problem set 1 - BKB Nurul Fikri

PEMBAHASAN
FISIKA
PROBLEM
SET
1
SUPERINTENSIF 2017
D
4
kecepatan
rata  rata
perpindaha

n
E
Dik :
sAB = 25 km
vsalman = 54 km/jam
vumar = 36 km/jam
waktu
 Jika kecepatan rata-rata sebuah benda sama
dengan nol, maka perpindahan benda sama dengan
nol.
2
E
Dik :
t1 = 40 menit
v = 1,5 km/menit
s2 = 30 km
Dit :
kecepatan rata-rata ( v )?
Dit : t bertemu?
Jawab : karena Salman dan Umar bergerak
berlawanan arah, maka :
sAB = 25 km
ssalman + sumar = 25 km
vsalman.t + vumar.t = 2
54t + 36t = 25
90t = 25
t=
25
jam = 16menit
90
sehingga mereka akan berpapasan pada pukul 07:16
Jawab : s1 = v.t1 = 1,5 . 40 = 60 km
t2 = s2/v2 = 30/1,5 = 20 menit
5
Dik :
Kecepatan rata-rata ( v ) :
v 
perpindaha
n

60    30
40  20
waktu
Dit : s?
Jawab : vt2 = vo2 + 2.a.s
B
kelajuan
rata  rata 
jarak

2 6  32  18  40
waktu
4
s=

rata  rata 
perpindaha
waktu
n

24  (  40 )
4

v
–16 m/s
2
t
2
 vo

2.a
29 m/s
6
kecepatan
vo = 72 km/jam = 20 m/s
a = – 0,5 m/s2
vt = 0

= 0,5 km/menit
3
C
0  20
2
2.(  0,5)
= 400 m
C
Dik : vt = 60 km/jam = 50/3 m/s
vo = 0 m/s
t = 30 s
Dit : s ?
Jawab :
s 
v t
 vo
2
PEMBAHASAN PROBLEM SET, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2017, NURUL FIKRI

.t 
50 3  0 
2
.30 
250 m
1
7
B
12
Dik : gerak vertikal ke atas
vo = 14 m/s
g = 9,8 m/s2
(1) Pada saat t = 0s, pada grafik menunjukkan
v = 80 m/s, berarti benda bergerak dengan
kecepatan awal 80 m/s. (BENAR)
(2) Percepatan benda selama 20 s pertama
Dit : hmaks = ?
a 
Jawab :
hmaks =
8
2.g
14

2

2.9,8
10 m
Dit : t = …?
Jawab :
h = vo.t – 1/2.g.t2
–60 = 20.t – 1/2.10.t2
5t2 – 20t – 60 = 0 (dibagi 5)
t2 – 4t – 12 = 0
(t – 6)(t + 2) = 0
t = 6 atau t = –2
karena waktu harus positif, maka t = 6 s
120  80
20  0
 2 m.s
2
(BENAR)
a 
Δv
Δt

0  120
60  50
  12 m.s
2
(BENAR)
13
D
- Pada saat tA-tB gerak benda diperlambat
(kemiringan berkurang)
- Pada saat tB-tC benda diam (grafik datar)
- Pada saat tC-tD gerak benda dipercepat
(kemiringan bertambah)
- Pada saat tD-tE gerak benda kelajuannya tetap
(kemiringan tetap)
14
D
Dik. h = 9,2 m
vox = 8 m/s
voy = 6 m/s
g = 10 m.s-2
Dit. hmaks = ?
A
Pernyataan yang benar tentang percepatan benda yang
dilempar vertikal ke atas adalah percepatannya tetap.
Contoh gerak yang memiliki besar percepatan tetap ;
sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan,
benda jatuh bebas, benda yang dilempar keatas, dll.
Jawab :
2
y maks
B
jarak total = luas grafik = luas segi-4 + luas trapesium
  5  10   4 
stotal = (5 × 4) + 
 = 20 + 30 = 50 m

2

v oy
2.g

6
2
 1,8 m
2.10
hmaks = h + ymaks = 9,2 + 1,8 = 11 m
15
D
Pasangan yang tepat untuk diagram gerak benda
adalah :
(1) dan (6) GLBB
(2) dan (7) GLBB kemudian GLB
(3) dan (8) GLB
(4) dan (5) Gerak lurus percepatan bertambah
11

Δt
(4) Pada detik ke 20 hingga detik ke 50 benda
bergerak dengan kecepatan tetap 120 m/s
Dik : gerak vertikal
h = –60 m (karena peluru berpindah dari
atas ke bawah )
vo = 20 m/s
10
Δv
(3) Perlambatan pada detik ke 50 hingga ke 60
2
vo
C
9
A
B
A = BP.CQ
dimensinya
L.T-2 = (L2.T–1)P.(L.T2)Q
pangkat pada L
pangkat pada T
1 = 2P + Q
–2 = –P + 2Q…..(2)
Q = 1 – 2P…..(1)
persamaan (1) disubstitusikan ke (2)
–2 = –P + 2(1 – 2P)
–4 = –5P
P = 4/5

PEMBAHASAN PROBLEM SET, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2017, NURUL FIKRI
2
16
B
19
Dik :
m = 1 kg
a = 10 m.s-2
F2 = 2 N
Dit :
F3 =…?
Jawab : 

tan θ =3/4
θ = 370
α = 90 – 37 = 530
FR = m.a = 1.10 = 10 N
FRy = FR.sin 53o
F2 + F3. sin 370 = FR.sin 530
2 + F3. 0,6 = 10. 0,8
F3. 0,6 = 6
F3 = 10 N
Dik
:
gerak melingkar
t=3s
ωo = 0
α = 4π rad.s-2
Dit
:
Jumlah putaran?
Jawab
:
θ = ωo.t + 1/2.α.t2 = 0.3 + ½.4π.32 = 18π rad
 Jumlah putaran = θ/2π = 9 putaran
20
17
B
B
A
Dik :
Dit
θ
m = 250 g = 0,25 kg
E = 5 kJ = 5000 J
:
TBC
B
p=?
C
M.g
Jawab :
p 
18
2.m.E

2. 0,25. 5000 
T BC .sin θ  M.g
50 kg.m.s–1
T BC 
A
T AB  T BC .cos
θ 
M.g
sin θ
M.g
.cos
θ 
M.g. cot θ
- Tekanan di permukaan laut adalah 1 atm
- Tekanan pada titik 20 m dibawah permukaan
air laut adalah 3  (kedalaman bertambah 20 m,
tekanannya bertambah 2 atm)  10 m = 1 atm
 tekanan 10 m dibawah permukaan air laut
adalah : 1 atm + 1 atm = 2 atm
 tekanan 40 m dibawah permukaan air laut
adalah : 1 atm + 4 atm = 5 atm
Resistivitas tembaga dipengaruhi oleh temperatur,
semakin tinggi temperatur tembaga, maka semakin
tinggi resistivitasnya. (pernyataan benar)
 Tekanan udara diatas permukaan laut bisa
digambarkan seperti grafik dibawah ini
Tembaga memiliki resistivitas yang lebih kecil
dibandingkan dengan nikelin (alasan benar)
Tekanan (atm)
21
sin θ
B
kedua pernyataan tidak memiliki hubungan sebab
akibat
1
0,5
0,25
0,125
ketinggian (m)
5000
10.000
15.000
pada ketinggian 2500 m, tekanannya
2500
 1  5000
P  P o  
 2 
 Po
1
 0,7P o  0,7atm
2
pada ketinggian 20.000 m, tekanannya 0,0625 atm
PEMBAHASAN PROBLEM SET, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2017, NURUL FIKRI
3
22
C
24
B
k = 1000 Nm-1 (paralel)
mbeban = 500g = 0,5 kg
Dik
:
Dit
: f =…?
Jawab:
kp = k1 + k2 = 1000 + 1000 = 2000 N/m
Arus bolak balik pada P-Q dapat dihasilkan jika
terjadi perubahan fluks magnet pada kumparan.
ω
2
k


 2 πf  2
k

m
(1) Jika kumparan diputar dengan sumbu putar x,
maka tidak terjadi perubahan fluks magnet
pada kumparan (SALAH)
(2) Jika kumparan diputar dengan sumbu putar y1,
maka terjadi perubahan fluks magnet pada
kumparan (BENAR)
(3) Jika batang magnet diputar dengan sumbu
putar x, maka tidak terjadi perubahan fluks
magnet pada kumparan (SALAH)
(4) Jika kumparan diputar dengan sumbu putar y2,
maka terjadi perubahan fluks magnet pada
kumparan (BENAR)
23
C
2 πf 
25
2
4000
 2 πf  20 π  f  10 Hz
B
Dit
P1/P2 = …?
:
P1
Jawab :
26
(1) Amplitudo gelombang tidak bisa ditentukan
(2) Panjang gelombang λ= v/f = 240/150 = 1,6 m
(3) Bilangan gelombang k = 2π/λ= 2π/1,6 = 1,25π /m
(4) Panjang dawai 2,4 m
0,8 m

T1
P2
P1

T2

P2
T1

T2
300
350

6
7
A
Dik
: R = +3m  f = +1,5 m (cermin cekung)
s’= –2s ( bayangan tegak  maya )
Dit
: s =…?
Jawab :
1

f
1
2,4 m
400 π

0 ,5
Dik : T1 = 270C = 300K
T2 = 770C = 350 K
Dik : f = 150 Hz
v = 240 m/s
1,6 m
2000
 2 πf 
m
1 ,5
1

s

1
s

1
1
s'
1 ,5
1
1
 2s
1 ,5
PEMBAHASAN PROBLEM SET, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2017, NURUL FIKRI

2
2s

1

1
2s
s = 0,75 m
2s
4
27
B
30
Jika panjang gelombang yang digunakan pada
percobaan Young digandakan, jarak antarpola terang
yang berturutan menjadi dua kalinya
 BENAR
Δy =
 .L
C
v1 = 0,6 c =>
1 v
v2 = 0,8 c =>
1 v
2
c
d
L1
L2
LO
1 v
c
1 v
2
 0 ,6
2
c

LO
 0 ,8
2
 λ’ = 2. λ  Δy’ = 2.Δy
Interferensi maksimum pada percobaan Young terjadi
jika beda panjang lintasan gelombang cahaya
merupakan kelipatan bulat panjang gelombangnya
 BENAR
Agar terjadi interferensi maksimum kedua
gelombang harus sefase  beda panjang
lintasan gelombang cahaya merupakan
kelipatan bulat panjang gelombangnya
2
2

2
0 ,8
 1 , 33
0 ,6
c
2
Kedua pernyataan tidak memiliki hubungan sebab
akibat
28
A
Urutan gelombang elektromagnetik dari energi kecil,
momentum kecil, frekuensi kecil ke energi besar,
momentum besar, frekuensi besar adalah :
Radio  T.V  Microwave  Infra Merah 
 Merah  Jingga  Kuning  Hijau  Biru 
 Nila  Ungu  Ultra ungu  X  γ (Gamma)
Urutan gelombang elektromagnetik dari panjang
gelombang besar ke panjang gelombang kecil adalah :
Radio  T.V  Microwave  Infra Merah 
 Merah  Jingga  Kuning  Hijau  Biru 
 Nila  Ungu  Ultra ungu  X  γ (Gamma)
semua gelombang elektromagnetik di ruang hampa
memiliki kecepatan yang sama, yaitu : 3 x 108m/s
semua gelombang elektromagnetik bisa didifraksikan
29
C
pada intensitas maksimum
λ 
c wien
T

3.10
3
 5.10
7
 500 nm
6000
PEMBAHASAN PROBLEM SET, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2017, NURUL FIKRI
5