Besaran vektor – Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA/MA 2013
1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.2
Resultan ketiga gaya pada gambar di samping adalah…
A. 24 N
B. 16 N
C. 12 N
D. 10 N
E. 4 N
Pembahasan
Diketahui :
F1 = 20 Newton, Sudut antara F1 dan sumbu x = 0
F2 = 20 Newton, Sudut antara F2 dan sumbu x = 60
F3 = 24 Newton, Sudut antara F3 dan sumbu x = 60
Ditanya : Resultan ketiga gaya (F1, F2 dan F3)
Jawab :
Komponen vektor gaya pada sumbu x dan y
F1x = (F1)(cos 0) = (20)(1) = 20. Positif karena searah dengan sumbu x positif (ke kanan)
F1y = (F1)(sin 0) = (20)(0) = 0
F2x = (F2)(cos 60) = (20)(0,5) = -10. Negatif karena searah dengan sumbu x negatif (ke kiri)
F2y = (F2)(sin 60) = (20)(0,5√3) = 10√3. Positif karena searah dengan sumbu y positif (ke atas)
F3x = (F3)(cos 60) = (24)(0,5) = -12. Negatif karena searah dengan sumbu x negatif (ke kiri)
F3y = (F3)(sin 60) = (24)(0,5√3) = -12√3. Negatif karena searah dengan sumbu y negatif (ke bawah)
Resultan komponen vektor gaya pada sumbu x dan y
Fx = F1x – F2x – F3x = 20 – 10 – 12 = -2
Fy = F1y + F2y – F3y = 0 + 10√3 – 12√3 = -2√3
Resultan ketiga besaran vektor gaya
Jawaban yang benar adalah E.
2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.2
Vektor gaya F1, F2, dan F3 terletak pada sebuah diagram kartesius seperti gambar :
Resultan ketiga vektor adalah…
A. √26 N
B. √76 N
C. √84 N
D. √168 N
E. √204 N
Pembahasan
Diketahui :
F1 = 12 Newton, Sudut antara F1 dan sumbu x = 30
F2 = 10 Newton, Sudut antara F2 dan sumbu x = 90
F3 = 8 Newton, Sudut antara F3 dan sumbu x = 30
Ditanya : Resultan ketiga vektor gaya (F1, F2 dan F3)
Jawab :
Komponen vektor gaya pada sumbu x dan y
F1x = (F1)(cos 30) = (12)(0,5√3) = 6√3. Positif karena searah dengan sumbu x positif (ke kanan)
F1y = (F1)(sin 30) = (12)(0,5) = 6. Positif karena searah dengan sumbu y positif (ke atas)
F2x = (F2)(cos 90) = (10)(0) = 0.
F2y = (F2)(sin 90) = (10)(1) = -10. Negatif karena searah dengan sumbu y negatif (ke bawah)
F3x = (F3)(cos 30) = (8)(0,5√3) = -4√3. Negatif karena searah dengan sumbu x negatif (ke kiri)
F3y = (F3)(sin 30) = (8)(0,5) = -4. Negatif karena searah dengan sumbu y negatif (ke bawah)
Resultan komponen vektor gaya pada sumbu x dan y
Fx = F1x + F2x – F3x = 6√3 + 0 – 4√3 = 2√3
Fy = F1y – F2y – F3y = 6 – 10 – 4 = -8
Resultan ketiga vektor gaya
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.2
Perhatikan gambar di samping. Besar resultan ketiga gaya tersebut adalah…
A. 0
B. 2√3 N
C. 4√3 N
D. 8√3 N
E. 12√3 N
Pembahasan
Diketahui :
F1 = 4 Newton, Sudut antara F1 dan sumbu x = 30
F2 = 6√3 Newton, Sudut antara F2 dan sumbu x = 0
F3 = 2 Newton, Sudut antara F3 dan sumbu x = 90
Ditanya : Besar resultan ketiga gaya (F1, F2 dan F3)
Jawab :
Komponen vektor gaya pada sumbu x dan y
F1x = (F1)(cos 30) = (4)(0,5√3) = 2√3. Positif karena searah dengan sumbu x positif (ke kanan)
F1y = (F1)(sin 30) = (4)(0,5) = 2. Positif karena searah dengan sumbu y positif (ke atas)
F2x = (F2)(cos 0) = (6√3)(1) = -6√3. Negatif karena searah dengan sumbu x negatif (ke kiri)
F2y = (F2)(sin 0) = (6√3)(0) = 0.
F3x = (F3)(cos 90) = (2)(0) = 0.
F3y = (F3)(sin 90) = (2)(1) = -2. Negatif karena searah dengan sumbu y negatif (ke bawah)
Resultan komponen vektor gaya pada sumbu x dan y
Fx = F1x – F2x + F3x = 2√3 – 6√3 + 0 = -4√3
Fy = F1y + F2y – F3y = 2 + 0 – 2 = 0
Resultan ketiga vektor gaya
Jawaban yang benar adalah C.
[wpdm_package id=’4356′]
(Jumlah halaman : 56)
Materi Pembahasan Soal :
- Pengukuran
- Vektor
- Gerak Lurus
- Gerak Melingkar Beraturan
- Hukum Newton
- Dinamika Rotasi
- Usaha dan Energi
- Elastisitas
- Momentum, Impuls dan Tumbukan
- Fluida Dinamis
- Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
- Termodinamika
- Gelombang Mekanik
- Alat Optik
- Gelombang Cahaya
- Gelombang Bunyi
- Listrik Statis
- Listrik Dinamis
- Gaya Magnet
- Induksi Elektromagnetik
- Listrik Arus Bolak Balik
- Efek fotolistrik
- Relativitas Khusus
- Fisika Inti