40 Soal dan Pembahasan UN Fisika 2019 SMA

Soal UN Fisika 2019 No. 11

Gambar di bawah ini menunjukkan gambar penampang lintang sayap pesawat terbang yang luasnya 40 m².

Gerak pesawat terbang menyebabkan kelajuan aliran udara di bagian atas sayap sebesar 250 m/s dan kelajuan udara di bagian bawah sayap sebesar 200 m/s. Jika kerapatan udara adalah 1,2 kg/m³ maka besar gaya angkat pesawat adalah ….

A. 10.800 N

B. 24.000 N

C. 98.500 N

D. 540.000 N

E. 608.000 N

Jawaban: D

Pembahasan:

Diketahui:

A = 40 m²

v₁ = 200 m/s

v₂ = 250 m/s

ρ = 1,2 kg/m³

Ditanyakan: F = …?

Jawaban:

F =  ½ . ρ . A ( v₂² – v₂² )

F =  ½ . 1,2 . 40 (250² – 200²)

F = 0,6 . 40 (62500 – 40000)

F = 2,4 . 22500

F = 540.000 N

Soal UN Fisika 2019 No. 12

Pada saat piringan A berotasi 120 rpm (gambar 1), piringan B diletakkan di atas piringan A (gambar 2) sehingga kedua piringan berputar dengan poros yang sama.

Massa piringan A = 100 gram dan massa piringan B = 300 gram, sedangkan jari-jari piringan A = 50 cm dan jari-jari piringan B = 30 cm. Jika momen inersia piringan adalah ½mR² maka besar kecepatan sudut kedua piringan pada waktu berputar bersama-sama adalah ….

A. 0,67 π rad/s

B. 0,83 π rad/s

C. 1,92 π rad/s

D. 4,28 π rad/s

F. 5,71 π rad/s

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui:

m_A = 100 gram = 0,1 kg

m_B = 300 gram = 0,3 kg

R_A = 50 cm = 0,5 m

R_B = 30 cm = 0,3 m

ω₁ = 120 rpm = 120 (2 π rad)/60 s = 4 π rad/s

Ditanyakan: ω₂ = ….?

Jawaban:

I_A = ½ . m_A . R_A²

I_A = ½ . 0,1 . 0,5²

I_A = 0,05 . 0,25

I_A = 0,0125

I_B = ½ . m_B . R_B²

I_B = ½ . 0,3 . 0,3²

I_B = 0,15 . 0,09

I­_B = 0,0135

L₁ = L₂

I_A . ω₁ =  (I_A + I_B) . ω₂

0,0125 x 4 = (0,0125 + 0,0135)ω₂

0,05 = 0,026 ω₂

ω₂ = 0,05/0,025

ω₂ = 1,92 π rad/s

Soal UN Fisika 2019 No. 13

Seseorang naik tangga homogen yang disandarkan pada dinding vertikal licin dengan sudut kemiringan tertentu seperti tampak pada gambar.

Berat tangga 300 N dan berat orang 700 N. Bila orang tersebut dapat naik sejauh 3 m sesaat sebelum tergelincir maka koefisien gesekan antara lantai dan tangga adalah ….

A. 0,14

B. 0,43

C. 0,49

D. 0,50

E. 0,85

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

w_T = 300 N

w_O = 700 N

R = 4 m

R_O = 3 cos 3/5 = 1,8 m

R_T = 2,5 cos 3/5 = 1,5 m

Ditanyakan: μ = …?

Jawaban:

f . R = w_O . R_O + w_T . R_T

f . 4 = 700 . 1,8 + 300 . 1,5

4f = 1260 + 450

f = 1710/4 = 427,5

f = μ (w_O + w_T)

427,5 = μ (700 + 300)

μ = 427,5/1000

μ = 0,4275

μ = 0,43

Soal UN Fisika 2019 No. 14

Perhatikan gambar benda bidang homogen di bawah ini!

Koordinat titik berat benda terhadap titik O adalah ….

A. (4; 3,3)

B. (3,6; 3)

C. (3,3; 4)

D. (3,3; 3,6)

E. (3; 3,6)

Jawaban: C

Pembahasan:

Dalam gambar di atas terdapat dua bagun datar yaitu persegi dan segitiga. Kita misalkan bangun 1 adalah persegi dan bangun 2 adalah segitiga, sehingga

Diketahui:

x₁ = 2

y₁ = 4

A₁ = 4 x 4 = 16

x₂ = 4 + 1/3 . 3 = 5

y₂ = 4

A₂ = ½ a.t

A₂ = ½ . 8 . 3 = 12

Ditanyakan: X_o ; y_o = ….?

Jawaban:

x₀ = ((x₁ . A₁) + (x₂ . A₂)) : (A₁ + A₂)

x_o = ((2. 16) + (5 . 12)) : (16 + 12)

x₀ = (32 + 60) : 28

x_o = 92 : 28 = 3,3

y₀ = ((y₁ . A₁) + (y₂ . A₂)) : (A₁ + A₂)

_yo = ((4 . 16) + (4 . 12)) : (16 + 12)

_y0 = (64 + 48) : 28

_yo = 112 : 28 = 4

Soal UN Fisika 2019 No. 15

Perhatikan empat susunan rangkaian pegas identik berikut!

Konstanta tiap pegas adalah k N/m, maka urutan konstanta pegas pengganti susunan pegas dari nilai yang besar ke kecil adalah ….

A. (4), (3), (2), dan (1)

B. (3), (2), (1), dan (4)

C. (2), (1), (4), dan (3)

D. (2), (3), (4), dan (1)

E. (1), (4), (3), dan (2)

Jawaban: E

Pembahasan:

Gambar 1:

kt = k + k/2 + k = 2,5k

Gambar 2:

kp = k + k/2

kp = 0,5k

1/kt = 1/kp + 1/k

1/kt = 1/0,5 + 1/1

1/kt = 2/1 + 1/1

1/kt = 3/2

kt = 2/3 = 0,6k

Gambar 3:

kp = k + k + k = 3k

1/kt = 1/kp + 1/k

1/kt = 1/3 + 1/1

1/kt = 1/3 + 3/3

1/kt = 4/3

kt = 3/4 = 0,75 k

Gambar 4:

kp1 = k + k = 2k

kp2 = k + k = 2k

1/kt = 1/kp1 + 1/kp2

1/kt = 1/2 + 1/2

1/kt = 2/2

kt = 1k