1. Sebuah
gelombang berjalan di permukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2π (60 t −
2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut
adalah....
A. 15 m.s−1
B. 20 m.s−1
C. 30 m.s−1
D. 45 m.s−1
E. 60 m.s−1
(Soal Gelombang - UN Fisika 2011)
A. 15 m.s−1
B. 20 m.s−1
C. 30 m.s−1
D. 45 m.s−1
E. 60 m.s−1
(Soal Gelombang - UN Fisika 2011)
Pembahasan
Dengan cara yang sama nomor sebelumnya:

Dengan cara yang sama nomor sebelumnya:

Soal
pembahasan tentang gelombang yang lain silahkan dibuka berikut ini.
2. Pada tali yang panjangnya 2 m dan ujungnya terikat pada tiang ditimbulkan gelombang stasioner. Jika terbentuk 5 gelombang penuh, maka letak perut yang ke tiga dihitung dari ujung terikat adalah...
A. 0,10 meter
B. 0,30 meter
C. 0,50 meter
D. 0,60 meter
E. 1,00 meter
(Soal Gelombang Stasioner Ujung Tetap - Ebtanas 1992)
Pembahasan
Terlihat, dalam 2 meter (200 cm) ada 5 gelombang. Jadi untuk 1 gelombangnya, panjangnya adalah
λ = 200 cm/5 = 40 cm.

Perut ketiga, jika dihitung dari ujung ikatnya berjarak 1 gelombang lebih 1/4, atau 5/4 gelombang. Jadi jaraknya adalah:
x = 5/4 × λ
x = 5/4 × 40 cm = 50 cm = 0,5 meter.
Terlihat, dalam 2 meter (200 cm) ada 5 gelombang. Jadi untuk 1 gelombangnya, panjangnya adalah
λ = 200 cm/5 = 40 cm.

Perut ketiga, jika dihitung dari ujung ikatnya berjarak 1 gelombang lebih 1/4, atau 5/4 gelombang. Jadi jaraknya adalah:
x = 5/4 × λ
x = 5/4 × 40 cm = 50 cm = 0,5 meter.
3. Sebuah
partikel bergerak dengan persamaan posisi terhadap waktu r(t) = 3t2
− 2t + 1 dengan t dalam sekon dan rdalam meter.Tentukan Kecepatan
partikel saat t = 2 sekon
4. Sebuah
partikel bergerak dengan persamaan posisi terhadap waktu r(t) = 3t2
− 2t + 1
dengan t
dalam sekon dan rdalam meter.Tentukan Kecepatan rata-rata partikel
antara t = 0 sekon hingga t= 2 sekon
Pembahasan
Kecepatan partikel saat t = 2 sekon (kecepatan sesaat)

b.
Kecepatan rata-rata partikel saat t = 0 sekon hingga t = 2 sekon

5. Sebuah
benda bergerak lurus dengan persamaan kecepatan :

Jika posisi benda mula-mula di pusat koordinat, maka perpindahan benda selama 3 sekon adalah...
A. 10 m
B. 20 m
C. 30 m
D. 40 m
E. 50 m
(Sumber soal: Marthen Kanginan 2A, Kinematika dengan Analisis Vektor)
Pembahasan
Jika diketahui persamaan kecepatan, untuk mencari persamaan posisi integralkan persamaan kecepatan tersebut terlebih dahulu, di pusat koordinat artinya posisi awalnya diisi angka nol (xo = 0 meter).

Masukkan waktu yang diminta


Jika posisi benda mula-mula di pusat koordinat, maka perpindahan benda selama 3 sekon adalah...
A. 10 m
B. 20 m
C. 30 m
D. 40 m
E. 50 m
(Sumber soal: Marthen Kanginan 2A, Kinematika dengan Analisis Vektor)
Pembahasan
Jika diketahui persamaan kecepatan, untuk mencari persamaan posisi integralkan persamaan kecepatan tersebut terlebih dahulu, di pusat koordinat artinya posisi awalnya diisi angka nol (xo = 0 meter).

Masukkan waktu yang diminta

Masih
dalam bentuk i dan j, cari besarnya (modulusnya) dan perpindahannya


6. Bola A
bermassa = 60 gram dan bola B = 40 gram dihubungkan batang AB (massanya
diabaikan).

Jika kedua bola diputar dengan sumbu putar di P maka momen inersia sistem adalah….
A. 12,25 .10 –4 kg m2
B. 13,50 .10 –4 kg m2
C. 14,50 .10 –4 kg m2
D. 15,50 .10 –4 kg m2
E. 16,25 .10 –4 kg m2
Pembahasan
Momen inersia di titik dengan sumbu putar di p


Jika kedua bola diputar dengan sumbu putar di P maka momen inersia sistem adalah….
A. 12,25 .10 –4 kg m2
B. 13,50 .10 –4 kg m2
C. 14,50 .10 –4 kg m2
D. 15,50 .10 –4 kg m2
E. 16,25 .10 –4 kg m2
Pembahasan
Momen inersia di titik dengan sumbu putar di p

7. Balok A dan B dihubungkan dengan tali melalui
katrol (massa katrol diabaikan) di bidang datar licin seperti gambar.

Tegangan tali (T) dapat dirumuskan sebagai….

Pembahasan
Tinjau sistem (A dan B jadi satu).

Tinjau benda A saja


Tegangan tali (T) dapat dirumuskan sebagai….

Pembahasan
Tinjau sistem (A dan B jadi satu).

Tinjau benda A saja

8. Perhatikan gambar!

Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas pada bidang miring. Massa balok 8 kg, koefisien gesekan μ s = 0,5. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar….
A. 40 N
B. 60 N
C. 60 √2 N
D. 80 N
E. 80 √2 N
Pembahasan
Benda tepat akan bergerak, artinya jumlah gaya sama dengan nol.

9. Seorang pemadam kebakaran menggunakan selang berdiameter 6 cm untuk dapat mengalirkan 1000 liter air per menitnya. Sebuah mulut pipa (nozzle) disambungkan di ujung selang agar air bisa menyemprot jendela yang berada 30 m di atas nozzle. Tekanan air di dalam selang yang dibutuhkan adalah....

Sebuah balok mula-mula diam, lalu ditarik dengan gaya F ke atas pada bidang miring. Massa balok 8 kg, koefisien gesekan μ s = 0,5. Agar balok tepat akan bergerak ke atas, gaya F harus sebesar….
A. 40 N
B. 60 N
C. 60 √2 N
D. 80 N
E. 80 √2 N
Pembahasan
Benda tepat akan bergerak, artinya jumlah gaya sama dengan nol.

9. Seorang pemadam kebakaran menggunakan selang berdiameter 6 cm untuk dapat mengalirkan 1000 liter air per menitnya. Sebuah mulut pipa (nozzle) disambungkan di ujung selang agar air bisa menyemprot jendela yang berada 30 m di atas nozzle. Tekanan air di dalam selang yang dibutuhkan adalah....
282 kPa
200 kPa
300 kPa
250 kPa
400 kPa
Pembahasan
Fluida dinamis, misalkan tekanan di selang adalah P1, kecepatannya adalah v1 dan ketinggiannya adalah h1, sementara tekanan, kecepatan dan ketinggian di noozlenya diberi indeks 2.
Debit air

dan kecepatan air di selang

Dari persamaan Bernoulli:

Anggap perbedaan tinggi antara selang dan nozzle tipis saja sehingga diabaikan diperoleh

Kecepatan air keluar di nozzle, semprotannya harus mampu mencapai ketinggian 30 meter, sehingga kecepatan keluarnya air adalah

Dengan demikian tekanan gaugenya adalah (ρ air adalah 1000 kg/m3)

10. Untuk mengetahui kecepatan anak panah yang melesat dari busurnya bisa menggunakan cara berikut. Sebuah kotak kardus besar kita isi penuh dengan kertas sehingga massa totalnya 2 kg. Kotak ini kemudian diletakkan di atas lantai dengan koefisien gesek 0,3. Anak panah (massa 30 g) kemudian dibidikkan secara horizontal ke arah kotak. Kardus dan anak panah yang menancap kemudian bergerak meluncur sejauh 24 cm. Kecepatan anak panah saat dilepaskan dari busurnya adalah.... , (abaikan gaya gesekan dengan udara)
Pembahasan
Soal tentang tumbukan dikaitkan dengan usaha dan gaya gesek.
Data soal:
ma = 30 g = 0,030 kg
mk = 2 kg
vk = 0
s = 24 cm = 0,24 m
μ = 0,3
va =….
Dari hukum kekekalan momentum, kotak mula-mula diam, kotak dan anak panah jadi satu setelah bertumbukan kemudian bergerak sama-sama:

Menentukan v’ dari usaha oleh gaya gesek:

Kembali ke hukum kekekalan momentum di atas

Soal tentang tumbukan dikaitkan dengan usaha dan gaya gesek.
Data soal:
ma = 30 g = 0,030 kg
mk = 2 kg
vk = 0
s = 24 cm = 0,24 m
μ = 0,3
va =….
Dari hukum kekekalan momentum, kotak mula-mula diam, kotak dan anak panah jadi satu setelah bertumbukan kemudian bergerak sama-sama:

Menentukan v’ dari usaha oleh gaya gesek:

Kembali ke hukum kekekalan momentum di atas

Perhatikan
grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus.
Besar perlambatan yang dialami benda adalah....

A. 2,5 m.s-2
B. 3,5 m.s-2
C. 4,0 m.s-2
D. 5,0 m.s-2
E. 6,0 m.s-2
Pembahasan
Benda mengalami perlambatan saat kecepatan di C - D. Dengan rumus GLBB
νt = νo − at
0 = 5 − a (2)
2a = 5
a = 2,5 m/s2
atau dengan metode grafis dari kemiringan garis CD
a = 5/2 = 2,5 m/s2
12. Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti grafik berikut :

Perpindahan yang dialami benda sebesar....
A. 23 m
B. 21 m
C. 19 m
D. 17 m
E. 15 m
Pembahasan
Dengan segitiga siku-siku dan rumus phytagoras
Perpindahan = √ (152 + 82)
= √ 289
= 17 meter
13. Kedudukan skala sebuah mikrometer sekrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar berikut :
Berdasarkan gambar tersebut dapat dilaporkan diameter bola kecil adalah....
A. 11,15 mm
B. 9,17 mm
C. 8,16 mm
D. 5,75 mm
E. 5,46 mm
Pembahasan
Cukup jelas. Kunci jawaban : C. 8,16 mm
14. Faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas di dalam ruang tertutup:
(1) tekanan
(2) volume
(3) suhu
(4) jenis zat
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) saja
E. (3) saja
Pembahasan
Energi kinetik gas :
Ek = 3/2 kT
dimana
Ek = energi kinetik (untuk satu partikel gas)
k = tetapan Boltzmann
T = suhu gas (dalam Kelvin)
Jawab : Suhu saja
15. Sejumlah gas ideal berada di dalam ruang tertutup mula-mula bersuhu 27° C. Supaya tekanannya menjadi 4 kali semula, maka suhu ruangan tersebut adalah....
A. 108° C
B. 297° C
C. 300° C
D. 927° C
E. 1200° C
Pembahasan
Data mudahnya sebagai berikut:
T1 = 27° C = 300 K
P1 = 1
P2 = 4
Dengan asumsi volum ruangan adalah tetap maka
P1/T1 = P2/T2
T2 = (P2/P1) x T1
T2 = ( 4/1) x 300 = 1200 K = 927°C

A. 2,5 m.s-2
B. 3,5 m.s-2
C. 4,0 m.s-2
D. 5,0 m.s-2
E. 6,0 m.s-2
Pembahasan
Benda mengalami perlambatan saat kecepatan di C - D. Dengan rumus GLBB
νt = νo − at
0 = 5 − a (2)
2a = 5
a = 2,5 m/s2
atau dengan metode grafis dari kemiringan garis CD
a = 5/2 = 2,5 m/s2
12. Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti grafik berikut :

Perpindahan yang dialami benda sebesar....
A. 23 m
B. 21 m
C. 19 m
D. 17 m
E. 15 m
Pembahasan
Dengan segitiga siku-siku dan rumus phytagoras
Perpindahan = √ (152 + 82)
= √ 289
= 17 meter
13. Kedudukan skala sebuah mikrometer sekrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar berikut :

Berdasarkan gambar tersebut dapat dilaporkan diameter bola kecil adalah....
A. 11,15 mm
B. 9,17 mm
C. 8,16 mm
D. 5,75 mm
E. 5,46 mm
Pembahasan
Cukup jelas. Kunci jawaban : C. 8,16 mm
14. Faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas di dalam ruang tertutup:
(1) tekanan
(2) volume
(3) suhu
(4) jenis zat
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) saja
E. (3) saja
Pembahasan
Energi kinetik gas :
Ek = 3/2 kT
dimana
Ek = energi kinetik (untuk satu partikel gas)
k = tetapan Boltzmann
T = suhu gas (dalam Kelvin)
Jawab : Suhu saja
15. Sejumlah gas ideal berada di dalam ruang tertutup mula-mula bersuhu 27° C. Supaya tekanannya menjadi 4 kali semula, maka suhu ruangan tersebut adalah....
A. 108° C
B. 297° C
C. 300° C
D. 927° C
E. 1200° C
Pembahasan
Data mudahnya sebagai berikut:
T1 = 27° C = 300 K
P1 = 1
P2 = 4
Dengan asumsi volum ruangan adalah tetap maka
P1/T1 = P2/T2
T2 = (P2/P1) x T1
T2 = ( 4/1) x 300 = 1200 K = 927°C
16. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan amplitudo gelombang …
10
2
8
0,02
20
pembahasan
A = 0,02 m
17. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan frekuensi sudut gelombang …
17. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan frekuensi sudut gelombang …
pembahasan
ω = 10π rad/s
19. Diberikan sebuah persamaan
gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan tetapan gelombang …
Tentukan tetapan gelombang …
pembahasan
k = 2π
18. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan cepat rambat gelombang …
pembahasan
d. v = ω/k = 10π/2π = 5 m/s
19. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan frekuensi gelombang …
pembahasan
e. f = ω/2π = 10π/2π = 5 Hz
20. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan periode gelombang …
pembahasan
f. T = 1/f = 1/ 5 = 0, 2 sekon
21. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan panjang gelombang…
a.
b.
c.
d.
e.
24. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan arah rambat gelombang …
pembahasan
h. ke arah sumbu x positif
22. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan simpangan gelombang saat t = 1 sekon dan x = 1 m …
pembahasan
Y = 0,02 sin(10 π- 2π) = 0,02 sin(8π) = 0 m
23. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan persamaan kecepatan gelombang …
pembahasan
j. v = ω A cos(ωt−kx) = 10π(0,02)
cos(10πt−2πx) m/s
24. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan kecepatan maksimum gelombang …
24. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan kecepatan maksimum gelombang …
pembahasan
k. vmaks = ωA = 10π(0,02) m/s
l. a = −ω2y = −(10π)2 (0,02) sin(10πt − 2πx) m/s2
m. amaks = |−ω2A| = |−(10π)2 (0,02)| m/s2
n. sudut fase θ = (10.π.0,1−2π.(1/3) = 1/3 π = 60o
o. fase φ = 60o/360o = 1/6
25. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan persamaan percepatan gelombang ….
pembahasan
26. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan nilai mutlak percepatan maksimum …
pembahasan
27. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.
Tentukan sudut fase saat t = 0,1 sekon pada x = 1/3 m …
pembahasan
32. Suatu gelombang permukaan air yang frekuensinya 500 Hz merambat dengan kecepatan 350 m/s. tentukan jarak antara dua titik yang berbeda sudut fase 60°!
(Sumber : Soal SPMB)
Pembahasan :
Lebih dahulu tentukan besarnya panjang gelombang dimana

Beda fase gelombang antara dua titik yang jaraknya diketahui adalah

33. Seutas tali salah satu ujungnya digerakkan naik turun sedangkan ujung lainnya terikat. Persamaan gelombang tali adalah y = 8 sin (0,1π) x cos π (100t - 12) dengan y dan x dalam cm dan t dalam satuan sekon. Tentukan panjang gelombang
34. Seutas tali salah satu ujungnya digerakkan naik turun
sedangkan ujung lainnya terikat. Persamaan gelombang tali adalah y = 8 sin
(0,1π) x cos π (100t - 12) dengan y dan x dalam cm dan t dalam satuan sekon.
Tentukan frekuensi gelombang
c. panjang tali
(Sumber : Soal
Ebtanas)
Pembahasan :
Pola dari gelombang stasioner diatas adalah

a. menentukan panjang gelombang

b. menentukan frekuensi gelombang

c. menentukan panjang tali

35. Diberikan grafik dari suatu gelombang berjalan seperti gambar di bawah!

Jika jarak P ke Q ditempuh dalam waktu 5 sekon, tentukan
persamaan dari gelombang di atas! (Tipikal Soal UN)
Pembahasan :
Bentuk umum persamaan gelombang adalah

atau

atau

dengan perjanjian tanda sebagai berikut :
Tanda Amplitudo (+) jika gerakan pertama ke arah atas
Tanda Amplitudo (-) jika gerakan pertama ke arah bawah
Tanda dalam kurung (+) jika gelombang merambat ke arah sumbu
X negatif / ke kiri
Tanda dalam kurung (-) jika gelombang merambat ke arah sumbu
X positif / ke kanan
ambil data dari soal panjang gelombang (λ) = 2 meter,
dan periode (T) = 5/2 sekon atau frekuensi (f) = 2/5 Hz, masukkan data ke pola
misal pola ke 2 yang dipakai didapat

36. Seutas kawat bergetar menurut persamaan :

Jarak
perut ketiga dari titik x = 0 adalah.....
A. 10 cm
B. 7,5 cm
C. 6,0 cm
D. 5,0 cm
E. 2,5 cm
Sumber Soal : Marthen Kanginan 3A Gejala Gelombang
A. 10 cm
B. 7,5 cm
C. 6,0 cm
D. 5,0 cm
E. 2,5 cm
Sumber Soal : Marthen Kanginan 3A Gejala Gelombang
Pembahasan :
Pola
diatas adalah pola untuk persamaan gelombang stasioner ujung tetap atau ujung
terikat. Untuk mencari jarak perut atau simpul dari ujung ikatnya, tentukan
dulu nilai dari panjang gelombang.

Setelah ketemu panjang gelombang, tinggal masukkan rumus untuk mencari perut ke -3 . Lupa rumusnya,..!?! Atau takut kebalik-balik dengan ujung bebas,..!? Ya sudah tak usah pakai rumus, kita pakai gambar saja seperti di bawah:

Posisi
perut ketiga P3 dari ujung tetap A adalah satu seperempat panjang
gelombang atau (5/4) λ (Satu gelombang = satu
bukit - satu lembah), sehingga nilai X adalah :
X
= (5/4) λ = (5/4) x 6 cm = 7,5 cm
37. Sebuah gelombang transversal memiliki frekuensi sebesar 0,25 Hz. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan pada gelombang yang memiliki fase sama adalah 0,125 m, tentukan cepat rambat gelombang tersebut, nyatakan dalam satuan cm/s!
Pembahasan
Data dari soal:
f = 0,25 Hz
Jarak dua titik yang berurutan dan sefase:
λ = 0, 125 m
ν = .....
ν = λ f
ν = (0,125)(0,25) = 0,03125 m/s = 3,125 cm/s
38. Sebuah gelombang transversal memiliki frekuensi sebesar 0,25 Hz. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan pada gelombang yang memiliki fase berlawanan adalah 0,125 m, tentukan cepat rambat gelombang tersebut, nyatakan dalam satuan cm/s!
Pembahasan
Data dari soal:
f = 0,25 Hz
Jarak dua titik yang berurutan dan berlawanan fase:
1/2λ = 0, 125 m → λ = 2 × 0,125 = 0,25 m
ν = .....
ν = λ f
ν = (0,25)(0,25) = 0,0625 m/s = 6,25 cm/s
39.
Diberikan sebuah persamaan gelombang:
y = 0,05 cos (10t + 2x) meter
Tentukan :
a) Persamaan kecepatan
b) Persamaan percepatan
Pembahasan
( y)
↓ diturunkan
( ν)
↓ diturunkan
( a)
y = 0,05 cos (10t + 2x) meter
y = 0,05 cos (10t + 2x) meter
Tentukan :
a) Persamaan kecepatan
b) Persamaan percepatan
Pembahasan
( y)
↓ diturunkan
( ν)
↓ diturunkan
( a)
y = 0,05 cos (10t + 2x) meter
Jika y
diturunkan, akan diperoleh v :
ν = − (10)(0,05) sin (10t + 2x)
ν = − 0,5 sin (10t + 2x) m/s
ν = − (10)(0,05) sin (10t + 2x)
ν = − 0,5 sin (10t + 2x) m/s
Jika v
diturunkan, akan diperoleh a :
a = − (10)(0,5) cos (10t + 2x)
a = − 5 cos (10t + 2x) m/s2
a = − (10)(0,5) cos (10t + 2x)
a = − 5 cos (10t + 2x) m/s2
40. Persamaan simpangan gelombang berjalan y = 10 sin π(0,5t −2x). Jika x dan y dalam meter serta t dalam sekon maka cepat rambat gelombang adalah….
A. 2,00 m.s−1
B. 0,25 m.s−1
C. 0,10 m.s−1
D. 0,02 m.s−1
E. 0,01 m.s−1
(Soal Gelombang - UN Fisika 2009)
Pembahasan
Menentukan cepat rambat gelombang dari suatu persamaan simpangan gelombang, bisa dengan beberapa cara, diantaranya:
- mencari frekuensi dan panjang gelombang terlebih dahulu, kemudian menggunakan rumus ν = λ f
- mengambil ω dan k dari persamaan gelombang, kemudian memakai rumus ν = ω / k seperti contoh 1 point d.
- mengambil koefisien t dan koefisien x, kemudian menggunakan ν = koefisien t / koefisien x
Kita ambil cara yang ketiga saja:

Menentukan cepat rambat gelombang dari suatu persamaan simpangan gelombang, bisa dengan beberapa cara, diantaranya:
- mencari frekuensi dan panjang gelombang terlebih dahulu, kemudian menggunakan rumus ν = λ f
- mengambil ω dan k dari persamaan gelombang, kemudian memakai rumus ν = ω / k seperti contoh 1 point d.
- mengambil koefisien t dan koefisien x, kemudian menggunakan ν = koefisien t / koefisien x
Kita ambil cara yang ketiga saja:

Seorang siswa menjatuhkan bola dari ketinggian 5 m di atas tanah. Pada saat bola berada pada ketinggian 1 m di atas tanah, kecepatan bola adalah…
A. 50 m.s−1
B. 10 m.s−1
C. 4√5 m.s−1
D. 2√5 m.s−1
E. √10 m.s−1
Pembahasan
Cara pertama:
Benda bergerak jatuh bebas, kecepatan awalnya adalah NOL, dan percepatannya sama dengan percepatan gravitasi bumi.
41.

Data:
vo = 0 m/s
S = 5 m − 1 m = 4 m
vt =....
Gerak jatuh bebas dengan kecepatan awal NOL


Data:
vo = 0 m/s
S = 5 m − 1 m = 4 m
vt =....
Gerak jatuh bebas dengan kecepatan awal NOL

Perhatikan gambar vektor gaya berikut!

Resultan tiga vektor gaya tersebut adalah…
A. 2 N
B. 2√3 N
C. 5 N
D. 5√3 N
E. 8 N
Pembahasan
Resultan tiga buah vektor, dengan metode analitis penguraian vektor gaya:

Sumbu x:

Sumbu y:


Resultan tiga vektor gaya tersebut adalah…
A. 2 N
B. 2√3 N
C. 5 N
D. 5√3 N
E. 8 N
Pembahasan
Resultan tiga buah vektor, dengan metode analitis penguraian vektor gaya:

Sumbu x:

Sumbu y:

Resultan vektornya:

43. Roda A, B, dan C yang memiliki jari-jari RA = 10 cm, RB = 5 cm, RC = 15 cm.

Bila kecepatan sudut roda A adalah 2 rad.s−1, maka kecepatan sudut roda C adalah….
A. 3/2 rad.s−1
B. 2/3 rad.s−1
C. 4/3 rad.s−1
D. ¾ rad.s−1
E. ½ rad.s−1
Pembahasan
Gerak melingkar, hubungan roda-roda.
Data:
ωA = 2 rad/s.
RA = 10 cm, RB = 5 cm, RC = 15 cm.
ωC = .....
Roda A dan Roda B dalam satu poros, sehingga kecepatan sudut (ω) nya sama.
ωB = ωA
ωB = 2 rad/s.
Roda B dan Roda C dihubungkan dengan tali atau rantai, sehingga kecepatan ( v ) nya sama. vc = vB

44. Sebuah mobil bermassa 2 × 103 kg bergerak dengan kecepatan 72 km.jam– 1 , tiba-tiba direm hingga berhenti setelah menempuh jarak 40 m. Besar gaya pengereman tersebut adalah….
A. 50 N
B. 2.000 N
C. 5.000 N
D. 10.000 N
E. 20.000 N
Pembahasan
Data :
m = 2 × 103 kg
v = 72 km.jam– 1 = 20 m/s
s = 40 m
F =...
Usaha gaya pengereman = Selisih Energi kinetik mobil
F ⋅ s = 1/2 mv2
F ⋅ 40 = 1/2⋅ 2 × 103⋅ 202
F = 10 000 Newton
45. Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm mendapat
tiga gaya yang sama besarnya 10 newton seperti pada gambar.

Jika tongkat diputar di titik C, maka momen gaya total adalah…
A. 1,5 N.m
B. 3 N.m
C. 100 N.m
D. 300 N.m
E. 500 N.m

Jika tongkat diputar di titik C, maka momen gaya total adalah…
A. 1,5 N.m
B. 3 N.m
C. 100 N.m
D. 300 N.m
E. 500 N.m
Pembahasan
Momen gaya dengan pusat C, misal searah jarum jam diberi tanda (−) dan berlawanan arah jarum jam tanda (+).

46. Grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) berikut ini menginformasikan gerak suatu benda.

Kecepatan rata-rata benda dari awal gerak hingga detik ke 18 adalah....
A. 3 m/s.
B. 6 m/s.
C. 9 m/s.
D. 12 m/s
E. 15 m/s
Pembahasan
Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi dengan selang waktu. Jika disediakan grafik v terhadap t seperti soal diatas, perpindahan bisa dicari dengan mencari luas di bawah kurva dengan memberi tanda positif jika diatas sumbu t dan tanda negatif untuk dibawah sumbu t. Luas = perpindahan = Luas segitiga + luas trapesium

47. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Posisi awal
48. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

48. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Posisi saat t=2 sekon
49. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

49. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
50. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

50. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Kecepatan sudut awal
51. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

51. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Kecepatan sudut saat t = 1 sekon
52. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

52. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Waktu saat partikel berhenti bergerak
53. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

53. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon
54. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

54. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Percepatan sudut awal
55. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

55. Persamaan posisi sudut suatu benda yang bergerak melingkar dinyatakan sebagai berikut:

Tentukan
Percepatan sudut saat t = 1 sekon
Pembahasan
a) Posisi awal adalah posisi saat t = 0 sekon, masukkan ke persamaan posisi

Pembahasan
a) Posisi awal adalah posisi saat t = 0 sekon, masukkan ke persamaan posisi

b) Posisi
saat t = 2 sekon


c)
Kecepatan sudut rata-rata dari t = 1 sekon hingga t = 2 sekon


d)
Kecepatan sudut awal
Kecepatan sudut awal masukkan t = 0 sekon pada persamaan kecepatan sudut. Karena belum diketahui turunkan persamaan posisi sudut untuk mendapatkan persamaan kecepatan sudut.

Kecepatan sudut awal masukkan t = 0 sekon pada persamaan kecepatan sudut. Karena belum diketahui turunkan persamaan posisi sudut untuk mendapatkan persamaan kecepatan sudut.

f) Waktu
saat partikel berhenti bergerak
Berhenti berarti kecepatan sudutnya NOL.

Berhenti berarti kecepatan sudutnya NOL.

g)
Percepatan sudut rata-rata antara t = 1 sekon hingga t = 2 sekon


h)
Percepatan sudut awal
Turunkan persamaan kecepatan sudut untuk mendapatkan persamaan percepatan sudut.

Turunkan persamaan kecepatan sudut untuk mendapatkan persamaan percepatan sudut.

Percepatan
sudut saat t = 1 sekon

