Soal 01
Dalam 1 detik, sebanyak 1024 elektron menumbuk layar televisi dengan kelajuan rata-rata 107 m/s. Berapa gaya yang dikerjakan elektron-elektron tersebut terhadap layar televisi?
(massa 1 elekton adalah 9 x 10−31 kg)
(A) 0,45 N
(B) 0,9 N
(C) 4,5 N
(D) 9 N
(E) 45 N
Soal 02
Sebuah benda bermassa 3 kg bergerak ke arah sumbu Y+ dengan kelajuan 8 m/s kemudian ke arah sumbu X+ dengan kelajuan 6 m/s. Besar perubahan momentum benda adalah ...
(A) 10 m/s
(A) 20 m/s
(B) 30 m/s
(C) 40 m/s
(D) 50 m/s
Soal 03
Benda m diarahkan ke lantai dengan sudut θ dan kelajuan v seperti gambar di bawah ini.
Tumbukan dengan lantai lenting sempurna dan benda memantul dengan kelajuan yang sama. Impuls yang dialami benda adalah ...
(A) \(2 mv\)
(B) \(mv \sin \theta\)
(C) \(mv \cos \theta\)
(D) \(2 mv \sin \theta\)
(E) \(2 mv \cos \theta\)
Soal 04
Sebuah benda bermassa 2 kg ditarik dengan gaya \(F(t) = 2t + 5\) selama 6 detik, dilanjutkan dengan gaya konstan 17 N selama 4 detik. Bila kecepatan benda pada saat t = 2 adalah 5 m/s, kecepatan benda pada detik ke 12 adalah ...
(A) 82 m/s
(B) 86 m/s
(C) 88 m/s
(D) 92 m/s
(E) 94 m/s
Soal 05
Partikel A bermassa mA menumbuk elastis sempurna partikel B bermassa mB yang sedang diam. Berapa bagian partikel A kehilangan energi kinetiknya setelah tumbukan?
(A) \(\dfrac {m_A }{(m_A + m_B)^2}\)
(B) \(\dfrac {2 \:.\: m_A }{(m_A + m_B)^2}\)
(C) \(\dfrac {m_A \:.\: m_B }{(m_A + m_B)^2}\)
(D) \(\dfrac {2 \:.\: m_A \:.\: m_B }{(m_A + m_B)^2}\)
(E) \(\dfrac {4 \:.\: m_A \:.\: m_B }{(m_A + m_B)^2}\)
Soal 06
Kotak A (m = 0,5 kg) berada di ujung sebuah pegas dengan konstanta pegas k. Kotak A ditekan sehingga pegas mengalami kompresi sejauh 5 cm. Saat kotak A dilepas, kotak A menumbuk kotak B (m = 1,5 kg) dan bergerak bersama-sama dengan kecepatan 1 m/s. Berapakah nilai konstanta pegas k?
(A) 2.400 N/m
(B) 2.800 N/m
(C) 3.000 N/m
(D) 3.200 N/m
(E) 3.600 N/m
Soal 07
Sebuah bola A jatuh bebas di dalam lintasan licin berupa lingkaran dengan radius R. Bola A menumbuk bola B dan kemudian bergerak bersama-sama pada lintasan datar dengan koefisien gesekan μ, hingga akhirnya berhenti pada jarak S.
Jika massa kedua bola sama besar, nilai S adalah ...
(A) \(S = \dfrac {1}{ \mu \:.\: R}\)
(B) \(S = \dfrac {1}{2 \:.\: \mu \:.\: R}\)
(C) \(S = \dfrac {R}{2 \:.\: \mu}\)
(D) \(S = \dfrac {4 \:.\: R}{4 \mu}\)
(E) \(S = \dfrac {\mu}{4 \:.\: R}\)
Soal 08
Peluru (m = 4 gr) ditembakkan ke arah ayunan balistik (m = 0,396 kg) yang digantung tali dengan panjang 1 m.
Saat peluru bersarang di dalam balok, ayunan menyimpang 53º terhadap garis vertikal. Kelajuan peluru sebelum tumbukan adalah … (g = 9,8 m/s2)
(A) 280 ms-1
(B) 300 ms-1
(C) 320 ms-1
(D) 340 ms-1
(E) 360 ms-1
Soal 09
Peluru dengan massa 20 gr ditembakkan ke arah balok bermassa 1,98 kg yang terletak pada bidang datar licin dan dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar di bawah ini.
Peluru bersarang dalam balok dan menyebabkan pegas tertekan 20 cm. Perhitungan menunjukkan gaya sebesar 2 N dapat menyebabkan pegas tertekan 0,25 cm. Besar kecepatan peluru mula-mula adalah ...
(A) 325 m/s
(B) 350 m/s
(C) 375 m/s
(D) 400 m/s
(E) 425 m/s
Soal 10
Sebuah peluru bermassa 8 g ditembakkan ke dalam sebuah balok bermassa 232 g yang mula-mula diam pada tepi meja setinggi 1 m seperti gambar di bawah ini.
Peluru tertanam di dalam balok. Bila balok mendarat di lantai sejauh \(\sqrt{10}\) m dari kaki meja, maka kelajuan awal peluru adalah ... (g = 9,8 m/s2)
(A) 86 m/s
(B) 124 m/s
(C) 145 m/s
(D) 162 m/s
(E) 210 m/s
Soal 11
Bola dengan massa M terikat pada seutas tali yang panjangnya L. Sebuah peluru dengan massa m dan kecepatan v menembus bola dan keluar dari bola dengan kecepatan ½ v. Setelah ditembak peluru, bola berayun hingga mencapai titik tertinggi.
Berapakah nilai v?
(A) \(\dfrac {M}{m} \sqrt{2gL}\)
(B) \(\dfrac {2M}{m} \sqrt{2gL}\)
(C) \(\dfrac {4M}{m} \sqrt{2gL}\)
(D) \(\dfrac {M}{m} \sqrt{gL}\)
(E) \(\dfrac {4M}{m} \sqrt{gL}\)
Soal 12
Bandul A dengan massa 3m dan bandul B dengan massa m dilepaskan tanpa kecepatan awal pada sudut θ seperti gambar di bawah ini. Kedua bandul saling bertumbukan elastis sebagian dengan \(e = 0,5\).
Jika α adalah sudut yang dibentuk bandul A setelah tumbukan, nilai cos α adalah ...
(A) \(\cos \theta\)
(B) \(\frac 14 \cos \theta\)
(C) \(\frac 12 \cos \theta\)
(D) \(\frac {1}{4} (1 - \cos \theta\)
(E) \(\frac {1}{16} (1 - \cos \theta\)
Soal 13
Bola A (m = 2 kg) dilepaskan tanpa kecepatan awal dan menumbuk balok (m = 14 kg) seperti gambar di bawah ini.
Tumbukan bola A dan balok B lenting sebagian dengan koefisien restitusi \(e = \dfrac 57\). Setelah tumbukan, balok B bergerak di atas lantai kasar dengan koefisien gesekan 0,2. Berapa jauh balok B bergerak sebelum berhenti?
Panjang tali 8 m, sudut bola mula-mula 37º, dan g = 9,8 m/s2
(A) 1,2 m
(B) 2,4 m
(C) 3,6 m
(D) 4,8 m
(E) 5,9 m
Data di bawah ini digunakan untuk menjawab soal No 14 - 15
Sebuah bola (m = 0,5 kg) dipukul dengan sudut elevasi 53º sehingga bergerak parabola dengan kecepatan awal 50 m/s. Pada titik tertinggi, bola mengenai bandul (m = 2 kg, L = 5 m) yang tergantung pada tali. Tumbukan antara bola dan bandul lenting sebagian dengan \(e = 0,5\).
Soal 14
Setelah tumbukan, bandul berayun ke atas dan mencapai sudut maksimum θ. Nilai dari cos θ adalah ...
(A) 0,2
(B) 0,4
(C) 0,5
(D) 0,6
(E) 0,8
Soal 15
Setelah tumbukan, bola kembali jatuh ke lantai pada jarak mendatar ...
(A) 24 m
(B) 48 m
(C) 96 m
(D) 120 m
(E) 144 m