C d# ! d1/# !C '# @ d1#/) -i mana D! B/' dan D @ E 4aka D1  D#@ E1 E# B1/'1  B#/'# 78/ d1# #/ d1# +  " ! E1 E# %%% &(

#. 'ir mengalir meleati pipa dengan berbagai diameter. 'pabila air mengalir dengan kela5uan + m/s ketika mele0ati pipa dengan diameter 1 cm, maka kela5uan air ketika mele0ati pipa dengan diameter + cm adalah%.

&'( ,11 m/s &*( ,++ m/s &( 1 m/s &-( + m/s &( 9 m/s Ja0ab 1 ! + m/s $C d1 ! 1 cm !C '1 @ d1# ! ,1 m

(4)

# ! % F $C d# ! + cm !C '# @ d## ! ,9 m

-i mana '1. 1! '#. #

,1 . + ! ,9 . #

#! ,++ m/s %%%. &*(

#1. Se5umlah gas ideal monoatomic pada keadaan a0al bertekanan 1# kPa dan dengan olume #8 cc/kmol. <emudian, gas dipanasi pada tekanan tetap sehingga mengembang. 4isalkan konstanta gas uniersal dinyatakan sebagai G Jmol$1_<$1_{. Jika}

temperatur akhir gas +",)/G <elin, maka olume gas per kmol adalah%.. &'( #97 cc/kmol &*( +# cc/kmol &( +)+ cc/kmol &-( +67 cc/kmol &( )# cc/kmol Ja0ab

;ntuk menentukan nilai H# menggunakan persamaan

V

₁

V

2

=

T

1

T

2

>erlebih dahulu mencari nilai >1 menggunakan persamaan

P1 . H1 ! n . G. >1

1# kPa . #8 cc/kmol ! 1 . J mol$1_<$1_> 1 >1 ! +. < Sehingga diperoleh 250

cc

/

kmol

V

₂

=

30.000

K

38,4

K

H# ! +# cc/kmol Ja0aban * ##.

as argon dapat dianggap sebagai gas ideal. as itu mula$mula mempunyai energi dalam i dan temperatur >i. gas tersebut mengalami proses dengan melakukan usaha

(5)

C

AC

=, melepaskan energi senilai I, dan keadaan akhir energi dalam  serta temperatur > .

besarnya perubahan energi tersebut digambarkan seperti gambar di atas. 'pa simpulan proses tersebutF

&'( as mengalami proses isobarik dan

T

f

<

T

i &*( as mengalami proses adiabatik dan

T

f

<

T

i &( as mengalami proses isokhorik dan

T

f

<

T

i &-( as mengalami proses isotermal dan

T

f

=

T

i &( as mengalami proses isokhorik dan

T

f

=

T

i

Ja0ab

as melakukan usaha, maka > K>i. Pada tabel terlihat i !  , sehingga tidak ter5adi

perpindahan kalor. as mengalami proses adiabatik. Ja0aban *

#+. Seorang anak mengamati adanya perubahan gerak ayunan pada sebuah taman hiburan. Sepekan lalu, ayunan berayun dari satu posisi dan kembali ke posisi semula 6 kali dalam satu menit. Saat ini ayunan berayun 8 kali dalam satu menit. -iduga ter5adi perubahan pan5ang tali pada ayunan tersebut. *esar rasio pan5ang tali ayunan sepekan lalu dengan sekaran adalah%.

&'(

√

5:

√

6 &*( 6  8 &( 8  6 &-( #8  +6 &( +6  #8 Ja0ab  1 ! 6 :L  #! 8 :L maka 1  # ! % F -i mana > ! #M

√

L

g

maka  ! 1/ # 1 # 1/+6 1/#8 !C #8  +6 %%%. &-( #).

(6)

Sebuah lampu pi5ar dipasang paralel dengan sebuah kapasitor dan keduanya dihubungkan denan sebuah sumber arus arus ' seperti terlihat pada gambar. ;ntuk membuat redup lampu pi5ar, langkah yang dapat dilakukan adalah%.

&'( -ipasang resistor secara paralel dengan lampu &*( -ipasang kapasitor secara seri dengan lampu &( -ipasang induktor secara paralel dengan lampu &-( 4emperbesar tegangan '

&( 4emperbesar rekuensi sumber arus '

<arena lampu dan induktor dirangkai secara paralel maka agar lampu menyala dengan terang maka arus yang mengalir pada lampu harus besar dibandingkan arus yang mengalir pada induktor yaitu dengan cara 

1. :ambatan ampu KK atau #. :ambatan Nnduktor CC

Sehingga opsi yang benar,

&( dipasang kapasitor secara paralel dengan lampu

#8.

Sebuah batang logam bermassa m! 1 kg dan pan5ang  ! 1 m di letakkan pada suatu rel logam yang terhubung dengan sumber arus konstan sehingga pada rangkaian mengalir arus listrik sebesar N ! ,8 '. rangkaian tersebut berada pada daerah medan mangnetik seragam denan besar * dan berarah seperti pada gambar. Jika koeOsien gesekan statik antara batang dengan rel adalah

μ

s

=

0,25 dan percepatan graitasi adalah g ! 1m/s#_{, maka nilai * maksimum agar batang tetap diam adalah%..}

&'( 1 > &*( # > &( + > &-( ) > &( 8 > Ja0ab

(7)

;ntuk menentukan nilai B menggunakan teori gaya gesek dan gaya orent Bg ! B s . m . g ! * . N . l ,#8 . 1 . 1 ! * . ,8 . 1 * ! 8> Ja0aban 

#6 Sebuah partikel bergerak rerlatiistik sehingga 0aktu paruh nya men5adi + kali dari 0aktu paruh partikel se5enis yang berada di bumi. Gasio antara kecepatan partikel tersebut dan kecepatan cahaya menurut pengamat di bumi adalah%.

' 2 3

√

2 * 1 2

√

2  1 3

√

2 -1 3

√

3  1 4

√

3 Ja0ab

v

c

=

… ? → t

=

3

t

0

-iketahui persamaan dilatasi 0aktu

t

=

t

0

√

1

−

v

2

c

2

(8)

W = 0 0 +t !

t

0

√

1

−

v

2

c

2 men5adi

√

1

−

v

2

c

2

=

1 3 Sehingga diperoleh

v

2

c

2

=

1

−

1 9

v

c

=

2 3

√

2 Ja0aban '

#7 Siat bayangan yang 5atuh ke retina mata normal adalah nyata dan terbalik

SEBAB

*erkas cahaya yang masuk ke mata normal yang di okuskan oleh lensa mata dan 5atuh di retina.

Ja0ab

Siat bayangan yang dibentuk oleh mata adalah nyata dan terbalik. Pernataan

Benar.

ensa mata berungsi memokuskan cahaya yang masuk ke mata agar 5atuh tepat ke retina. A!asan Benar.

Ja0aban ' &saling berhubungan(

#" -ua muatan identik Q dan I terpisah se5auh x. nergi potensial listrik sistem dua muatan itu H. kemudian satu muatan identik ke + diletakkan tepat di tengah diantara kedua muatan Q dan I tersebut. Pada ke5adian itu gaya coloumb tidak melakukan usaha

SEBAB

aya coloumb total yang beker5a pada muatan ke + sama dengan nol Ja0ab Pernyataan 

q

=

Q

=

Q



r

_{q Q}

=

r

_QQ NngatR

!

=

k Q



(

q

r

_{q Q}

−

Q

r

_QQ

)

!

=

0

(9)

$C13 $C23 1 3 2 % &' & r r 'lasan  B+ ! 

<arena muatan identik dan 5arak muatan sama maka,

B+ ! B1+ $ B#+!  &a!asan #enar ta"( t()ak #er*+#+ngan(

Ja0aban *

#9 Sebuah bola kecil bermassa m meluncur di atas permukaan licin dengan proOl mengikuti

ungsi y ! h &cosx 2 1(, dengan y adalah ketinggian bola di atas sumbu horiLontal x.

5ika bola dilepas dari titik dengan ketinggian maksimum pada sumbu y, tanpa kecepatan a0al, maka pernyataan yang tepat adalah%.

1 <ecepatan bola di titik terendah adalah #gh

# <ecepatan bola setengah dari kecepatan maksimum saat y ! &7/)( h

+ nergi mekanik bola adalah #mgh

) nergi kinetik bola sama dengan setengah dari mekanik saat kecepatannya

3

g"

2

Ja0ab

intasan bola dapat digambarkan sebagai berikut

&1( <ecepatan bola di titik terendah adalah #gh v !

√

2

g"

=

√

2

g#

v =

$

+

1

"

₀

(

cos

¿)

¿

2

g

¿

√

¿

&saat bola mencapai titik terendah x ! ₍

v = 0%

+

1

"

0

(

cos

¿)

¿

2

g

¿

√

¿

=

"

0

(

1

+

1

)

¿

2

_g

¿

√

¿

. Pernataan ,1- Benar.

(10)

You're Reading a Preview

Unlock full access with a free trial.

(11)

L

_'

=

(

2

'

−

1

4

)

&

!

(

2

'

−

1 4

)

v

f

, soal tidak mencantumkan niali v udara yang

digunakan Ja0aban $