Sunday, 19 April 2015

Pembahasan Soal Fisika D3 Monbukagakusho

ok, udah lama ga buka blog hahaha
disini ada pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013
di copas aja sori ya masih berantakan entar disusun lagi
tunggu aja pembahasan soal monbukagakusho laiya ya...

pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013, pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013, pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013, pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013
pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013, pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013



1.                       Two blocks each mass m=2.0 kg  are conected by massless cord. They are placed onto an inclined plane of angle 30°. The cofficient of kinetic friction between the upper block and inclined plane µ1= 0.30 while between lower block and the inclined plane is µ2= 0.10.
     After a while, the block move together with the same acceleration α. Let the gravitational acceleration are g=10 m/s2.  you can use 2=1.41 3=1.73                5=2.42  if you need. round your answers into two significant numbers.

Find the acceleration of α

Terjemahan soal
Dua balok masing-masing bermassa 2 Kg dihubungkan dengan tali tak bermassa. Balok-balok  tersebut di letakkan di bidang miring dengan sudut 30°. Koefisien kinetis dari balok atas adalah µ1= 0.30 dan koefisien kinetis balok bawah adalah µ2= 0.10. setelah beberapa saat balok tersebut bergerak dengan percepatan yang sama yaitu α.
Apabila percepatan gravitasi adalah g=10 m/s2.  gunakanlah 2=1.41 3=1.73 5=2.42 jika dibutuhkan. Bulatkanlah hasil anda ke 2 angka penting.
Jawab:   
Karena hukum 2 Newton ΣF = ΣM a  maka ΣF = (m1 + m2) a
Karena balok berada pada bidang miring, maka terdapat gaya m1 g sin θ  dan m2 g sin θ kearah bawah (searah dengan arah percepatan benda).
Sementara gaya yang melawannya yaitu gaya gesekan dengan rumus  m1 g cos θ µ1  dan m2 g cos θ µ2  (sehingga gaya gesekan akan bernilai negative).
Jumlah dari gaya-gaya tersebut adalah ( m1 + m2 ) a. Jadi,
( m1 g sin θ ) + ( m2 g sin θ ) – ( m2 g cos θ µ2 ) – ( m1 g cos θ µ1 ) = ( m1 + m2 ) a
Masukkan nilai variable,
(2 kg)(10 m/s2)(1/2) + (2 kg)(10 m/s2)(1/2) – (2 kg)(10 m/s2)(1/23)(0.10) – (2)(10 m/s2)(1/23)(0.30) = (2 kg+2 kg)(a)
Maka,
10+10-3-33=4a
Maka a = 3.3 m/s2

Berapakah tegangan tali yang tak bermassa tersebut?
Tinjau dari balok m2 ;
(m2)(a) = (m2)(g)(sinθ) – (m2)(g)(cosθ)(µ2) – T
T = (m2)(g)(sinθ)  – (m2)(g)(cosθ)(µ2) – (m2)(a)
T = (2)(10)(1/2) – (2)(10)(1/2 3) (0.1) – (2)(3.3)
= 1,67 m/s2
= 1,7 m/s2  (dibulatkan menjadi 2 angka penting)

2.      A body B of mass M is at rest on a frictionless on straight line. A body A of mass 2.0 kg moves at 6.0 m/s speed to the right along the straight line and collided with body B. after two bodies collide the body A moves at the speed of   v to the left. And the body B moves at the same speed v to the right along the straight line. Let the coefficient restitution be 1.0 (perfectly elastic collision). Round off your answers to two number significant.
1.      Find the speed of v the body of B after collision.
2.      Find the mass M of body B
3.      Find the magnitude of impulse acting on the body A during the collision.
4.      Find the loss kinetic energy of the body A on collision

Terjemahan
Sebuah benda B bermassa M diam di lantai licin. Sebuah benda A dengan massa 2.0 kg bergerak dengan kecepatan 6.0 m/s sepanjang garis lurus kea rah kanan dan bertumbukan dengan benda B. setelah kedua benda bertumbukan benda A bergerak dengan kecepatan v ke arah kiri. Dan benda B bergerak ke arah kanan dengan kecepatan v. anggap koefisien restitusi adalah 1.0 (tumbukan elastic sempurna). Bulatkan jawaban anda ke 2 angka penting.
1.      Tentukanlah kecepatan v  benda B setelah tumbukan
2.      Carilah massa M dari benda B
3.      Carilah besarnya impuls yang terjadi pada benda A selama tumbukan
4.      Carilah energi kinetic pada benda A yang hilang selama tumbukan     

Jawaban:   
kecepatan benda B setelah tumbukan
e = (vB’ – vA’) / (vA – vB)
1 = (v – (-v) / (0 m/s2 – 6)
2v = 6 m/s 
v = 3 m/s
massa M dari benda B
mAvA + mBvB = mAvA’ + mBvB
(2 kg)(6 m/s) + (M)(0 m/s) = (2 kg)(-v) + (M)(v)
12 = ( -2)(3) + (M)(3)
12 = -6 + 3M
18 kg = 3M
M = 6 kg
impuls yang terjadi pada benda A selama tumbukan
I = MA(vA’)
I = (2 kg)(3 m/s)
I = 6 kg m/s
energi kinetic pada benda A yang hilang selama tumbukan
ek = ½ mA (vA’)2
ek = ½ 6.0 kg (3 m/s)2
ek = (3)(9)
ek = 27 J
4.Sebuah baterai dengan E = 9.0 V mengalirkan arus ke rangkaian listrik seperti yang terlihat pada gambar.  Ketika saklar ganda terbuka arus yang mengalir adalah 1.5 mA. Ketika saklar ditutup pada posisi a arus yang mengalir adalah 1.8 mA. Ketika saklar b ditutup arus yang mengalir adalah 2.0 mA. Apabila hambatan dalam baterai di abaikan tentukanlah R1, R2, R3
Jawaban:
Pada saklar terbuka
V = I Rkeseluruhan
 9.0 V = (1.5 x 10-3 A) (R1 + R2 + R3)
(R1 + R2 + R3) =  9.0 V/ 1.5 x 10-3 A
(R1 + R2 + R3) =  6 x103 Ω

Saat saklar a ditutup
9.0 V = (1.8 x 10-3 A) (R1 + R2/2 + R3)
(R1 + R2/2 + R3) = 5 x 103 Ω

Saat saklar b ditutup
9.0 V = (2.0 x 10-3 A) (R1 + R2 + R3/2)
(R1 + R2 + R3/2) = 4.5 x  103 Ω
(R1 + R2 + R3) - (R1 + R2/2 + R3) = 6 x103 Ω - 5 x 103 Ω
R2/2 = 1 x 103 Ω
R2 = 2 x 103 Ω

(R1 + R2 + R3) - (R1 + R2 + R3/2) =  6 x103 Ω - 4.5 x 103 Ω
R3 /2= 1.5 x 103 Ω

Subtitusikan  R2 dan  R3 untuk mendapatkan  R1
Maka R1 adalah 1 x 103 Ω



5.       A uniform upward pointing electric field. E has been set up between two pararell plates that have potential differential 5.0 Χ 103 V. the plates have length 10 cm. and separation d = 2 cm. a particle with mass m = 2.5 Χ 10-10 kg. and a positive charge q =  + 3.0 Χ 10-13 C. enters the region between plates. Initially moving plates with speed v = 20 m/s. assume the effect of gravity can be  that neglected. Round off your answers to two number significant.
What is the magnitudes of  E electric field E between the plates?
Find the magnitudes of electrostatic of  force  on the particle
What is the vertical deflection Y of the particle at the far edge of the plates?
Jawaban:
Diketahui:
V = 5.0 Χ 103 V
L = 0.1 m
d = 2 cm
m = = 2.5 Χ 10-10 kg
q =  + 3.0 Χ 10-13 C
v = 20 m/s
medan listrik E
V = E d
5 x 103 = E (0.02)
E = 2.5 x 105 N/C
Gaya listrik yang terjadi diantara plat
F = q E
F = (+ 3.0 Χ 10-13 C) (2.5 x 105 N/C)
F = 7.5 x 10-8 N
Besarnya Y
Karena medan magnet memiliki gaya maka terdapat percepatan (a)

F = m a



(7.5 x 10-8N) = (2.5 Χ 10-10 kg) (a)
a = 3 x 102  m/s2          ke arah sumbu y positif
 
Maka partikel memiliki 2 arah kecepatan yaitu pada sumbu y positif dan x positif

 


Artinya partikel akan memiliki jarak yang dapat ditempuh menurut sumbu y postif atau sumbu x positif. Karena Y adalah jarak yang dapat ditempuh partikel dalam sumbu y positif maka persamaannya menjadi.
 vy2 = v0y2 + 2aY 

(at)2  = v0y2 + 2aY


(at)2 t2 = v0y2 + 2aY

(3 x 102  m/s2)2 t2 = 02 + 2 (3 x 102  m/s2)(Y)        
t  adalah
L = v t
0.1  m = (20 m/s) t
t = 0.005 s
jadi persamaan tersebut dapat kita subtitusikan menjadi
(3 x 102  m/s2)2(0.005 s)2  = 02 + 2 (3 x 102  m/s2)(Y)
Y = 3.75 x 10- 8 m
   = 3.8 x 10- 8 m
6.      seperti yang terlihat pada gambar sebuah pistol cahaya monokromatik melewati udara melalui kaca. Ketika peristiwa itu terjadi, sudut dating adalah θ yaitu 30°. sementara sudut  bias Φ adalah 45°. Indeks bias relative udara adalah 1.0. anggap frekuensi cahaya pada keadaan vakum adalah 5 x 1014 hz dan kecepatan cahaya adalah 3 x 108 m/s. anda dapat menggunakan 2 = 1.41 3 = 1.73 5= 2.24
carilah indeks bias relative kaca.
nglass sin θ = nair sin Φ
nglass sin 30° = 1 sin 45°
nglass (0.5) = 0.5 2
nglass = 2
nglass = 1.4

carilah kecepatan cahaya di gelas.
v1 n1 = v2 n2
vglass nglass = vair nair
vglass (1.4) = (3 x 108 m/s)(1)
vglass = (3 x 108 m/s) / 1.4
vglass = 2.1 x 108 m/s

carilah panjang gelombang cahaya di gelas
v = λ f
2.1  x 108 m/s = λ (5 x 1014 hz)
λ = 0.42 x 10-6 m
λ1 n1 = λ2 n2
(0.42 x 10-6 m) 1 = λ2  (1.4)
λ2 = 3 x 10-5 m

sudut kritis
sin θik = n1 / n2
                          =1/ 1.4
                         = 0.7

 itu tadi pembahasan soal monbukagakusho fisika d3 2013 maaf kalau ada kesalahan ya.....




No comments:

Post a Comment