SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2013 (SKL 2 Indikator 2.1 Gerak Lurus, Melingkar dan Parabola)

Smart Solution
TAHUN PELAJARAN 2012
2012/2013
/2013
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013

Disusun Oleh :

Pak Anang

SKL 2. Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar,
usaha, kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida.
Fluida.

2.1. Menentukan besaranbesaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola.
parabola.
Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Ingat satuan kecepatan adalah km/jam atau m/s. Jadi rumus di GLB adalah:
67


8
9

Kecepatan adalah berapa meter jarak yang ditempuh dalam 1 detik.

Contoh:
Mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan berada 200 m di belakang mobil B. Mobil B bergerak
searah dengan A dan memiliki kecepatan 10 m/s. Kapan mobil A akan menyusul mobil B?
A

6< 7 20 m/s

B

6= 7 10 m/s

200 m

Mobil A kecepatannya 20 m/s, artinya dalam 1 detik mobil A bergerak sejauh 20 m.
Mobil B kecepatannya 10 m/s, artinya dalam 1 detik mobil B bergerak sejauh 10 m.

Kedua mobil saling mendekat sebesar 20 > 10 7 10 m tiap detiknya.
?@@
Jika setiap detik jarak menyusut 10 m, maka mobil A akan menyusul mobil B setelah A@ 7 20 detik

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Untuk memahami GLBB, kita harus memahami apa arti percepatan atau perlambatan.
Percepatan atau perlambatan (B) adalah bertambah atau berkurangnya kecepatan tiap satu detik.

Misalnya, sebuah benda mengalami percepatan B m/s2,
artinya tiap satu detik kecepatannya bertambah sebesar B m/s,
sehingga dalam dua detik kecepatannya bertambah sebesar 2B m/s,
sehingga dalam lima detik kecepatannya bertambah sebesar CB m/s,
kesimpulannya jika kecepatan awal sebesar 6@ , maka kecepatan benda dalam waktu 9 detik (6E ) adalah:
6E 7 6@ F B9
Dengan penguasaan konsep integral pada Matematika kelas XII, maka dengan mudah kita bisa
menemukan rumus jarak tempuh (8), yaitu integral dari rumus kecepatan:
1
8 7 6H 9 F B9 ?
2


Dan, rumus terakhir di GLBB didapatkan dengan mengkuadratkan rumus awal GLBB tadi:
(6E )? 7 (6@ F B9)? sehingga menjadi 6E? 7 6@? F 26@ B9 F B? 9 ?
A

I6E? 7 6@? F 2B J6@ 9 F ? B9 ? K
6E? 7 6@? F 2B8

Persamaan atau Grafik L > M, N > M, OPQ R > M

Jika ada soal tentang grafik atau persamaan variabel 8 > 9, 6 > 9 dan B > 9 pada GLB atau GLBB maka
konsep berikut bisa membantu kita dalam mengerjakan soal tersebut:
naik
naik

L
N
R

turun

turun

Turun artinya turunan atau kemiringan.
Naik artinya integral atau luas daerah dibawah kurva.

Sehingga cara membacanya seperti ini:
6 adalah turunan dari 8, atau 6 adalah kemiringan dari grafik 8 > 9
B adalah turunan dari 6, atau B adalah kemiringan dari grafik 6 > 9
6 adalah integral dari B, atau 6 adalah luas daerah di bawah grafik B > 9
8 adalah integral dari 6, atau 8 adalah luas daerah di bawah grafik 6 > 9

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 9

Gerak Melingkar Beraturan

Analogi yang sama dengan gerak lurus, pada gerak melingkar berlaku aturan berikut:

T

U
V

naik
naik

turun
turun

Konsep dasar yang harus dikuasai:
I

Z7

2W rad 7 3X0Y

A
[

\ 7 2WZ

B] 7 \ ? ^

8 7 a ^

6 7 \ ^ I
B 7 b ^

\7

_] 7 ` B]

c
d

Gerak Melingkar
Gerak Lurus
Hubungan RodaRoda-Roda

Yang harus dipahami adalah:


6 adalah kecepatan linear, lintasan yang ditempuh dalam satu detik.
\ adalah kecepatan sudut, sudut yang ditempuh dalam satu detik.

1. Tidak satu sumbu
g

h

g

h

6< 7 6=

Karena tidak satu sumbu, otomatis pusat lingkarannya tidak sama,
sama jadi sudutnya mana bisa sama?

2. Satu sumbu
g


h

\< 7 \=

Karena satu sumbu, sehingga pusat lingkarannya jadi satu,
satu jadi sudutnya sama!

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 10

Gerak Parabola

diberi angka 2 di masing-masing variabel

Rumus dasar yang harus diingat:
Y
6@
A


a

Di titik A

B

Di titik C (titik puncak)
6@ sin a
9i 7
j

C

krst] 7 ko
mrst] 7 mi

D

6@l sin l a
ki 7

lj
I Imi 7

X

6@n I 7 proyeksi 6@ ke sumbu X

6@p 7 proyeksi 6@ ke sumbu Y

6@l sin
lj

l

a

angka 2 untuk m ditaruh di atas (pangkat)

Di titik D (titik terjauh) karena m kan arahnya ke atas, ya kan…? :D
9o I I 7 2 9i


ko 7 2 ki
mo 7 0

Di titik B (di sebarang titik)
Ingat gerak di sumbu X adalah gerak GLB, dan gerak di sumbu Y adalah gerak GLBB!!!!
6n 7 6Hn
6p 7 6Hp > j9

Ingat posisi adalah
integral dari kecepatan

k 7 6@n 9
A
m 7 6Hp 9 > ? j9 ?

6 7 q6n? F 6p?

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 11

CONTOH SOAL
1. Mobil massa z00 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 3X km/jam, setelah menempuh
jarak 1C0 m kecepatannya menjadi 72 km/jam. Waktu tempuh mobil adalah ....
6@ 7 3X km/j 7 10 m/s
TRIK SUPERKILAT:
A. C sekon
6@ F 6E
6E 7 72 km/j 7 20 m/s
B. 10 sekon
87v
w9
8 7 1C0 m
2
C. 17 sekon
€ 1C0 7 1C9 € 9 7 10 8
D. 2C sekon
Begitu mudah bukan? :D
E. 3C sekon
2. Seorang pengendara mobil melaju dengan kecepatan 20 m/s. Ketika melihat ada ”polisi tidur” di
depannya dia menginjak rem dan mobil berhenti setelah C sekon kemudian. Maka jarak yang
ditempuh mobil tersebut sampai berhenti adalah ....
A. C0 m
B. 100 m
6@ F 6E
20
C. 1C0 m
87v
w9 7
y C 7 C0 m
D. 200 m
2
2
E. 2C0 m
3. Sepeda motor bergerak ke arah utara dengan kecepatan 1C m/s. Setelah x detik, kecepatannya
berubah menjadi 2C m/s. Jarak yang ditempuh sepeda motor tersebut adalah .... m
A. z0
B. 120
C. 2x0
6@ F 6E
x0
87v
w9 7
y x 7 z0 m
D. 2X0
2
2
E. 300
x. Tetesan oli yang bocor jatuh dari mobil yang bergerak lurus dilukiskan seperti pada gambar!
(1)
(2)
(3)
(x)
Yang menunjukkan mobil bergerak dengan percepatan tetap adalah ....
A. 1 dan 3
Mobil bergerak dengan percepatan tetap artinya mobil bergerak GLBB.
B. 2 dan 3
Dalam gerak GLBB, percepatan artinya pertambahan atau berkurangnya
C. 2 dan x
kecepatan adalah linear terhadap waktu. Jawaban yang memenuhi 2 dan 3.
D. 1, 2 dan 3
E. 2, 3 dan x
C. Informasi dari gerak sebuah mobil mulai dari bergerak
sampai berhenti disajikan dengan grafik (6 > 9) seperti
gambar.
Jarak tempuh mobil dari 9 7 2 sekon hingga 9 7 C sekon
adalah ....
Jarak adalah luas dibawah kurva 6 > 9.
A. 22C m
1
1
B. 1C0 m
Luas 7 2(30 F C0) F 1(C0 F 20)
2
2
C. 11C m
7 z0 F 3C 7 11C
D. 110 m
E. 90 m
X. Sebuah benda bergerak memenuhi grafik 6 (kecepatan) terhadap waktu
(9) disamping. Berapa percepatan dari 9 7 2 sekon sampai 9 7 x sekon?
A. 0,0 m/s2
Percepatan adalah kemiringan kurva 6 > 9
B. 0,C m/s2
~•~
Kemiringan 7 ~•? 7 0 m/s2
2
C. 1,0 m/s
Dari grafik sebenarnya bisa dilihat dari 9 7 2 sekon
D. 1,C m/s2
ke 9 7 x sekon adalah gerak GLB (B 7 0)
E. 2,0 m/s2

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 12

7. Perhatikan grafik v-t yang menunjukkan sebuah mobil selama tujuh jam berikut ini!

Bagian grafik yang menunjukkan percepatan yang paling besar adalah ....
A. AB
Percepatan adalah kemiringan grafik v-t.
B. BC
Percepatan paling besar adalah yang paling miring.
C. CD
Jelas AB adalah yang paling miring.
D. DE
E. EF
z. Grafik berikut ini melukiskan hubungan antara kecepatan dan
waktu dari sebuah benda bergerak lurus. Kecepatan benda
setelah bergerak C s adalah ....
A. > 9 ms •A
Kecepatan pasti negatif, karena garis menuju
B. > X ms •A
ke bawah.
•A
Hasilnya dapat menggunakan perbandingan
C. > x ms
•A
sebagai berikut.
D. > 3 ms
ƒ
•A
6 7 > ? X 7 >9 m/s2
E. > 2 ms
9. Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan x m/s.
Jika jari-jari lingkaran 0,C meter, maka: TANPA MENGHITUNG!!!!!!! HANYA BUTUH LOGIKA DAN MENEBAK
~
JAWABAN DARI KONSEP!!!
(1) Frekuensi putarannya • Hz
(2) Percepatan sentripetalnya 32 m/s Karena _] 7 ` B] dan ternyata cocok
320 7 10 y 32
(3) Gaya sentripetalnya 320 N
Artinya apa?
(x) Periodenya xW s
Jawaban (2) dan (3) bisa betul semua atau bisa salah semua. Jadi pilihan
jawaban harus memuat (2) (3) atau sama sekali tidak ada (2) dan (3) nya.
Pernyataan yang benar adalah ....
A. (1), (2), (3), dan (x)
A
Lihat juga opsi (x), ingat konsep 7 , kita lihat jawaban (1) dan (x) tidak
[
B. (1), (2), dan (3)
A
memenuhi konsep tsb (Z ‰ ), sehingga jawaban (1) (x) tidak mungkin
[
C. (1) dan (3) saja
muncul secara bersamaan!
D. (1) dan (x) saja
Jadi jawaban yang mungkin hanya B!!!!
E. (3) dan (x) saja
10. Benda yang memiliki massa 2 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan melingkar berjaric„
A…
jari 0,C m dengan kecepatan x m/s
(1) B] 7 7
7 32 m/s
d
@,†
2
(1) Percepatan sentripetalnya 32 m/s
(2) _] 7 ` B] 7 2 y 32 7 Xx N
(2) Gaya sentripetalnya Xx N
c
?•
c
?•d
?•ˆ@,†
(3) \ 7 € 7 € ‡ 7
7 ~ 7 0,2CW s
d
[
d
c
(3) Periodenya 0,2CW s
Pernyataan yang benar berkaitan dengan gerak benda tersebut adalah ....
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (2) saja
C. (1) dan (3) saja
D. (2) dan (3) saja
E. (3) saja

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 13

11. Sebuah benda melakukan gerak melingkar berjari-jari ^, kecepatan sudutnya \, dan percepatan
A
sentripetalnya x m/s2, jika kecepatan sudutnya ? \ percepatan sentripetalnya menjadi 2 m/s2,
maka jari-jari lingkarannya menjadi ….
A. 2^
B. ^

C.

D.
E.

A
^
?
A
^
~
A
^
Š

A

Ingat rumus B] 7 \? ^, artinya ^ Œ B] Œ „

B]„ \A?
^? 7
y
y ^A
B]‹ \??
\?
2
y ^ 7 2^
7 y
x 1 \?
x

300 rotasi per menit artinya 300 kali
keliling lingkaran dalam X0 sekon,

12. Perhatikan gambar di samping!
300ˆ2W
300 rpm 7
7 10W rad/s
Diketahui ^< 7 C cm, ^= 7 30 cm, dan ^i 7 21 cm.
X0
Jika roda C berputar pada 300 rpm, kecepatan sudut
^i
roda A adalah .... rad/s.
^<
A
A. 2xW Ingat 6 7 \^ artinya 6 Œ ^ tapi \ Œ
d
B. 3XW Kecepatan linear, berbanding lurus dengan jari-jari.
^=
C. x2W Kecepatan sudut berbanding terbalik dengan jari-jari.
D. xXW
2
•Ž
d•
?A
E. C2W Kita lihat ^< dan ^= tidak sepusat, 6< 7 6= € •• 7 dŽ € \< 7 † y 10W 7 x2W m/s

13. Sebuah ban sepeda motor berjari-jari 3C cm. Jika ban tersebut menempuh sudut xW rad dalam
waktu 0,C s, kecepatan linear ban sepeda tersebut adalah .... m/s.
A. z,z
Menempuh sudut xW rad dalam 0,C s, artinya jika 1 s maka akan menempuh zW.
B. 17,C Sehingga \ 7 zW rad/s
C. 20,x
D. 2C,C 6 7 \^ 7 zW y 3C 7 z y ?? y 0,3C 7 z,z m/s

E. 3C,C
1x. Sebutir peluru ditembakkan dengan kecepatan x9 m/s dan sudut elevasi 30Y. Jika percepatan
gravitasi 9,z m/s2, maka waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi .... s
A. 2,C
Waktu mencapai titik tertinggi adalah:
B. x,0
C
C. C,C
1
x9
y
6
sin
a
H
2 7 2,C s
D. X,0
97
7
j
9,z
E. z,C

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 1x

PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012

1.

Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari 6 meter. Jika dalam 2 menit benda itu
melakukan 16 kali putaran, maka kecepatan linear benda tersebut adalah ....
A. 0,8 π m.s−1
Diket: 7 8 6 m; ; 8 2 menit 8 120 s; < 8 16 putaran
B. 1,0 π m.s−1
<
16
2
⇒>8 8
8
?@
−1
C. 1,2 π m.s
; 120 15
4B
4B 2
D. 1,4 π m.s−1
A
8
2B>
8

D
8
A7
8
E 6 8 1,6B m/s
15
15
E. 1,6 π m.s−1
5

2.

Grafik di samping merupakan grafik sebuah benda yang bergerak
lurus. Jarak yang ditempuh benda antara 0 sampai dengan 8s
adalah ....
A. 72 m TRIK SUPERKILAT:
B. 64 m Jarak adalah luas di bawah kurva.
C. 48 m 0 – 8 s bentuk luas di bawah kurva adalah
D. 24 m luas trapesium.
1
1
E. 12 m
IJKL 8 ;(K M N) 8 ∙ 12 ∙ (4 M 8) 8 72 m
2
2

Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut
disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal
20November 2012 yang lalu.
Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html.
Terimakasih,
Pak Anang.

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 15