Latihan Soal SBMPTN Fisika: Hukum Newton dan Gaya Gesek

Squad, jika kamu ditanya pelajaran apa yang paling susah untuk kamu kerjakan di SBMPTN pasti Fisika menjadi salah satunya bukan? Eits jangan khawatir, jika kamu rajin berlatih dengan menjawab dan menyimak pembahasan latihan soal SBMPTN Fisika pasti kamu semakin yakin saat mengerjakan nantinya. Nah kali ini, kita akan belajar soal SBMPTN Fisika dengan topik materi Hukum Newton dan Gaya Gesek. Selamat belajar, Squad!

1. Sebuah satelit yang bermassa 3000 kg  dilepaskan dari muatan pesawat ulang-alik dengan bantuan pegas. Jika satelit dilontarkan dengan kecepatan 0,8 m/s dengan pegas dalam selang waktu 0,5 s, maka gaya rata-rata yang diberikan pegas pada satelit tersebut adalah….

Jawaban : B

Pembahasan :

Soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan konsep momentum-impuls. Di mana besarnya impuls setara dengan perubahan momentum.

Sehingga :

2. Sebuah bidang miring kasar membentuk sudut α = 600 terhadap sumbu vertikal. Suatu benda diletakkan di atas bidang miring tersebut dan benda tersebut diam. Berapakah nilai koefisien gesekan statis antara benda dengan bidang miring yang menyebabkan benda tersebut tertahan?

Jawaban : D

Pembahasan:

Besarnya sudut yang dibentuk bidang miring terhadap tanah:

Pada sumbu y, berlaku:

Pada sumbu x, berlaku:

3. Budi menuruni gunung menggunakan skateboard dengan kelajuan tetap, sehingga energi potensial berubah menjadi energi kinetik.

SEBAB

Energi kinetik berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan.

Jawaban : D

Pembahasan :

Peristiwa seseorang menggunakan skateboard menuruni gunung dengan laju tetap akan mengubah energi potensial menjadi energi kinetik dan usaha oleh gaya gesek. Bukan hanya energi potensial menjadi energi kinetik. Karena terdapat kontak dari skateboard dengan bidang permukaan yang menuruni gunung, maka ada usaha untuk melawan dari perubahan energi tersebut yaitu berupa usaha oleh gaya gesek pada skateboard.

Sedangkan energi kinetik itu sendiri adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu, dirumuskan:

Energi kinetik berbanding lurus dengan kecepatan pangkat dua.

Jadi, pernyataan salah dan alasan benar.

Sampai sini, mulai paham kan mengenai Hukum Newton dan Gaya Gesek? Coba deh, pahami lebih dalam lagi materi ini dengan mengerjakan tes di bank soal Ruangguru! Ada ribuan soal yang bisa kamu kerjakan lengkap dengan penjelasannya yang mudah kamu pahami! Coba cek langsung dengan klik tombol di bawah ini ya!

4. Pada gambar di bawah, jika percepatan gravitasi dan katrol memiliki gaya gesek terabaikan, maka untuk mengangkat beban bermassa 25 kg ke atas dengan kecepatan tetap diperluan gaya sebesar….

1. 31,25 N       
2. 62,5 N       
3. 93,75 N
4. 125 N
5. 156,25 N

Jawaban : B

Pembahasan :

Besar gaya adalah

5. Sebuah balok massanya 4 kg yang terletak pada bidang datar kasar diberi gaya konstan sebesar 20 N membentuk sudut  terhadap bidang horizontal. Jika koefisien gesek antara balok dan lantai 0,4 maka besar kecepatan benda setelah 5 detik adalah….

1. 0 m/s
2. 2 m/s
3. 4 m/s
4. 6 m/s
5. 8 m/s

Jawaban : D

Pembahasan :

Ilustrasi :

• Komponen gaya pada sumbu-y :

Karena benda berada pada keadaan setimbang pada arah sumbu-y maka :

• Komponen gaya pada sumbu-x :

Karena benda bergerak searah dengan arah gaya, maka :

Benda bergerak dengan percepatan

• Gunakan persamaan GLBB:

6. Sebuah bandul massanya 0,4 kg diikatkan pada seutas tali yang panjangnya 50 cm (massa tali diabaikan) kemudian diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertikal. Jika pada saat bandul mencapai suatu titik yang membentuk sudut sebesar terhadap arah sumbu-x positif kecepatannya 5 m/s, maka besar tegangan tali pada posisi tersebut adalah….

1. 20 N
2. 22 N
3. 24 N
4. 26 N
5. 28 N

Jawaban : B

Pembahasan :

Ilustrasi :

Dari gambar di atas, arah gaya yang menuju pusat lingkaran bernilai positif.

7. Sebuah balok bermassa 2 kg terletak di atas lantai kasar mobil bak terbuka dengan koefisien gesek statis 0,4 dan koefisien gesek kinetis 0,1. Jika mobil bergerak dengan kecepatan 144 km/jam, maka jarak minimum yang ditempuh agar mobil dapat berhenti tanpa menyebabkan balok bergeser adalah….

1. 100 m
2. 120 m
3. 150 m
4. 180 m
5. 200 m

Jawaban : E

Pembahasan :

Ilustrasi :

Karena balok tidak bergeser :

Maka jarak yang ditempuh mobil hingga berhenti

8. Dua buah benda bermassa  1 kg dan 4 kg dihubungkan dengan katrol seperti gambar.

Bila setelah 1 detik bergerak tali putus, maka tinggi maksimum yang masih dapat dicapai benda 1 kg sebelum jatuh adalah….

1. 1,2 m
2. 1,8 m
3. 3,0 m
4. 4,2 m
5. 4,8 m

Jawaban : E

Pembahasan :

• Percepatan sistem

• Tinggi benda  setelah 1 sekon

• Menurut Hukum I Newton benda yang bergerak akan mempertahankan geraknya, maka setelah tali diputus balok masih memiliki kecepatan ke atas sebesar :

• Tinggi yang masih dapat dicapai balok 1 setelah tali diputus

(Hanya percepatan gravitasi saja yang mempengaruhi gerak benda sekarang)

• Maka tinggi total balok 1 :

9. Dua benda masing-masing 2 kg dan 3 kg berada di atas permukaan lantai yang kasar dengan koefisien gesek 0,2 disusun seperti gambar.

Jika koefisien statis antara kedua benda 0,3 dan benda kedua diberi gaya sebesar F , maka nilai F maksimum agar kedua benda tetap bergerak bersama-sama adalah….

1. 10 N
2. 15 N
3. 20 N
4. 25 N
5. 30 N

Jawaban : D

Pembahasan :

• Kita tinjau benda 1 (agar benda 1 tetap bergerak bersama benda 2, maka kita terlebih dahulu mencari nilai percepatan maksimumnya)

• Maka besar gaya maksimum agar kedua benda bergerak bersama-sama

Gimana menurut kamu pembahasan di atas, Squad? Semoga mudah dipahami ya. Masih banyak pembahasan lainnya yang bisa kamu pelajari, lho. Mau latihan soal SBMPTN lainnya dari tahun 2014 sampai tahun 2018? Yuk, langsung download aplikasi Ruangguru dan berlatih soal-soalnya di ruangbelajar!