SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2013 (SKL 2 Indikator 2.5 Elastisitas)

(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 34

2.5. 2.5. 2.5.

2.5. Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menetukan besaranMenjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menetukan besaran----besaran terkait Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menetukan besaranMenjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menetukan besaranbesaran terkait besaran terkait besaran terkait pada konsep elastisitas

pada konsep elastisitaspada konsep elastisitas pada konsep elastisitas....

Pegas

Gaya Pegas

Energi Potensial Pegas

6 = 89 :; = <₌89=

Persamaan atau Grafik Persamaan atau Grafik Persamaan atau Grafik Persamaan atau Grafik > − @

Jika ada soal tentang grafik 6 − 9 pada pegas maka konsep berikut bisa membantu kita dalam mengerjakan soal tersebut:

AB

>

C

Susunan Pegas

Susunan Seri

Susunan Paralel

< DE=

< DF+

<

DH+ ⋯ +

<

DJ 8K= 8<+ 8=+ ⋯ + 8L

Trik Susunan Seri Pegas Trik Susunan Seri PegasTrik Susunan Seri Pegas Trik Susunan Seri Pegas

8M =_{Σpembagian dengan KPK}KPK

Contoh:

Turun artinya turunan atau kemiringan.

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

8 adalah turunan dari 6, atau 8 adalah kemiringan dari grafik 6 − 9

:; adalah integral dari 6, atau :; adalah luas daerah di bawah grafik 6 − 9 turun

naik

∆9

6 6

8 ₈

300 N/m

200 N/m 400 N/m 600 N/m

KPK 300 N/m dan 600 N/m adalah 600 N/m Sehingga,

8M=₆₀₀600

300 +600600

(3)

CONTOH SOAL CONTOH SOAL CONTOH SOAL CONTOH SOAL 1. Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar di samping! Jika

konstanta pegas 8< = 8= = 3 N/m dan 8V = 6 N/m, maka konstanta

susunan pegas besarnya .... A. 1 N/m

B. 3 N/m C. 7,5 N/m D. 12 N/m E. 15 N/m

2. Tiga buah pegas identik tersusun seperti gambar berikut! Masing-masing pegas dapat merenggang 2 cm jika diberi beban 600 gram, maka konstanta pegas gabungan pada sistem pegas adalah .... A. 45 N/m

B. 200 N/m C. 225 N/m D. 450 N/m E. 900 N/m

3. Sebuah pegas memiliki konstanta pegas sebesar 9. Pegas tersebut bertambah sepanjang Y saat diberi gaya sebesar 26. Jika pegas tersebut diberi gaya sebesar 36, pertambahan panjang pegas menjadi ....

4. Dua kawat P dan Q masing-masing panjangnya 50 cm dan 80 cm ditarik dengan gaya yang sama. Jika konstanta kawat P dan Q masing-masing sebesar 200 N/m dan 300 N/m, maka

perbandingan penambahan panjang kawat P dan Q adalah .... A. 1 : 1

B. 2 : 3 C. 3 : 2 D. 5 : 8 E. 8 : 5

5. Suatu pegas akan bertambah panjang 10 cm jika diberi gaya 30 N. Pertambahan panjang pegas jika diberi gaya 21 N adalah ....

6. Tiga pegas identik dengan konstanta 1000 N/m disusun seperti pada gambar. (∆\ = perubahan panjang pegas). Anggap susunan pegas hanya dipengaruhi oleh beban. Jika susunan pegas diberi beban sehingga bertambah panjang 6 cm, maka pertambahan panjang masing-masing pegas adalah ....

∆\< ∆\= ∆\V

Karena pegasnya sama maka konstanta pegasnya juga sama-sama 9.

6 ∼ ∆9 ⇒6₆<

Karena pegasnya sama maka konstanta pegasnya juga sama-sama 9.

6 ∼ ∆9 ⇒₆6<

Karena ketiga pegas identik maka pertambahan panjang pegas adalah = 6 : 3 = 2 cm Karena 6 sama, maka.

(4)

7. Data suatu praktikum untuk menentukan konstanta pegas diperoleh data sebagai berikut.

No 6 (N) ∆\ (cm)

1 10 2,0

2 15 3,0

3 20 4,0

4 25 5,0

5 30 6,0

Jika 6 adalah gaya dan ∆\ adalah pertambahan panjang pegas. Konstanta pegas yang digunakan adalah ....

A. 50 N/m B. 200 N/m C. 300 N/m D. 400 N/m E. 500 N/m

8. Percobaan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut: Percobaan 6 (N) ∆\ (cm)

1 88 11

2 64 8

3 40 5

6 = gaya beban pegas, ∆9 = pertambahan panjang pegas. Dapat disimpulkan pegas memiliki tetapan sebesar ....

A. 800 N/m B. 80 N/m C. 8 N/m D. 0,8 N/m E. 0,08 N/m

9. Tiga buah pegas A, B dan C yang identik dirangkai seperti pada gambar di samping! Jika ujung beban pegas C digantungkan beban 1,2 N maka sistem akan mengalami pertambahan panjang 0,6 cm, konstanta masing-masing pegas adalah .... A. 200 N/m

B. 240 N/m C. 300 N/m D. 360 N/m E. 400 N/m

10.Tiga pegas identik dengan konstanta pegas 8, disusun seperti gambar. Ketika diberi beban 100 gr, sistem pegas bertambah panjang 0,75 cm. Jika _ = 10 m/s2_{, maka nilai 8 adalah ....}

A. 150 N/m B. 200 N/m C. 225 N/m D. 275 N/m E. 300 N/m

11.Karet yang panjangnya \ digantungkan beban sedemikian rupa sehingga diperoleh data seperti pada tabel:

Beban (e) 2 N 3 N 4 N

Pertambahan panjang (∆\) 0,50 cm 0,75 cm 1,0 cm

Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan besar konstanta pegas adalah .... A. 250 N/m

B. 360 N/m C. 400 N/m D. 450 N/m E. 480 N/m

Ambil angka salah satu baris pada tabel. 6 = 8 ∆\ ⇒ 8 =_{∆\ =}6 _{0,02 = 500 N/m}10

Ketiga pegas identik misal konstanta masing-masing pegas adalah 9, maka konstanta pengganti adalah :

8M=_{1 + 2 =}28 28₃

6 = f2_{3 8g 9 ⇒ 8 =}36_{29 =}_{0,012 = 300 N/m}3,6

Ketiga pegas identik misal konstanta masing-masing pegas adalah 9, maka konstanta pengganti adalah :

8M=_{1 + 2 =}28 28_{3 ; 6 = h = ^_ = 0,1 × 10 = 1 N}

(5)

12.Tiga buah pegas identik disusun seperti gambar di samping! Jika beban 300 gram (_ = 10 m/s) digantung pada pegas 8<, pegas akan bertambah

panjang 4 cm. Besarnya konstanta susunan pegas adalah .... A. 225 N/m

B. 75 N/m C. 50 N/m D. 25 N/m E. 5 N/m

13. Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 1600 N/m, disusun seri-paralel (lihat gambar). Beban h yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban h adalah ....

A. 60 N B. 120 N C. 300 N D. 450 N E. 600 N

14.Beberapa buah pegas disusun seperti gambar berikut.

Perbandingan konstanta pegas pengganti antara susunan pegas (a) dan (b) adalah .... A. 1 : 1

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

15.Tiga buah pegas disusun seperti gambar. Jika energi 2 joule meregangkan susunan pegas sejauh 5 cm maka nilai konstanta pegas (8) dalam N/m adalah ....

8< 8= 8V

A. 200 600 900

B. 600 200 800

C. 600 300 200

D. 300 600 200

E. 300 200 600

16.Perhatikan grafik berikut!

Grafik di atas menunjukkan grafik hubungan 6 (gaya tarik pegas) terhadap ∆\ (pertambahan panjang pegas). Bagian yang diarsir menyatakan besaran ....

A. Energi mekanik pegas B. Energi kinetik pegas C. Energi potensial pegas D. Konstanta pegas E. Gaya pegas

6

9

8 8 8 8 8 28 68

^ ^

(a) (b)

6 = 89 ⇒ 8 =6_{9 =}_{0,04 = 75 N/m}3

8M=_{1 + 2 = 50 N/m}150

Konstanta gabungan pegas: 8M=1600 ∙ 3_{1 + 3 = 1200 N/m}

6 = 89 = 1200 × 0,05 = 60 N/m

Konstanta pengganti pegas (a): 8k=_{1 + 2 = 28}68

Konstanta pengganti pegas (b): 8l =_{1 + 1 = 8}28

Jadi besar perbandingan 8k∶ 8l = 2 ∶ 1

:; =1_{2 89}=_{atau :; =}1

2 69

⇒ 8 =2:;₉₌ =_{0,05 × 0,05 = 1600 N/m}2 × 2 Jumlahkan angka pada masing-masing baris mana yang jumlahnya 1600 N/m ???? Ternyata jawaban yang memenuhi hanya jawaban B.

(6)

17.Grafik (6 − 9) menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik di atas adalah ....

A. 20 joule B. 16 joule C. 3,2 joule D. 1,6 joule E. 1,2 joule

18.Grafik di samping menunjukkan hubungan antara gaya 6 dan pertambahan panjang (∆9) pada sebuah pegas. Energi potensial pegas pada saat mengalami pertambahan panjang 14 cm adalah .... A. 11,2 joule

B. 5,6 joule C. 1,12 joule D. 0,56 joule E. 0,112 joule

19.Grafik hubungan gaya (6) terhadap pertambahan panjang pegas (∆9) dari pegas A dan pegas B ditunjukkan seperti gambar di bawah ini.

Berdasarkan grafik di atas, pernyataan yang benar adalah .... A. Konstanta pegas A = konstanta pegas B

B. Konstanta pegas A < konstanta pegas B

C. Konstanta pegas A setengah dari konstanta pegas B D. Konstanta pegas A dua kali konstanta pegas B E. Konstanta pegas A empat kali konstanta pegas B 20.Perhatikan hasil percobaan pada beberapa pegas berikut!

Pegas :; (J) ∆9 (cm)

Berdasarkan data tersebut pegas yang memiliki konstanta pegas paling besar adalah pegas nomor ....

Jika diketahui grafik 6 − 9, maka luas daerah di bawah kurva adalah Energi Potensial Pegas. Sehingga:

:; =<₌× pqpr × stu__t =<₌× 0,08 × 40 = 1,6 J

Jika diketahui grafik 6 − 9, maka konstanta pegas adalah kemiringan grafik. Grafik yang paling miring adalah yang memiliki konstanta pegas paling besar.

6 = 89 ⇒ 8 ∼1₉

Nilai 8 berdasarkan rumus diatas pada masing-masing pegas adalah Pegas I= =∙{€_•∙• = 3 Pegas III==∙V•_V∙V = 8 Pegas V==∙€{_V∙V = 10 Pegas II= =∙=€_=∙= = 12 Pegas IV==∙{z_{∙{ = 4

Jadi, nilai 8 yang paling besar adalah pegas II. Jika diketahui grafik 6 − 9, maka luas daerah di bawah kurva adalah Energi Potensial Pegas. Sehingga:

(7)

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

1. Dari percobaan menentukan elastisitas karet dengan menggunakan karet ban diperoleh data seperti tabel

berikut. Dapat disimpulkan nilai konstanta terbesar adalah percobaan ....

No Gaya (N) Pertambahan panjang (m)

A. 7 3,5 . 10−2

B. 8 2,5 . 10−2

C. 6 2,0 . 10−2

D. 9 4,5 . 10−2

E. 10 3,3 . 10−2

2. Untuk meregangkan sebuah pegas sejauh 5 cm diperlukan gaya sebesar 20 N. Energi potensial pegas

ketika meregang sejauh 10 cm adalah ....

A. 002 joule

B. 004 joule

C. 020 joule

D. 050 joule

E. 100 joule

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.

6 = 89 ⇒ 8 =6₉

Dari kelima tabel tersebut, hasil ƒ_x

A. 200 Nm-1

B. 320 Nm-1

C. 300 Nm-1

D. 200 Nm-1

E. 300 Nm-1

Jadi yang paling besar adalah B

6<

9<=

6=

9=⇒

20