Dua bola identik dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama

Baca Juga

Baca Juga

NO 16 a
Perhatikan gambar!
Dua bola identik dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama pada bidang licin berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 1,8 m. Jika tumbukan antara kedua bola lenting sempurna, kecepatan kedua bola sesaat setelah tumbukan adalah .....
Jawaban ada di bawah

Jika ingin melihat video penjelasannya
Silahkan klik link di bawah ini
//bit.ly/coratcoretfisika
Cari sesuai dengan judul soal ini
Dan silahkan bantu SUBSCRIBE CHANNEL INI
GRATIS
Agar channelnya makin berkembang dan dapat memberikan manfaat lebih luas lagi
1 SUBSCRIBER SANGAT MENOLONG BAGI SAYA
SEMOGA KITA SELALU DI TOLONG DALAM MENYEBARKAN KEBAIKAN DAN BERMANFAAT
AAMIIN
TERIMA KASIH
Perhatikan gambar!
Dua bola identik dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama pada bidang licin berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 1,8 m. Jika tumbukan antara kedua bola lenting sempurna, kecepatan kedua bola sesaat setelah tumbukan adalah .....

PHYSICS KINGDOM di Saturday, July 25, 2020

Page 2

Pembahasan soal-soal Fisika Ujian Nasional (UN) tahun 2016 nomor 16 sampai dengan nomor 20 tentang:

• hukum kekekalan momentum, 
• impuls dan momentum, 
• pemuaian, 
• perpindahan panas, serta 
• asas Black.

Perhatikan gambar!

Dua bola identik dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama pada bidang licin yang berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 1,8 m. Jika tumbukan antara kedua bola lenting sempurna, kecepatan kedua bola sesaat setelah tumbukan adalah ....

A.   0 m.s−1

B.   3 m.s−1
C.   6 m.s−1
D.   9 m.s−1
E.   11 m.s−1

Yang perlu diperhatikan dari soal di atas adalah:

• bidang lintasannya licin sehingga kecepatan bola di titik terendah sama dengan kecepatan gerak jatuh bebas, 
• kedua bola mempunyai kecepatan sama karena dijatuhkan dari ketinggian yang sama, 
• ketinggian bola sama dengan jari-jari lingkaran (h = R),
• untuk tumbukan lenting sempurna pada dua bola identik, kecepatan sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama.

Dengan demikian, kecepatan kedua bola setelah tumbukan adalah:

Jadi, kecepatan kedua bola sesaat setelah tumbukan adalah 6 m.s−1 (C).

Bola bermassa 200 gram dijatuhkan dari ketinggian 80 cm tanpa kecepatan awal. Setelah menumbuk lantai bola memantul kembali dengan kecepatan 1 m.s−1 (g = 10 m.s−2). Besar impuls pada bola adalah .... A.   1,6 N.s B.   1,5 N.s C.   1,0 N.s D.   0,8 N.s

E.   0,6 N.s

Diketahui: 

m = 200 gram

    = 0,2 kg 

h = 80 cm

   = 0,8 m 

v' = 1 m.s−1

Kecepatan bola saat menumbuk lantai adalah:

Anggap saja arah gerak bola ke atas bernilai positif dan arah ke bawah bernilai negatif, maka: 

v' = 1 m.s−1 

v = −4 m.s−1

Pada saat bola memantul terjadi impuls yang disebabkan oleh perubahan momentum. 

I = m∆v

  = m(v' − v)   = 0,2 × (1 − (−4))   = 0,2 × 5   = 1 Jadi, besar impuls pada bola tersebut adalah 1,0 N.s (C).

Perdalam materi soal no. 16 dan 17 di Pembahasan Fisika UN: Impuls dan Momentum.

Pada gambar berikut ini, sebuah bejana kaca yang mempunyai koefisien muai panjang 3×10−5 °C−1 diisi penuh dengan raksa yang memiliki koefisien muai ruang 54×10−5 °C−1 pada suhu 25 °C.

Bila kemudian bejana dipanaskan hingga suhunya menjadi 50 °C, volume raksa yang tumpah adalah .... A.   2,375 cc B.   2,825 cc C.   3,375 cc D.   3,825 cc

E.   4,375 cc

Ketika bejana dipanaskan, kaca bejana dan air raksa memuai. Karena pemuaian air raksa lebih besar maka raksa tumpah. Dengan demikian, volume raksa yang tumpah merupakan selisih pemuaian volume raksa dengan pemuaian kaca bejana.

 V = ∆Vr − ∆Vk

    = γVo∆t − 3αVo∆t
    = (γ − 3α)Vo∆t
    = (54×10−5 − 3×3×10−5)×300×25
    = 45×10−5×300×25     = 3,375 Jadi, volume raksa yang tumpah adalah 3,375 cc (C).

Batang logam P dan Q yang mempunyai panjang dan luas penampang sama disambung menjadi satu pada salah satu ujungnya dan pada ujung-ujung yang lain dikenakan suhu berbeda seperti gambar.

Bila konduktivitas termal logam P = 4 kali konduktivitas termal logam Q maka suhu pada sambungan kedua logam saat terjadi keseimbangan termal adalah .... A.   120 °C B.   100 °C C.   90 °C D.   80 °C

E.   60 °C

Suatu batang logam jika dipanaskan maka akan terjadi hantaran kalor (H) yang dirumuskan:

dengan:

k  = konduktivitas termal,

A  = luas penampang logam,
l   = panjang logam, dan
∆t = perubahan suhu.

Pada sambungan logam P dan Q, kalor yang dilepas oleh logam Q (suhu tinggi) akan diserap oleh  logam P.

Kedua logam mempunyai panjang dan luas yang sama (besaran A dan l bisa dicoret) sehingga diperoleh: 

kP∆tP = −kQ∆tQ

Konduktivitas termal logam P = 4 kali konduktivitas termal logam Q atau kP = 4kQ, sehingga:

4kQ∆tP = −kQ∆tQ

    4∆tP = −∆tQ
 
Misalkan suhu akhir kesetimbangan termal adalah t, maka:

4(t − 25) = −(t − 200)

 4t − 100 = −t + 200
           5t = 300
             t = 60 Jadi, suhu pada sambungan kedua logam saat terjadi keseimbangan termal adalah 60 °C (E).

Setengah kilogram es bersuhu −20 °C dicampur dengan air bersuhu 20 °C sehingga menjadi air seluruhnya pada suhu 0 °C. Jika kalor jenis es 0,5 kal.g−1.°C−1, kalor lebur es 80 kal.g−1, dan kalor jenis air 1 kal.g−1.°C−1, maka massa air mula-mula adalah .... A.   1,5 kg B.   2,25 kg C.   3,75 kg D.   4,50 kg

E.   6,00 kg

Peristiwa di atas dapat diilustrasikan dengan grafik berikut ini:

Mula-mula es menyerap kalor untuk menaikkan suhunya (Q1) kemudian menyerap kalor lagi untuk mengubah wujudnya menjadi air (Q2). Dua kalor yang diserap es tersebut sama dengan kalor yang dilepas air (Q3).

             Q1 + Q2 = −Q3 

me.ce.∆te + me.L = −ma.ca.∆ta dengan:

∆te = 0 − (−20)

      = 20

∆ta = 0 − 20

      = −20 Karena satuan kalor jenis mengandung satuan gram maka massa es harus dikonversi dulu menjadi gram (0,5 kg = 500 g), diperoleh:

500×0,5×20 + 500×80 = −ma×1×(−20)

5000 + 40.000 = 20ma
                20ma = 45.000
                     ma = 2.250 gram                           = 2,25 kg Jadi, massa air mula-mula adalah 2,25 kg (B).

Perdalam materi soal no. 18 - 20 di Pembahasan Fisika UN: Kalor.

Simak Pembahasan Soal Fisika UN 2016 selengkapnya.
Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.