Pembahasan UN Fisika SMA tahun 2019 no. 11-15

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



Pembahasan :

Untuk mencari gaya angkat pesawat kita gunakan persamaan,

Jadi gaya angkat pesawatnya adalah 540.000 N. Jawaban (D)

12. Pada saat piringan A berotasi 120 rpm (Gambar 1), piringan B diletakkan di atas piringan (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 1/2.m.R2, maka besar kecepatan sudut kedua piringan pada waktu berputar bersama-sama adalah ...
A. 0,67π rad/s
B. 0,83π rad/s
C. 1,92π rad/s
D. 4,28π rad/s
E. 5,71π rad/s

Pembahasan :

Kita gunakan hukum kekekalan momentum sudut untuk mencari kecepatan sudut kedua piringan setelah bersatu, akan tetapi semua satuan-satuan dari besaran yang diketahui harus dijadikan SI dulu, yaitu ,

karena piringan berputar bersama-sama maka

Kemudian kita masukkan kedalam persamaan hukum kekekalan momentum sudut,

Jadi kecepatan sudutnya setelah bergabung yaitu 1,92π rad/s. Jawaban (C).

13. Seseorang naik tangga homogen yang di sandarkan 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 tangga itu tergelincir, maka koefisien gesekan antara lantai dan tangga adalah ..
A. 0,14
B. 0,43
C. 0,49
D. 0,50
E. 0,85

Pembahasan : 

Kita gambar terlebih dahulu garis garis gaya yang berlaku pada gambar tersebut,

Kemudian karena benda tepat akan bergerak maka jumlah gaya gaya nya sama dengan nol, kita cari pada sumbu x terlebih dahulu

Kemudian gaya gaya yang berlaku pada sumbu y,

Kemudian karena benda bisa juga berputar, kita asumsikan jumlah torsinya sama dengan nol, 

Kemudian kita subtitusikan persamaan diatas,

Jadi nilai koefisien gesek yang didapat adalah 0,43. Jawaban (B).

14. Perhatikan gambar benda 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)

Pembahasan :

Kita cari masing masing sumbu, yaitu sumbu x dan sumbu y. Kita bagi dua dahulu bangun tersebut, yaitu bangun persegi panjang dan segitiga. 

Nilai luas bangun, titik berat sumbu x dan titik berat sumbu y pada masing-masing benda adalah sebagai berikut :

Kita cari titik berat pada sumbu x

Kemudian titik berat pada sumbu y

Jadi titik berat benda terhadap titik O adalah (3,3 ; 4). Jawaban (C).

15. Perhatikan empat susunan rangkaian pegas identik berikut!

Konstanta tiap pegas adalah k N/m, maka urutan konstanta 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)

Pembahasan : 

Kita cari nilai konstanta pengganti tiap rangkaian pegas tersebut, rangkaian paralel dikerjakan lebih dulu daripada rangkaian seri,

Gambar 1 

Gambar 2

Gambar 3 

Gambar 4

Urutan dari terbesar ke terkecil adalah (1), (4), (3) dan (2). Jawaban (E)