SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2013 (SKL 2 Indikator 2.6 Hukum Kekekalan Energi Mekanik)

(1)

Smart Solution

TAHUN PELAJARAN 201

TAHUN PELAJARAN 2012222/201

/201

/2013333

/201

Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013

Disusun Oleh :

(2)

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 40

2.6. 2.6. 2.6.

2.6. MenentukanMenentukan besaranMenentukanMenentukanbesaranbesaran----besaran besaran besaran besaran besaran fisis fisis fisis fisis yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik.yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik.yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik.yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik.

Energi

Energi Kinetik

Energi Potensial

45 =7₈9:8 _{4; = 9<ℎ}

Energi Mekanik

4; = 45 + 4;

Benda mengalami perubahan Benda mengalami perubahan Benda mengalami perubahan Benda mengalami perubahan

kecepatan dan ketinggian kecepatan dan ketinggian kecepatan dan ketinggian kecepatan dan ketinggian

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

4?₇ = 4?₈

457+ 4;7 = 458+ 4;8

:

:8

:7

ℎ8

ℎ7

ℎ

ℎ7

ℎ8

:8

(3)

TRIK TRIK TRIK

TRIK SUPERKILAT:SUPERKILAT:SUPERKILAT:SUPERKILAT: Menentukan

Menentukan Menentukan Menentukan @A

Pahamilah dari konsep kekekalan 4? bahwa saat mencari 45 biasanya soal berkaitan dengan benda jatuh ke bawah. Jika benda jatuh bebas (kecepatan awal = 0), maka:

45 = ∆4;

Menentukan Menentukan Menentukan Menentukan @F

Saat mencari 4;, biasanya soal berkaitan dengan benda naik ke atas dan ditanyakan 4; di titik tertinggi (saat kecepatan akhir = 0). Jika benda dilempar dari dasar (ketinggian awal =0), maka

4;_GHIJ= 45_HKHL

Menentukan perbandingan Menentukan perbandingan Menentukan perbandingan

Menentukan perbandingan @F MNO @A

Jika ditanyakan perbandingan 45 dan 4; di titik tertentu, maka: 45 ∶ 4; = ∆ℎ ∶ ℎ

Menentukan kecepatan Menentukan kecepatanMenentukan kecepatan Menentukan kecepatan

Jika kecepatan awal = 0, maka: : = Q2<∆ℎ

Jika kecepatan awal ≠ 0, maka: : = Q:S8 + 2<∆ℎ

(4)

Menentukan energi kinetikMenentukan energi kinetik Menentukan energi kinetik

1. Buah kelapa bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 10 meter di atas permukaan tanah.

Apabila percepatan gravitasi bumi 10 ms-2_{, energi kinetik yang dimiliki buah kelapa pada}

ketinggian 5 m di atas permukaan tanah adalah ....

A. 200 J

B. 150 J

C. 100 J

D. 80 J E. 50 J

2. Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 ms-1_{dari atap gedung}

setinggi 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 ms-2_{, energi kinetik bola di}

ketinggian 2 m adalah .... A. 6,8 J

B. 4,8 J C. 3,8 J D. 3 J E. 2 J

3. Sebuah benda dengan massa 1 kg, dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila < =

10 m/s2_{, besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 meter adalah ....}

A. 300 Joule B. 400 Joule C. 500 Joule D. 600 Joule E. 700 Joule

4. Benda massanya 5 kg jatuh bebas dari A seperti pada gambar. Jika < = 10 ms-2_{, maka besarnya energi kinetik benda pada saat berada di B adalah ....}

A. 500 J

B. 1000 J

C. 1500 J

D. 2000 J

E. 2500 J

5. Sebuah benda bermassa 1 kg dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s, < =

10 m/s2_{, maka energi kinetik benda saat mencapai setengah ketinggian maksimumnya adalah ....}

A. 300 J

B. 400 J

C. 500 J

D. 600 J

E. 640 J

6. Dua buah benda A dan B yang keduanya bermassa 9 kg jatuh bebas dari ketinggian ℎ meter dan

2ℎ meter. Jika A menyentuh tanah dengan kecepatan : m/s, benda B akan menyentuh tanah dengan energi kinetik sebesar ....

A. 29:8

Jika benda jatuh bebas, maka: 45 = ∆4;

45 sebanding dengan ∆ℎ

Jadi, 45 saat berada di 7₈ℎGHIJ adalah 7₈45HKHL

458=1_{2 45}7=1_{2 ∙}1_{2 ∙ 1 ∙ (40)}8= 400 J

^_`a bcde_a`fg^

45 sebanding dengan ∆ℎ

Jadi, 45 saat berada di 2ℎ adalah 245HKHL

(5)

Menentukan energi potensial Menentukan energi potensialMenentukan energi potensial Menentukan energi potensial

7. Sebuah bola bermassa 0,5 kg ditembakkan vertikal ke atas. Kecepatan bola saat ditembakkan

sebesar 4 m/s. Besar energi potensial di titik tertinggi yang dicapai bola tersebut adalah .... A. 2 J

B. 4 J C. 8 J D. 12 J E. 20 J

8. Benda dengan massa 3 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s2_{. Jika < =}

10 m/s2_{, maka energi potensial benda saat mencapai titik tertinggi adalah ....}

A. 300 J

B. 400 J

C. 500 J

D. 600 J

E. 700 J

9. Benda bermassa 5 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 ms-2_{. Besarnya energi}

potensial di titik tertinggi yang dicapai benda tersebut adalah ....

A. 200 J Menentukan energi mekanikMenentukan energi mekanik Menentukan energi mekanik

10.Sebuah benda dengan massa 1 kg didorong dari permukaan meja

hingga kecepatan pada saat lepas dari bibir meja adalah 2 m/s. Jika < = 10 m/s2_{, energi mekanik benda pada saat ketinggian}

dari tanah 1 m adalah ....

11.Sepotong kapur bermassa 20 gram jatuh bebas dari ketinggian 10 m di atas tanah. Jika gesekan

antara kapur dengan udara diabaikan (< = 9,8 m/s2_{), energi mekanik yang dimiliki oleh kapur}

pada ketinggian 5 m adalah .... A. 0,86 J Menentukan ketinggian bendaMenentukan ketinggian benda Menentukan ketinggian benda

12.Sebuah benda yang massanya 1 kg dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m/s. Bila

< = 10 m/s2_{, maka ketinggian benda saat energi potensialnya tiga perempat energi kinetik}

maksimumnya adalah ....

A. 1,5 m

Jika dilempar dari dasar, maka:

4;GHIJ= 45HKHL

=1_{2 9:}78

=1_{2 ∙ 0,5 ∙ 4}8_{= 4 J}

^_`a bcde_a`fg^

4;GHIJ= 45HKHL

=1_{2 9:}78

=1_{2 ∙ 3 ∙ 20}8_{= 600 J}

^_`a bcde_a`fg^

4;GHIJ= 45HKHL

=1_{2 9:}78

=1_{2 ∙ 5 ∙ 10}8_{= 250 J}

^_`a bcde_a`fg^

4? pada ketinggian 1 meter adalah sama dengan EK saat benda berada di ketinggian 2 m.

Ingat Energi mekanik itu KEKAL!!!

4? = 45 + 4; = q1_{2 ∙ 1 ∙ 2}8_{r + (1 ∙ 10 ∙ 2) = 2 + 20 = 22 J}

^_`a bcde_a`fg^

4? pada ketinggian 5 meter adalah sama dengan EK saat benda berada di ketinggian 10 m.

Ingat Energi mekanik itu KEKAL!!!

(6)

13.Sebuah batu dijatuhkan dari sebuah gedung dengan ketinggian ℎ dari permukaan tanah. Besar

energi kinetik akan sama dengan besar energi potensial pada ketinggian .... A. 7₈ℎ Menentukan kecepatan bendaMenentukan kecepatan benda Menentukan kecepatan benda

14.Perhatikan gambar di samping! Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20

m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2_{, kecepatan benda pada saat berada}

15 m di atas tanah adalah ....

15.Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar. Ketika

dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah ....

A. 6 m/s

B. 8 m/s

C. 10 m/s

D. 12 m/s

E. 16 m/s

16.Sebuah benda bermassa 0,5 kg digantung dengan benang (massa benang

diabaikan) dan diayunkan hingga ketinggian 20 cm dari posisi awal (lihat gambar). Bila < = 10 m/s2_{, kecepatan benda di titik A adalah ....}

A. 2 m/s

B. 0,4 m/s

C. 0,2 m/s

D. 0,04 m/s

E. 0,02 m/s

Menentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial Menentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensialMenentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial Menentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial

17.Sebuah balok bermassa 9 kg dilepaskan dari puncak bidang

miring yang licin seperti pada gambar. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok ketika berada di titik M adalah ....

18.Sebuah benda jatuh dari posisi A seperti gambar. Perbandingan energi

(7)

Menentukan Menentukan Menentukan

Menentukan perbandingan kecepatan bendaperbandingan kecepatan bendaperbandingan kecepatan benda perbandingan kecepatan benda

19.Bola A yang massanya 1 kg dilepaskan menempuh lintasan seperti

pada gambar! (< = 10 m/s2_{). Jika lintasan AB adalah seperempat}

lingkaran licin jejari 125 cm maka perbandingan kecepatan di titik B dan C adalah ....

A. √2 ∶ 1 B. 1 ∶ √2 C. √5 ∶ 1 D. 1 ∶ √5 E. 1 ∶ 5

Menentukan perbandingan ketinggian benda Menentukan perbandingan ketinggian bendaMenentukan perbandingan ketinggian benda Menentukan perbandingan ketinggian benda

20.Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu. Jika energi kinetik di titik A adalah

seperempat kali energi kinetik di titik B, maka perbandingan tinggi benda saat di titik A dan B adalah ....

A. 1 : 4 B. 1 : 2 C. 2 : 1 D. 4 : 1 E. 8 : 1

21.Contoh soal lainnya menyusul ya... Segera diupdate... Kunjungi terus posting tentang SMART

SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pak-anang.blogspot.com. Terima kasih.

TRIK SUPERKILAT TRIK SUPERKILAT TRIK SUPERKILAT TRIK SUPERKILAT

:v∶ :w= Q2<∆ℎv∶ Q2<∆ℎw (coret Q2<)

= Q∆ℎv∶ Q∆ℎv

= √125 ∶ √250 (coret √125)

= 1 ∶ √2

^_`a bcde_a`fg^

45x=1_{4 45}v⇒ 1_{2 9:}x8= 4 ∙1_{2 9:}v8 qcoret1_{2 9r}

⇒ :x8= 4:v8

⇔ 2<ℎx= 4 ∙ 2<ℎv(coret 2<)

⇔ ℎx= 4ℎv

(8)

PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012 PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012 PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012

1. Sebuah benda bergerak dari titik A tanpa kecepatan awal. Jika selama gerakan tidak ada gesekan, kecepatan benda di titik terendah adalah ....

A. 08 m.s−1 B. 12 m.s−1 C. 20 m.s−1 D. 24 m.s−1 E. 30 m.s−1

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.

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