Dokumen tersebut berisi ringkasan solusi soal ujian akhir semester ganjil mata pelajaran fisika kelas XI tahun 2014-2015. Terdapat penjelasan mengenai konsep-konsep fisika dasar seperti gerak parabola, hukum Kepler, gaya gesek, energi potensial gravitasi, dan gerak harmonik.

1. SOLUSI UAS Ganjil FISIKA XI Thn 2014-2015
r  iˆ3ˆj dua detik kemudia ternyata posisinya 1
1. Posisis seekor kumang adalah 1
r  9iˆ 27 ˆj
kecepatan rata-rat kumbang adalah
  
9ˆ 27 ˆ ˆ 3 ˆ ˆ ˆ 10 24 ˆ ˆ 5 12
r r r i j i j r i j
     
     
  2 1 1
2 1
v i j ms
  
2 0 2
t t t
2 2 2 2 1
v  v  v      
ms
5 12 25 144 169 13 x y


2. Kecepatan sebuah dinyatakan oleh 2 3 10 15 t v t t    dalam satuan SI, perecepatan saat 2
dv d
sekon adalah a  t
  3 t 2  10 t  15   6 t  10  a  12  10 
2 ms
 2
t
2 dt dt
3. Sebuah benda bergerak dengan persamaan     3 2 ˆ 4 ˆ t r  t i  t j dalama satuan SI yang
memenuhi persamaan tersebut adalah
 Koordinat posisi awal 3ˆ 0 ˆ (3,0) o r  i  j  m
 Perpindahan benda tiap sekon
    1 0
3 1 ˆ 4 ˆ 3ˆ 0 ˆ ˆ 4 ˆ
             
    
r r r i j i j i j
2 2
r 1 4 17
m
dr d
 Kelajuan awal benda v  t
   3  t 2  i ˆ   4 t  ˆ j   2 ti ˆ  4 ˆ j  v  4 ˆ j  v  4 ms

1
 
0 0
t
dt dt
dv d
 Benda bergerak dengan percepatan a  t   2 ti ˆ  4 ˆ j  
2i
ˆms-2 dt dt
4. Sebuah gerinda dengan diameter 30 cm diputar dengan percepatan sudut α=2rad/s2 Posisi
sudut awal 10 rad posisi sudut saat 2 sekon adalah....
d cm m R m
 30  0,3  
0,15
 2 rad . s 
1
;  10 rad ; t 
2
s
         
  
 
0
  2
 

dt 2 dt 2 t 10 2
t
0 0
t
2
10 4 14
rad
5. Pernyataan yang menunjukkan gerak parabola
 Perpaduan gerak GLB dan GLBB
 Kecepatan arah horizontal tetap (GLB)
 Kecepatan arah vertikal berubah (GLBB)
 Kecepatan arah vertikal pada titik maksimum adalah nol
6. Contoh gaya gaya gesek pada sebuah benda tergantung pada
 Meteor berfesekan dengan udara
 Berjalan di atas tanah
 Gesejab parasut dengan udar pad
 Berat benda atau gaya normalnya
 Timbulnya kalor akibat gesekan roda dengan poros
7. Besar gaya gerafitasi dua benda yang berinteraksi adalah sebanding dengan massa masing-msing
benda dang berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya
mm
1 2
2
F G
r

Solusi UAS Fisika XI Ganjil 2014-2015 Page 1 of 5

2. 8. Berat benda dipermukaan bumi 200N jika dibawa ke planet yang massanya 5x massa bumi dan
jari-jarinya 2x jari-jari bumi. Maka berat benda di planet adalah pelanet tersebut adalah...
w
M M R R
 
 
200 N; massa benda m=20
5 ; 2
p b p b
p
2 2 2
       
          
       
g R M R M R
g M M R M R
5 5
M
G
p p p b b b
= = = = 1,25
2 2 2
b b b p b b
2
2
2 4
R
b
G
g g
   
   
1,25 1,25 10 12,5m/s
b
p b
mg N
w 20 12,5 250
p p
9. Menurut HK Kepler II Suatu garis khayal yang menghubungkan Matahari dengan planet
menyapu daerah yang luasnya sama dalam waktu yang sama
10. Jarak Planet B ke matahari 4 kali jarak planet A ke matarahi. Periode Planet A adalah T, periode
Pelanet B adalah
2 3 3
1
4
T R
T R
 
A A
  
2 3
 
B B
3
3
 1 
1 1
         
3
 
T 8 T 8
T
4 2 8
T
A
B A
T
B
11. Luas penampang kawat A=4mm2 ditarik Gaya F= 3,2N panjangnya berubah dari L0=60 cm
menjadi L=60,04 cm, Tekanan yang dialami kawat adalah...
 
2 3 2 6 2
 
A  4 mm  4  10 m  4 
10
m

L L L cm m
       
0
 
2
4
60,04 60 0,04 4 10

4
 
     
 
3 4

1
4 10
F(N)
0,5 10 5 10
8 10
4 2
F N

P    
Nm

6
regangan e
3,2
8 10
4 10
L
L
A


12. Berdasarkan hasil praktikum berikut
No F(N) ΔL(cm) k(102)N/m
1. 10 2 5
2. 15 3 5
3. 20 4 5
4. 25 5 5
5. 30 5 5
F
Kontanta pegas
k


L
=500N/m
13. Tiga buah pegas tersusun septei pada gambar dengan konstanta pegas k1=200N/m;
k2=400N/m dan k=200 N/m konstanta pegas penggantinya adalah...
    
200 400 600
 
k k k
1 2
3
 
3
 
600 200
p
k k
p
k k
p
k

600  200
600
150N/m
 
3 
1
Solusi UAS Fisika XI Ganjil 2014-2015 Page 2 of 5

3. 14. Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4cm dibutuhkan Usha 1,06 J unuk meregangkan
pegas itu sebesar 2 cm dibutuhkan gaya ...
1 2
2
w  Ep  k 
x
  
 
  

1
2 2 0,16 0,32 3200
k Nm
    
200
  
w
2 2  2

4 4 10 16 10 16

2
F  k  x  200 2  10 
4
N
x
15. Sebuah benda melakukan bergerak harmonik partikel dengan persamaan y  6sin10t cm
simpangan benda saat t=6s adalah
y A t
t t
y cm


  
   
    
6 sin sin10.6 sin 60 0,3
6sin 60 6 0,3 1,8
 
sin
16. Sebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana dangan amplitudo A dan frekuensi sudut
ω kecepatan benda sama dengan 4/5 kecepatan maksimumnya maka pecepatan gerak
harmoniknya adalah
v A t
v A
v v A
 cos




4 4
5 max 5
2
 

   
a   A t  
A
   
cos sin t
dv d
dt dt
   
max
4 2
5
a    A  sin
 t  

A
17. Persamaan periode gerah bandul sederhana adalah
l g
   
1
periode T rekuensi f
 2
 
g 2
l


18. Sebuah peges digantungi massa sebedar m bergerak ahrmonik dengan frekuesi f jika pegas
yang sama digantungi massa 4m mka Frekuensi getarannya...
f m
2
k
1
2 4 1 1
f f f
1 4 2
2
   
2 1 1

f k
1
m

19. Dua buah gaya F1=20N dengan arah 600 dan F2=10N dengan arah 1800 bekerja pada sebuah
massa 10 kg sihingga berpindah sejauh d =5m usaha yang dilakukan adalah
  
0 0
w   F d  
F
1 2 . F cos60 cos180 5
20 0,5 10 1 5 10 10 5 0
      
w        
J
20. Balok bermassa m=0,5kg disimpan di puncak bangunan dengan ketinggian 40 m bila
percepatan gravitasi 9,8 m/s2 maka energi potensialnya adalah
0,59,840 196 p E mgh   J
21. Mobil bermassa m=2ton =2000kg bergerak dengan kecepatan 36km/jam=10m/s usaha yang
harus dilakukan untuk menghentikan mobil adalah...
     1 2 1 2 2 1 2 2
2 2 2 1 2 2000 0 10 100.000J 100 J k w E  mv  m v v       k
Tanda negatif menunjukkan gaya berlawanan arah gerak benda (gaya pengereman)
Solusi UAS Fisika XI Ganjil 2014-2015 Page 3 of 5

4. 22. Daya untuk menaikan Lif bermassa 300kg setinggi 40 m dalam waktu 20 sekon adalah...
    3 300 10 40

P      6  10 w 
6
kw
20
w EP mgh
t t t
23. Energi pada gerak jatuh bebas semakin ke bawah enerti potensial berkuaran sedangkan energi
kinetiknya bertambah
24. Sebuah benda jatuh bebas dari 6m dengan g=10m/s2 maka kecepatan pada ketinggian 1 m
adalah
1 2 1 2
mgh  mv  mgh 
mv
mgh   mgh 
mv
gh  gh 
v
v  g h 
h
1 2 1 2 2 2
1 2
0
1 2 2 2
1 2
1 2 2 2
2
2 1 1
 
    
v g h h
     
2 2 10 6 1 25 5m/s
2 1 2
25. Benda beremassa 3 kg dijatuhkan dari ketinggian h=10m mempunyai :
 Massa benda saat jatuh sampai ke tanah sama dengan massa ketika jatuh
 Energi potensial benda saat mulai dijatuhkan Ep=mgh=3x10x10=300J
 Kecepatan benda di tanah
1 2
2
Ep  Ek  Ep 
mv
 
2 2 300
   
200 10 2m/s
3
Ep
v
m
 Energi kinetik saat mula-mula jatuh=0
 Waktu yang diperlukan sampai ke tanah
10 10
10 sekon
    
10
v
v gt t
g
 Energi saat ditanah   2
1 2 1
2 2 3 10 2 300 k E  mv   J
26. Pada setipa peristiwa tumbukan dua benda akan selalu berlaku hukum kekekalan momentum
dan hukum kekekalan energi mekanik
27. Bial ditetapka arah kanan positif maka Truk bermassa 2ton =2000kg bergerak dengan kelajuan
15 m/s ke kiri momentum truk tersebut adalah
   4 p mv  2000 15  310 kg.m/s ke kiri
28. Seorang pemain sepak bola menendang bola hingga memberikan gaya impulsif F bilah waktu
kontak bola Δt maka impuls I dinyatakan oleh persamaan
I I
I F t F t
      
t F

29. Sebuah Bolasoftball dipukul dengan gaya 100N, sehingga melambung dengan kecepatan
200m/s pemukul menyentuh bola dalam waktu 0,2 s. Besar impuls pada bola adalah
I  Ft  1000,2  20Ns
30. Jenis tumbukan dapat dicirikan dengak koevisien restitusi yang menunjukkan tingkat elastisitas
tumbukan. Besar koevisien restitusi untuk jenis tumbukan lenting sempurna adalah...
e=1 lenting sempurna; 0<e<1 lenting sebagian dan e=0 teidak lenting samasekal i
Solusi UAS Fisika XI Ganjil 2014-2015 Page 4 of 5

5. URAIAN
31. Sebuah belok kayu bermassa 10 kg diletakkan di atas lantai kasar memeliki koefisien gesek
statis 0,3 dan koevisien gesek kinetis 0,2 . tentukan gaya gesek penda yang didorong gaya 15N!
m  10 kg ;   0,3; 
 0,2; F 
15
N
s s
N  W  mg   10  10 

100
N
f  
N   0,3  100 

30
N
s s
F 
f
maka benda masih diam
s
besar gaya gesek =F=15N
32. Sebuah balok bermassa 2kg dilepaskan dari puncak bidang miring dengan ketinggian 1,8m dan
kemiringan 300 tentukan kecepatan balok saat menyentuh tanah (g=10m/s 2)!
Em 
Em
1 2
mgh  mv  mgh 
mv
1 2 1 2
1 2 1 2 2 2
1 2
2 2
 2  10  1,8  0 0  10

 
 
2
2
v
v
2
2 36
  
 2 36 
6 2m/s
v

33. Benda B bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan VB =2m/s menumbuk benda A dengan
massa 3kg yang diam vA=0 jika kedua benda mejadi satu tentukan
a. kecepatan kedua bola setelah tumbukan
b. Energi kinetik bola sebelumdan sesudah tumbukan
a. Kecepatan masing masing benda sesaat setelah tumbukan
m  4 kg ; v

0m/s;
A A
m  2 kg ; v

2m/s;
B B
melekat e  0; v '  v '

v
'
1 2
m v m v m m v
 
  
A A B B A B
 
 
'
  

1
m v  m v
 0  4 2  A A B B
  8
 
v ' 1,33
ms
 4 
2 6
m m
A B
b. Energi kinetik sebelum dan sesudah tabrakan
1 2 1 2
2 2
  
  
  
4 0 0
EK mv
A A
1 2 1 2
2 2
  
2 2 4J
EK mv
B B
Ek Ek
EK sebelum tumbukan 4J
 
A B
' '2 2 1 1 4 16
       
    
4 2 3 = =5,33 J
EK m m v
A B
2 2 3 9
16
3
Ek setelah tumbuka =5,33J
Solusi UAS Fisika XI Ganjil 2014-2015 Page 5 of 5