PENDIDIKAN

 SOAL OSP IPA SMP FISIKA 2014

1.Benda m₁ = 5 kg terletak pada bidang miring datar dihubungkan dengan tali melalui katrol pada benda m₂ = 3 kg. Jika massa katrol, massa tali, dan semua gesekan diabaikan, maka besar percepatan system adalah ….. (g = 10 m/s²)

a. 5,50 m.s^-2

b. 4,50 m.s^-2

c. 3,75 m.s^-2

d. 5,50 m.s^-2

Pembahasan

Terlebih dahulu kita mengangap bahwa benda m₂ turun ke bawah, sehingga menarik m₁ ke kanan. Perhatikan gambar di bawah ini

Tinjau benda bermassa m₁

Karena benda mengalami percepatan gunakan Hukun 2 Newton

Sigma F = m . a

Gaya dapat kita amati pada benda m₁ yaitu T searah dengan percepatan benda, maka persamaannya

T = m₁ . a = 5a . …………(1)

Tinjau benda bermassa m2

Sigma F = m . a

w – T = m₂ . a = 3a

m₂. g  – T = m₂ . a = 3a sehingga T

T = 3g – 3 a …………(2)

Kita subtitusi persamaan (2) ke pers (1), hasilnya

5a = 3g – 3a, maka kita peroleh nilai a

a = 3(10)/8  m/s²

a = 3,75 m/s²

Kunci Jawaban : C

2.Sebuah balok yang massanya M₁ = 600 gram yang berada pada bidang miring licin, dihubungkan dengan seutas tali yang massanya dapat diabaikan melalui sebuah katrol licin ke sebuah beban gantung yang massanya M₂ =1200 gram seperti pada gambar di samping ini. Jika percepatan gravitasi g = 10 m.s^-2, h/l = ¾, maka agar balok meluncur menuruni bidang miring dengan percepatan 2 m.s^-2 dibutuhkan sebuah gaya F arah ke bawah sejajar bidang miring sebesar …..

a. 12 N

b. 9,6 N

c. 8,4 N

d. 3,6 N

Pembahasan

Dik :M₁ = 600 gram = 0,6 kg

M₂ = 1200 gram = 1,2 kg

g = 10 m/s2

a = 2 m/s²

h/l = ¾

Dit : F (Searah Bidang Miring) ?

Jawab

Kita harus menemukan harga dari z menggunakan persamaan phytagoras

z = √h² + l² = 9 + 16 = 5

Tinjau benda M₂ , karena benda bergerak naik ke atas maka persamaan akan seperti berikut :

T – w = M₂ .  a

T = M₂ . a + w = 1,2 (2) + 12 = 14,4 N

Tinjau benda M₁

F – T + w₁x = M₁ . a

F – T + M₁ . g (h/l) = M₁ . a

F = M₁. a + T – M₁. g (h/z)

F = 0,6 (2) + 14,4 – 0,6 (10 . 3/5)

F = 1,2 + 10,8 = 12 N

Kunci Jawaban : A

3.Sebuah transformator mempunyai lilitan primer 1600 dan lilitan sekunder 400. Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik 220 volt sehingga mengalir kuat arus 1 ampere. Jika efesiensi transformator 85%, maka besarnya kuat arus sekunder adalah ...

a. 4,2 A

b. 3,4 A

c. 3,0 A

d. 2,8 A

Pembahasan

Dik :Np = 1600 lilitan

Ns = 400 lilitan

Vp = 220 volt

Ip = 1 Ampere

𝞰 = 85%

Dit : Is ?

Jawab

Kita harus menemukan daya yang keluar terlebih dahulu menggunakan efesiensi

Pout/Pin . 100% = 𝞰

Vs . Is /Vp . Ip (100%) = 85%

Vs . Is = 0,85 (220 .1) …….(1)

Untuk menenukan Vs, kita seperti berikut

Vs/Vp = Ns/Np

Vs = 400/1600 (220)

Vs = 55 Volt ……(2)

Subtitusi pers (2) ke pers (1)

Is = 0,85 (220 .1)/55 = 3,4 A

Kunci Jawaban : B

4.Sebongkah es bervolume 6 liter terapung di air. Es tersebut mencair perlahan – lahan sehingga volumenya berkurang 60 liter setiap menit. Jika massa jenis es 0,9 gr cm^-3, maka setelah satu jam volume es yang berada di atas permukaan air adalah …..

Pembahasan

Dik :Ves = 6 liter

v = 60 mililiter/menit = 0,001 liter/detik

ρ es = 0,9 gr cm3

ρ air = 1 gr. cm^-3

Dit : Ves dipermukaan air ?

Jawab

Kita menghitung terlebih dahulu jumlah volume es setelah 1 jam atau 3600 detik.

Ves yang mencair = 0,001 x 3600 = 3,6 Liter. Maka 

Ves yang sisa = 6 – 3, 6 = 2,4 Liter = 2400 cm³

Karena Ves berada di dalam air, maka ada bagian es yang tercelup dan berada di atas permukaan air. Untuk menemukan Volume benda yang tercelup gunakan persamaan Archimedes.

ρ air . Ves tercelup = ρ es. Ves

1 . Ves tercelup = 0,9 . 2400 cm³

Ves tercelup = 2160 cm³

Ves yang berada di atas permukaan air = 2400 – 2160 = 240 cm³

5.Kereta api bergerak di lintasan lurus dengan kelajuan 50 km/jam. Masinis membunyikan pluit yang menghasilkan suara berfrekuensi 600 Hz. Saiful mengendarai mobil dengan kelajuan 50 km/jam searah dengan gerakan kereta api. Frekuensi suara pluit yang didengar Saiful adalah ….

a. 660 Hz

b. 620 Hz

c. 600 Hz

d. 580 Hz

Pembahasan

Dik :v kereta api (vs) = 50 km/jam = (50/6) m/s (menjahui)

f kereta api  (fs)= 600 Hz 

v saiful = 50 km/jam (vp) = (50/6) m/s (mendekati)

Dit : f saiful (fp)?

Jawab

fp =( v + vs/ v + vp) . fs

fp = (v + 50/6)/(v + 50/6) . 600 

fp = 600 Hz

Kunci Jawaban : C

6.Sebuah muatan listrik positif Q bergerak dengan kecepatan v dalam medan magnetic B. Arah gaya magnetic (F) yang benar adalah ….

Pembahasan :

Sesuai kaidah tangan kanan, maka Pilihan a adalah yang sesuai.

Semoga bermanfaat. Semangat Adik - adik 

Berbagi :