SOAL LITERASI

Soal 1 (Kontekstual: Mengapa Pasang Surut Air Laut Terjadi)

Teks Bacaan:

Rian (17 tahun) dan keluarganya sedang berlibur di daerah pesisir pantai. Pada sore hari, Rian mengamati bahwa permukaan air laut bertambah tinggi hingga menutupi sebagian area pasir pantai. Temannya menjelaskan bahwa peristiwa pasang surut air laut ini sangat dipengaruhi oleh fenomena gravitasi antar-benda langit. Berdasarkan Hukum Newton tentang Gravitasi Universal, setiap dua benda bermassa di alam semesta akan saling tarik-menarik dengan gaya yang berbanding lurus dengan perkalian massa kedua benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat kedua benda tersebut (F = G (m1. m2 / r^2) ). Meskipun massa Matahari jauh lebih besar daripada massa Bulan, posisi Bulan yang relatif sangat dekat dengan Bumi membuat gaya pasang surut utama air laut di Bumi didominasi oleh pengaruh gravitasi Bulan.

Berdasarkan teks di atas, mengapa gravitasi Bulan memberikan pengaruh pasang surut air laut yang lebih dominan di Bumi dibandingkan gravitasi Matahari?

A. Karena massa Bulan bertambah dua kali lipat saat mendekati permukaan air laut.

B. Karena gaya gravitasi sangat sensitif terhadap jarak (F ~ 1 / r^2); jarak Bulan yang sangat dekat ke Bumi mengalahkan pengaruh massa Matahari yang besar namun sangat jauh.

C. Karena Matahari tidak memiliki gaya gravitasi terhadap benda cair di permukaan Bumi.

D. Karena gaya tarik gravitasi Bulan bekerja secara horizontal menolak air laut ke daratan.

E. Karena medan magnet Bumi menyerap gaya gravitasi Matahari sebelum sampai ke laut.

Soal 2 (Kontekstual: Satelit Buatan pada Orbit Geostasioner)

Teks Bacaan:

Satelit komunikasi yang melayang di ruang angkasa dapat tetap mengorbit mengelilingi Bumi tanpa jatuh meluncur ke permukaan Bumi maupun terlepas melayang bebas ke luar angkasa. Siti mempelajari bahwa satelit ini berada dalam kondisi "jatuh bebas yang terus-menerus" mengelilingi Bumi. Gaya gravitasi Bumi bertindak sebagai gaya sentripetal yang membelokkan arah gerak lurus satelit menjadi lintasan melingkar mengelilingi Bumi. Jika kecepatan orbital satelit tepat sesuai dengan jarak orbitnya, satelit akan terus mengitari Bumi secara stabil.

Apa yang akan terjadi pada gerakan satelit komunikasi jika gaya gravitasi Bumi secara mendadak "dihilangkan" saat satelit sedang mengorbit?

A. Satelit akan langsung jatuh tegak lurus menuju pusat inti Bumi.

B. Satelit akan bergerak lurus beraturan meluncur ke luar angkasa searah dengan garis singgung orbit terakhirnya (sesuai Hukum I Newton).

C. Satelit akan berhenti berputar secara mendadak dan diam melayang di tempat.

D. Satelit akan berputar pada porosnya dengan kecepatan dua kali lebih cepat.

E. Satelit akan memantulkan gelombang radio kembali ke atmosfer dalam bentuk kilatan cahaya.

Soal 3 (Kontekstual: Menimbang Berat Badan di Berbagai Ketinggian Gunung)

Teks Bacaan:

Budi membawa timbangan badan digital yang sangat teliti saat mendaki gunung yang sangat tinggi. Ia menimbang berat badannya di kaki gunung (permukaan laut), lalu menimbang kembali berat badannya ketika mencapai puncak gunung. Budi mendapati bahwa angka yang menunjukkan nilai berat badannya (W = m . g) di puncak gunung sedikit lebih kecil dibandingkan saat ia berada di kaki gunung, padahal massa tubuhnya (m) tidak mengalami perubahan. Guru fisika menjelaskan bahwa percepatan gravitasi (g) nilainya bergantung pada jarak titik pengukuran ke pusat Bumi.

Pernyataan yang paling tepat mengenai penyebab berkurangnya berat badan Budi di puncak gunung berdasarkan Hukum Gravitasi Newton adalah...

A. Karena massa tubuh Budi menyusut akibat suhu dingin di puncak gunung.

B. Karena jarak puncak gunung ke pusat Bumi (r) lebih besar daripada jarak kaki gunung ke pusat Bumi, sehingga percepatan gravitasi (g = G (M / r^2) ) di puncak gunung menjadi lebih kecil.

C. Karena tekanan udara yang tipis di puncak gunung menekan timbangan secara berlebihan.

D. Karena nilai konstanta gravitasi umum (G) berkurang drastis di area pegunungan.


SOAL NUMERASI

Soal 4 (Kontekstual: Menghitung Gaya Tarik Gravitasi Antara Dua Mobil)

Dua buah mobil bermassa masing-masing m1 = 1.000 kg dan m2 = 2.000 kg terparkir di lapangan terbuka dengan jarak antar-pusat massa sebesar r = 2 meter. Diketahui konstanta gravitasi umum G = 6,67 x 10^-11 Nm^2kg^2.

(Rumus Hukum Gravitasi Newton: F = G (m1 m2 / r^2) )

Berapakah besar gaya tarik-menarik gravitasi (F) antara kedua mobil tersebut?

A. 3,335 x 10^-8 N

B. 3,335 x 10^-7 N

C. 6,670 x 10^-8 N

D. 3,335 x 10^-5 N

E. 6,670 x 10^-5 N

Soal 5 (Kontekstual: Percepatan Gravitasi pada Ketinggian Orbit Satelit)

Sebuah satelit ditiupkan ke ruang angkasa hingga mengorbit pada ketinggian h = R dari permukaan Bumi (artinya jarak satelit dari pusat Bumi adalah r = R + h = 2R, dengan R adalah jari-jari Bumi). Percepatan gravitasi di permukaan Bumi diketahui sebesar g0 = 10 m/s^2.

(Rumus perbandingan percepatan gravitasi: gh = g0 (R / r )^2 = g0 (R / 2R)^2 )

Berapakah besar percepatan gravitasi (gh) yang dirasakan oleh satelit pada ketinggian orbit tersebut?

A. 1,25 m/s^2

B. 2,50 m/s^2

C. 5,00 m/s^2

D. 7,50 m/s^2

E. 10,00 m/s^2

Soal 6 (Kontekstual: Menghitung Kelajuan Orbit Satelit Cuaca)

Sebuah satelit cuaca bergerak mengitari Bumi pada lintasan melingkar dengan jari-jari orbit r = 1 x 10^7 meter dari pusat Bumi. Massa Bumi diketahui sebesar M = 6 x 10^24 kg dan konstanta gravitasi umum G = 6,67 x 10^-11 Nm^2kg^2.

(Rumus kecepatan orbital kelajuan konstan: v = akar dari (G . M) / r ) )

Berapakah perkiraan kelajuan orbital (v) satelit cuaca tersebut saat mengitari Bumi?

A. 2.000 m/s

B. 4.000 m/s

C. 6.326 m/s

D. 8.000 m/s

E. 40.000 m/s


Tuliskan jawabanmu di kolom komentar website ini ya?