Soal: Sebuah benda bermassa 2 kg digesekkan di atas bidang datar dengan koefisien gesek kinetik μk = 0,2. Gaya horizontal konstan 15 N diterapkan. Hitung percepatan benda dan usaha total yang dilakukan gaya setelah benda bergerak sejauh 5 m. (abaikan gaya lain kecuali gesekan dan gaya normal/gravitasi).

Pembahasan:

Konsep: gaya gesek, usaha-energi kerja, hukum Newton.

Soal 3 (Pewarisan Sifat – Golongan Darah) Seorang anak memiliki golongan darah O. Ibunya bergolongan darah A heterozigot (IAi). Tentukan kemungkinan genotipe ayah dan berapa persen kemungkinan anak berikutnya bergolongan darah O?

Pembahasan: Golongan darah O berarti genotipe ii. Ibu IAi → memberikan alel i atau IA. Ayah harus memberikan alel i kepada anaknya (karena anak ii). Maka ayah bisa:

Tidak mungkin IAIA, IBIB, IAIB.

Persentase anak O terbesar jika ayah O (ii):
Ibu IAi × Ayah ii → anak: IAi (A) : ii (O) = 1:1 → 50% anak O.

Jadi genotipe ayah bisa IAi, IBi, atau ii. Persentase anak O maksimal 50%.


Soal 4 (Ekosistem – Aliran Energi) Dalam suatu rantai makanan: Padi → Tikus → Ular → Elang. Jika biomassa padi 10.000 kg, berapa biomassa elang yang dapat terbentuk berdasarkan efisiensi energi 10%?

Pembahasan: Aturan 10% energi berpindah ke tingkat trofik berikutnya.

Jadi biomassa elang maksimum yang mungkin adalah 10 kg.


Soal: Sebuah balok bermassa 2 kg dilepaskan dari puncak bidang miring licin dengan ketinggian 5 meter. Di dasar bidang miring terdapat pegas dengan konstanta 200 N/m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah pemendekan maksimum pegas? (Abaikan gesekan)

Pembahasan: Ini adalah soal kekekalan energi mekanik.

Jawaban: Pemendekan maksimum pegas adalah 1 meter.

Soal:
Sebuah mobil bergerak dari kota A ke kota B dengan kecepatan tetap 60 km/jam. Jarak antara kota A dan B adalah 120 km. Jika mobil berangkat pukul 08.00, pukul berapa mobil tiba di kota B?

Pembahasan:
Diketahui:

Rumus: ( t = \fracsv = \frac12060 = 2 \text jam )

Waktu tiba = Waktu berangkat + waktu perjalanan = 08.00 + 2 jam = 10.00.

Jawaban: Pukul 10.00.


Berikut adalah pembahasan lengkap dan jawaban kunci dari soal-soal di atas.

Pembahasan Soal No. 1 Jawaban: C

Pembahasan Soal No. 2 Jawaban: C

Pembahasan Soal No. 3 Jawaban: B

Pembahasan Soal No. 4 Jawaban: D

Soal:
Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 72 km/jam. Tiba-tiba, pengemudi menginjak rem hingga mobil berhenti dalam waktu 5 detik. Berapakah jarak yang ditempuh mobil selama pengereman?

Pembahasan:
Langkah 1: Konversi kecepatan ke m/s.
72 km/jam = 72 × (1000 m / 3600 s) = 20 m/s.

Langkah 2: Hitung perlambatan (a).
v_akhir = 0, v_awal = 20 m/s, t = 5 s.
a = (v_akhir – v_awal) / t = (0 – 20) / 5 = -4 m/s² (tanda minus menunjukkan perlambatan).

Langkah 3: Hitung jarak (s).
Gunakan rumus: s = v_awal × t + ½ a t²
s = 20 × 5 + ½ × (-4) × (5)²
s = 100 + (-2) × 25 = 100 – 50 = 50 meter.

Jawaban: 50 meter.


Soal: Sebuah sumber menghasilkan bunyi dengan frekuensi 512 Hz. Dalam udara dengan kecepatan suara 343 m/s, hitung panjang gelombang. Jika sumber bergerak mendekati pendengar dengan kecepatan 17.15 m/s, berapa frekuensi terdeteksi (efek Doppler) oleh pendengar diam di depan sumber?

Pembahasan:

Konsep: rumus Doppler untuk sumber bergerak.