soal SIMAK UI 2014 pada materi fisika beserta jawabannya

Berikut adalah beberapa soal SIMAK UI 2014 pada materi fisika beserta jawabannya:

1. Soal tentang gaya dan gerak: Sebuah balok bermassa 5 kg diletakkan di atas permukaan kasar dengan koefisien gesekan 0,2. Balok tersebut ditarik dengan gaya mendatar sebesar 20 N. Tentukan percepatan balok!

   Jawaban: Hitung gaya gesek $F_g = \mu \times N$, di mana $\mu$ adalah koefisien gesekan dan $N$ adalah gaya normal. Karena gaya normal sama dengan berat balok $N = mg = 5 \times 10 = 50 \, \text{N}$, maka gaya gesek $F_g = 0,2 \times 50 = 10 \, \text{N}$. Gaya total yang bekerja adalah $F_{\text{total}} = F - F_g = 20 - 10 = 10 \, \text{N}$. Percepatan $a = F_{\text{total}} / m = 10 / 5 = 2 \, \text{m/s}^2$.

2. Soal tentang energi mekanik: Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Berapakah ketinggian maksimum yang dapat dicapai benda tersebut? (Abaikan hambatan udara).

   Jawaban: Gunakan persamaan energi mekanik: $E = K + U$, dengan $U = mgh$ dan $K = 0,5 mv^2$. Pada titik tertinggi, kecepatan benda nol, sehingga energi kinetik nol dan seluruh energi diubah menjadi energi potensial. Gunakan $v^2 = u^2 - 2gh$ untuk mencari ketinggian maksimum. Substitusikan $v = 0$, $u = 20 \, \text{m/s}$, dan $g = 10 \, \text{m/s}^2$, maka diperoleh $h = 20^2 / 2 \times 10 = 20 \, \text{m}$.

3. Soal tentang hukum kekekalan momentum: Sebuah peluru bermassa 0,05 kg ditembakkan dengan kecepatan 200 m/s dan mengenai balok bermassa 1 kg yang diam di atas permukaan licin. Tentukan kecepatan sistem setelah tumbukan jika peluru tertanam dalam balok!

   Jawaban: Gunakan hukum kekekalan momentum: $m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) v_f$. Karena balok diam, $v_2 = 0$, maka $0,05 \times 200 = (0,05 + 1) v_f$. Dari sini diperoleh $v_f = 10 / 1,05 \approx 9,52 \, \text{m/s}$.

4. Soal tentang fluida: Sebuah pipa dengan luas penampang yang berbeda-beda mengalirkan air. Jika kecepatan aliran air di bagian pertama yang luas penampangnya 5 cm² adalah 4 m/s, tentukan kecepatan aliran di bagian kedua yang luas penampangnya 2 cm²!

   Jawaban: Gunakan persamaan kontinuitas $A_1 v_1 = A_2 v_2$. Dengan $A_1 = 5 \, \text{cm}^2$, $v_1 = 4 \, \text{m/s}$, dan $A_2 = 2 \, \text{cm}^2$, diperoleh $v_2 = (A_1 v_1) / A_2 = (5 \times 4) / 2 = 10 \, \text{m/s}$.

5. Soal tentang gelombang: Sebuah gelombang transversal merambat pada tali dengan kecepatan 60 m/s dan panjang gelombang 2 m. Tentukan frekuensi gelombang tersebut!

   Jawaban: Gunakan hubungan $v = f \lambda$, dengan $v = 60 \, \text{m/s}$ dan $\lambda = 2 \, \text{m}$. Maka, frekuensi $f = v / \lambda = 60 / 2 = 30 \, \text{Hz}$.

Soal-soal tersebut diadaptasi dari soal-soal SIMAK UI dengan tingkat kesulitan yang relevan untuk ujian tersebut​