Perhatikan tabel data periode dua buah planet berikut ini

Soal 6

Perhatikan tabel data jarak satelit dari permukaan bumi di bawah !

	Satelit A	Satelit B
Massa (kg)	3m	2m
Jarak dari permukaan bumi (km)	2h	h

Jika jari-jari bumi 6400 km dan h = 3200 km, perbandingan periode satelit A dan B adalah…. A. 8 : 3√3 B. 3 : 1 C. 3√3 : 1 D. 1 : 3 E. 3√3 : 8 Jawab: Kita gunakan hukum Kepler yaitu

(TA/TB)2 = (RA/RB)3

Dengan TA = periode satelit A, TB = periode satelit B, RA = jarak rata-rata dari pusat planet ke satelit dan RB = jarak rata-rata dari pusat planet ke satelit B. Maka untuk data pada soal ini, kita peroleh

(TA/TB)2 = (2 x 3200 + 6400)3/(3200 + 6400)3

(TA/TB)2 = (4)3/(3)3 = 8 : 3√3 Soal 7 Perhatikan gambar orang memukul paku dengan palu berikut.

Jika gaya kontak antara palu dengan paku 1 N, maka urutan kedalaman paku menancap kayu dari terbesar ke terkecil adalah.... A. (1), (2), (3) dan (4) B. (1),(3),(2) dan (4) C. (1),(2),(4) dan (3) D. (1),(4),(2) dan (3) E. (1),(4),(3) dan (2) Jawab: A Kita gunakan konsep usaha sama dengan perubahan energi potensial, maka F.s = mgh Dengan s = kedalaman Jadi, dari hubungan ini kita peroleh, kedalaman paku bergantung pada ketinggian palu, jika palu diangkat semakin tinggi maka pada akan tertancap semakin dalam. Soal 8 Sebuah balok ditarik oleh gaya F sehingga bergerak sejauh S seperti diperlihatkan 4 gambar di bawah!

Dari 4 gambar di atas, gambar-gambar yang besar usahanya sama adalah …. (cos 530 = 0,6; cos 600 = 0,5) A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) C. (1) dan (4) D. (2) dan (3) E. (3) dan (4) Jawab: E Usaha merupakan besaran skalar dan dinyatakan sebagai W = F.s cosα Dengan α adalah sudut yang dibentuk antara gaya (F) dan perpindahan (s). Maka:

Gambar (1): W1 = (10 N)(2m) cos00 = 20 J

Gambar (2): W2 = (2N)(10 m) cos530 = 12 J
Gambar (3): W3 = (2 N)(10 m) cos600 = 10 J
Gambar (4): W4 = (2 N)(5 m) cos00 = 10 J Soal 9 Sebuah balok bermassa 1,2 kg meluncur di atas bidang melengkung dari titik A ke titik B hingga terhempas seperti gambar.

Perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok pada ketinggian 0,5 m sebelum mencapai tanah adalah… .(g = 10 m.s-2) A. 1 : 4 B. 1 : 3 C. 1 : 1 D. 3 : 1 E. 4 : 1 Jawab: B

Energi potensial di titik A: EPA = mghA = (1,2 kg)(10 m/s2)(2 m) = 24 J

Energi kinetik di titik A: EKA = 0
Energi mekanik di titik A: EMA = EPA + EKA = 24 J
Pada titik C: EPC = mghC = (1,2 kg)(10m/s2)(0,5 m) = 6 N Karena tidak ada gaya gesek, maka energi mekanik kekal, maka

EMA = EMC

24 J = EPC + EKC = 6 J + EKC
EKC = 18 J Sehingga perbandingan energi potensial dan energi kinetik di titik C adalah

EPC/EKC = 6/18 = 1/3

Soal 10 Perhatikan tumbukan dua kereta seperti pada gambar!

Massa kereta M adalah …. A. 2800 kg B. 3500 kg C. 4200 kg D. 6300 kg E. 7000 kg Jawab: A Dari gambar diketahui bahwa tumbukan yang terjadi tidak lenting sama sekali, maka berlaku mv + Mu = (m + M)v’ dengan v dan u masing-masing adalah kecepatan kereta m dan kereta M dan v’ adalah kecepatan kereta setelah bertumbukan, maka 4200kg(10 m/s) + 0 = (4200 kg + M)(6 m/s)  7000 = 4200 + M

M = 2800 kg

Page 2

Misalkan kedua satelit tersebut adalah P dan Q, maka berdasarkan Hukum III Kepler,

Jadi, perbandingan periode kedua satelit adalah 8 : 27 atau 27 : 8.