Soal Asesmen Fisikan Kelas 10 SMA Kurikulum Merdeka dan Kunci Jawaban Bab 1 Vektor Hal 24

TRIBUNPONTIANAK.CO.ID - Berikut soal latihan asesmen Fisikan Kelas 10 SMA Kurikulum Merdeka.

Terdapat pada Bab 1 Vektor di halaman 24 dengan sejumlah soal.

Seluruh soal diperuntukkan untuk meningkatkan kemampuan diri peserta didik dalam memahami pelajaran.

Untuk itu, ikuti seluruh soal dengan seksama dan pelajari secara keseluruhan materi soal dalam buku paket.

Langsung download buku paket melalui link Kemdikbud.go.id.

Baca juga: 50 Soal & Kunci Jawaban Fisika Kelas 10 Ulangan/Ujian Sumatif Semester 1 Kurikulum Merdeka

Berikut soal Asesmen Fisika Kelas 10

1. Besaran-besaran mana yang merupakan vektor? Jelaskan.

a. Percepatan merupakan perubahan kecepatan terhadap waktu.
b. Tekanan merupakan perbandingan gaya terhadap luas suatu luas permukaan.

Jawaban : 

a. Percepatan adalah besaran vektor karena memiliki magnitude (nilai besaran) dan arah. Magnitude percepatan adalah perubahan kecepatan, sementara arahnya menunjukkan arah perubahan kecepatan tersebut. Arah percepatan selalu sejajar dengan arah perubahan kecepatan.

b. Tekanan adalah besaran skalar karena hanya memiliki magnitude (nilai besaran) tanpa arah. Tekanan dihitung dengan membagi gaya yang bekerja pada suatu luas permukaan dengan luas permukaan tersebut, tanpa memperhatikan arahnya. Oleh karena itu, tekangan tidak memiliki arah yang spesifik.

2. Peta berikut ini menunjukkan pergerakan lempeng tektonik. Pada kerak bumi terdapat lempeng-lempeng tektonik. Pergerakan lempeng tektonik menyebabkan dua lempeng dapat bertemu dan bertumbukan. Gempa
bumi terjadi karena tumbukan kedua lempeng. Kedua lempeng dapat bergerak saling berjauhan, saling mendekati atau bergerak bersisian.

a. Mengapa informasi arah gerak lempeng sangat diperlukan?
b. Cari informasi dan tuliskan cara para ahli menentukan besar dan arah kecepatan lempeng.
c. Apakah kalian menemukan vektor-vektor yang sama?
d. Apakah kalian menemukan pasangan vektor yang merupakan vektor dan negatifnya?
e. Apakah kalian menemukan vektor dengan arah yang sama tetapi besar berbeda?

Jawaban : 

a. Informasi arah gerak lempeng sangat diperlukan karena dapat membantu dalam memahami dan meramalkan aktivitas geologis, seperti gempa bumi dan letusan gunung berapi. Dengan mengetahui arah gerak lempeng, para ilmuwan dan geologis dapat mengidentifikasi zona-zona potensial di mana lempeng-lempeng tersebut bertemu, bertumbukan, atau bergerak bersisian. Ini membantu dalam perencanaan mitigasi bencana dan pemahaman lebih baik tentang dinamika kerak bumi.

b. Para ahli menentukan besar dan arah kecepatan lempeng dengan menggunakan berbagai teknik geofisika dan geodesi. Beberapa cara untuk menentukan besar dan arah kecepatan lempeng meliputi:

GPS (Global Positioning System): Pemasangan stasiun GPS di berbagai lokasi di permukaan bumi memungkinkan pengukuran pergeseran relatif antara stasiun-stasiun tersebut. Dengan memantau perubahan posisi stasiun-stasiun GPS selama periode waktu tertentu, para ahli dapat menghitung kecepatan dan arah pergerakan lempeng.
Analisis deformasi kerak: Dengan memeriksa deformasi kerak bumi, seperti lipatan, patahan, atau perubahan bentuk daerah geologi, para ahli dapat mengidentifikasi gerakan lempeng.
Analisis paleomagnetisme: Studi tentang perubahan arah medan magnetik bumi dalam batuan-batuan kuno dapat memberikan petunjuk tentang pergerakan lempeng di masa lalu.
c. Ya, para ahli akan menemukan vektor-vektor yang berbeda untuk berbagai lempeng tektonik. Ini karena lempeng-lempeng tersebut memiliki pergerakan relatif yang berbeda satu sama lain. Oleh karena itu, setiap lempeng memiliki vektor kecepatan dan arah geraknya sendiri.

Baca juga: 45 Soal Ujian Sumatif Fisika Kelas 10 Semester 1 Tahun 2023 Lengkap Kunci Jawaban Kurikulum Merdeka

d. Ya, para ahli juga dapat menemukan pasangan vektor yang merupakan vektor dan negatifnya. Ini terjadi ketika dua lempeng bergerak saling menjauh satu sama lain dan memiliki arah gerak yang berlawanan. Misalnya, lempeng samudera yang berpisah satu sama lain di tepi tengah lautan akan memiliki vektor kecepatan yang berlawanan.

e. Ya, para ahli dapat menemukan vektor dengan arah yang sama tetapi besar berbeda. Ini terjadi ketika dua lempeng bergerak bersisian tetapi dengan kecepatan yang berbeda. Misalnya, jika dua lempeng tektonik bergerak mendekati satu sama lain tetapi dengan kecepatan yang berbeda, mereka akan memiliki vektor arah yang sama tetapi besar kecepatan yang berbeda. Ini dapat mempengaruhi tingkat gesekan dan potensi terjadinya gempa bumi di zona-zona tersebut.

3. Struktur suatu jembatan rangka baja diberikan oleh gambar berikut. Struktur ini dinamakan Warren truss karena ditemukan oleh James Warren (1806 - 1908) yang berasal dari Inggris.

Gambarkan vektor resultan gaya dari

a. FDO dan FDA.
b. FAD dan FAC.

Jawaban : 

a. FDO dan FDA:

Langkah 1: Menyusun vektor dalam komponen-komponen x dan y. F1 (FDO) memiliki komponen-komponen:

F1x (komponen horizontal FDO)
F1y (komponen vertikal FDO)
F2 (FDA) memiliki komponen-komponen:

F2x (komponen horizontal FDA)
F2y (komponen vertikal FDA)
Langkah 2: Menjumlahkan komponen-komponen horizontal dan vertikal dari kedua vektor tersebut untuk mendapatkan vektor resultan.

F_resultan_x = F1x + F2x
F_resultan_y = F1y + F2y
Langkah 3: Menggunakan Pythagoras untuk menentukan besar vektor resultan (R) dan menggunakan trigonometri untuk menentukan sudutnya (θ).

R = √(F_resultan_x^2 + F_resultan_y^2) θ = arctan(F_resultan_y / F_resultan_x)

b. FAD dan FAC:

Langkah 1: Menyusun vektor dalam komponen-komponen x dan y. F3 (FAD) memiliki komponen-komponen:

F3x (komponen horizontal FAD)
F3y (komponen vertikal FAD)
F4 (FAC) memiliki komponen-komponen:

F4x (komponen horizontal FAC)
F4y (komponen vertikal FAC)
Langkah 2: Menjumlahkan komponen-komponen horizontal dan vertikal dari kedua vektor tersebut untuk mendapatkan vektor resultan.

F_resultan_x = F3x + F4x
F_resultan_y = F3y + F4y
Langkah 3: Menggunakan Pythagoras untuk menentukan besar vektor resultan (R) dan menggunakan trigonometri untuk menentukan sudutnya (θ).

R = √(F_resultan_x^2 + F_resultan_y^2) θ = arctan(F_resultan_y / F_resultan_x)

4. Seorang pendaki melakukan perjalanan dan berjalan sejauh 25 km ke arah tenggara dari arah basecamp, setelah sampai berjalan sejauh 25 km sang pendaki istirahat dan membuat tenda, hari kedua dia berjalan sejauh 40 km dengan arah 60o dari arah tendanya menuju tempat tujuan, tentukan perpindahan perjalanan pendaki selama dua hari dari basecamp sampai ke tujuan!

Jawaban :

Untuk menghitung perpindahan perjalanan pendaki selama dua hari dari basecamp sampai ke tujuan, kita dapat menggunakan metode vektor. Mari kita selesaikan langkah-langkahnya:

Langkah 1: Perjalanan hari pertama Pendaki berjalan 25 km ke arah tenggara dari basecamp. Arah tenggara adalah 45 derajat ke arah timur dari utara. Jadi, komponen horizontal perjalanan pertama adalah:

Komponen horizontal = 25 km * cos(45°) = 25 km * 0.7071 ≈ 17.68 km

Dan komponen vertikal perjalanan pertama adalah:

Komponen vertikal = 25 km * sin(45°) = 25 km * 0.7071 ≈ 17.68 km

Langkah 2: Perjalanan hari kedua Pendaki berjalan sejauh 40 km dengan arah 60 derajat dari arah tendanya menuju tempat tujuan. Arah ini adalah 60 derajat searah jarum jam dari arah timur. Jadi, komponen horizontal perjalanan kedua adalah:

Komponen horizontal = 40 km * cos(60°) = 40 km * 0.5 = 20 km

Dan komponen vertikal perjalanan kedua adalah:

Komponen vertikal = 40 km * sin(60°) = 40 km * 0.866 ≈ 34.64 km

Langkah 3: Menghitung perpindahan total Sekarang kita dapat menghitung perpindahan total dengan menambahkan komponen horizontal dan vertikal perjalanan dari dua hari tersebut:

Perpindahan horizontal total = Perpindahan horizontal hari pertama + Perpindahan horizontal hari kedua Perpindahan horizontal total = 17.68 km + 20 km = 37.68 km

Perpindahan vertikal total = Perpindahan vertikal hari pertama + Perpindahan vertikal hari kedua Perpindahan vertikal total = 17.68 km + 34.64 km = 52.32 km

Jadi, perpindahan total pendaki selama dua hari dari basecamp sampai ke tujuan adalah sekitar 37.68 km ke arah timur dan 52.32 km ke arah selatan.

5. Pesawat terbang dengan kecepatan 200 m/s dan arah 30o terhadap timur. Angin bertiup dengan kecepatan 20 m/s dan arah 60o terhadap timur. Tentukan resultan kecepatan dengan

a. metode segitiga
b. metode analitis
c. menggunakan rumus kosinus

Jawaban : 

Diberikan: Kecepatan pesawat (v_pesawat) = 200 m/s dengan arah 30° terhadap timur (posisi 0° adalah ke timur) Kecepatan angin (v_angin) = 20 m/s dengan arah 60° terhadap timur (posisi 0° adalah ke timur)

a. Metode Segitiga: Dalam metode segitiga, kita akan menggambar vektor kecepatan pesawat dan vektor kecepatan angin pada diagram dan mengukur panjang vektor resultan.

Gambar vektor kecepatan pesawat (v_pesawat) dengan panah ke kanan sejauh 200 m/s (arah 30°).
Gambar vektor kecepatan angin (v_angin) dengan panah ke kanan sejauh 20 m/s (arah 60°).
Hubungkan ujung vektor v_pesawat dengan ujung vektor v_angin untuk membentuk segitiga.
Ukur panjang vektor resultan dari ujung v_pesawat ke ujung v_angin.
Dengan mengukur panjangnya, kita dapat menentukan resultan dengan metode segitiga.

b. Metode Analitis: Dalam metode analitis, kita akan menguraikan vektor kecepatan pesawat dan angin ke dalam komponen x dan y, lalu menjumlahkan komponen-komponen ini untuk mendapatkan vektor resultan.

Vektor kecepatan pesawat: v_pesawat_x = v_pesawat * cos(30°) v_pesawat_y = v_pesawat * sin(30°)

Vektor kecepatan angin: v_angin_x = v_angin * cos(60°) v_angin_y = v_angin * sin(60°)

Vektor resultan: v_resultan_x = v_pesawat_x + v_angin_x v_resultan_y = v_pesawat_y + v_angin_y

Panjang vektor resultan dapat dihitung menggunakan rumus Pythagoras: |v_resultan| = √(v_resultan_x⊃2; + v_resultan_y⊃2;)

c. Menggunakan Rumus Kosinus: Dalam metode ini, kita akan menggunakan rumus kosinus untuk menghitung besar sudut antara vektor kecepatan pesawat dan vektor kecepatan angin, serta besar vektor resultan.

Besarnya sudut θ antara vektor kecepatan pesawat dan vektor kecepatan angin dapat dihitung sebagai berikut: cos(θ) = (v_pesawat_x * v_angin_x + v_pesawat_y * v_angin_y) / (|v_pesawat| * |v_angin|)

Besarnya vektor resultan dapat dihitung menggunakan rumus kosinus: |v_resultan| = √(v_pesawat⊃2; + v_angin⊃2; - 2 * v_pesawat * v_angin * cos(θ))

Setelah kita menghitung hasil dari masing-masing metode di atas, kita akan mendapatkan nilai resultan kecepatan pesawat.

Cek berita dan artikel lain seputar kunci jawaban klik di sini