Pembahasan Fisika No. 21 - 25 TKA Saintek UTBK SBMPTN 2019

Pembahasan soal Fisika Tes Kompetensi Akademik Sains dan Teknologi (TKA Saintek) pada Ujian Tulis Berbasis Komputer (UTBK) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2019 nomor 21 sampai dengan nomor 25 tentang:

• mekanika gerak, 
• gaya, 
• elastisitas bahan, 
• alat optik, dan 
• efek Doppler.

Soal No. 21 tentang Mekanika Gerak

Sebuah peluru ditembakkan miring ke atas membentuk sudut 53° terhadap arah mendatar dengan kecepatan awal v₀ = 10 m/s dan percepatan gravitasi 10 m/s². Jarak terjauh yang dapat dicapai peluru adalah ….

A.	3,6 m
B.	4,8 m
C.	6,4 m
D.	8,2 m
E.	9,6 m

Pembahasan

Sebelum kita kerjakan, kita kenali dulu sudut 53°. Sudut 53° bersama dengan sudut 37° merupakan salah satu sudut triple Pythagoras sebagai berikut:

Jarak terjauh yang dapat dicapai peluru dirumuskan:

Jadi, jarak terjauh yang dapat dicapai peluru adalah 9,6 m (E).

Soal No. 22 tentang Gaya

Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah balok dengan massa 2 kg, percepatan gravitasi 10 m/s², dan bidangnya tidak bergerak. Gaya normal yang bekerja pada balok tersebut adalah ….

A.	15 N
B.	20 N
C.	10(1 + √3) N
D.	20(1 + √3) N
E.	5(4 + √3) N

Pembahasan

Gaya normal pada balok di atas merupakan reaksi dari gaya berat balok dan gaya yang bekerja pada balok. Gaya normal ini arahnya ke atas tegak lurus bidang sentuh (lantai).

Berdasarkan gambar di atas, gaya normal adalah:

N	=	w + F sin⁡ 60°
	=	mg + 10 ∙ ½ √3
	=	20 + 5√3
	=	5(4 + √3)

Jadi, gaya normal yang bekerja pada balok tersebut adalah 5(4 + √3) N (E).

Soal No. 23 tentang Elastisitas Bahan

Perhatikan gambar di bawah ini!

Pegas dalam keadaan seimbang ditarik dengan gaya tertentu sampai di titik A. Jarak titik A dan titik seimbang adalah a. Kemudian benda dilepaskan sehingga pegas tertekan sampai titik B yang berjarak b dari titik seimbang, maka ….

A.	b < a
B.	b > a
C.	b = a
D.	b = ½ a
E.	b = ⅓ a

Pembahasan

Saat pegas ditarik sampai di titik A maka jarak a adalah simpangan maksimum atau amplitudo. Saat benda dilepaskan maka benda akan menekan beban sampai di titik B dengan jarak b dari titik seimbang. Jarak b ini juga merupakan simpangan amplitudo.

Jika digambarkan dalam bentuk grafik, getaran pegas tersebut adalah sebagai berikut:

Berdasarkan grafik di atas maka jarak a sama dengan jarak b.

Jadi, pernyataan yang benar adalah b = a (C).

Soal No. 24 tentang Alat Optik

Sifat bayangan oleh cermin datar adalah ….

A.	sama besar dengan benda, maya, dan tegak
B.	lebih besar dari benda, maya, dan terbalik
C.	sama besar dengan benda, nyata, dan tegak
D.	lebih kecil dari benda, maya, dan terbalik
E.	sama besar dengan benda, nyata, dan terbalik

Pembahasan

Sifat bayangan cermin datar antara lain:

• maya (bayangan terlihat pada cermin)
• tegak (untuk satu cermin, maya pasti tegak)
• sama besar (tinggi benda sama dengan tinggi bayangan)
• jarak benda sama dengan jarak bayangan

Jadi, sifat bayangan oleh cermin datar adalah sama besar dengan benda, maya, dan tegak (A).

Soal No. 25 tentang Efek Doppler

Sebuah bus bergerak dengan kelajuan 20 m/s sambil membunyikan klakson dengan menghasilkan frekuensi 960 Hz. Seorang pengendara motor di depan bus bergerak dengan kelajuan 10 m/s searah dengan bus. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s maka pengendara motor akan mendengar bunyi klakson dengan frekuensi ….

A.	940 Hz
B.	950 Hz
C.	980 Hz
D.	990 Hz
E.	1020 Hz

Pembahasan

Perhatikan gambar berikut ini!

Biasakan ketika menggambar peristiwa efek Doppler, pendengar selalu di sebelah kiri. Sehingga arah panah ke kiri bernilai negatif dan arah panah ke kanan bernilai positif.

Dengan demikian, perumusan efek Doppler pada peristiwa di atas menjadi:

Jadi, pengendara motor akan mendengar bunyi klakson dengan frekuensi 990 Hz (D).

Simak Pembahasan Soal TKA Saintek UTBK SBMPTN 2019 selengkapnya.

No. 01 - 05 (Mat)	No. 41 - 45 (Kim)
No. 06 - 10 (Mat)	No. 46 - 50 (Kim)
No. 11 - 15 (Mat)	No. 51 - 55 (Kim)
No. 16 - 20 (Mat)	No. 56 - 60 (Kim)
No. 21 - 25 (Fis)	No. 61 - 65 (Bio)
No. 26 - 30 (Fis)	No. 66 - 70 (Bio)
No. 31 - 35 (Fis)	No. 71 - 75 (Bio)
No. 36 - 40 (Fis)	No. 76 - 80 (Bio)

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.