Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Pembahasan Latihan Soal OSN Fisika SMA Materi Vektor

Zsmart.id - Salah satu materi yang diujikan dalam seleksi OSN Fisika SMA adalah materi vektor. Berikut 5 soal dan pembhasan OSN Fisika SMA materi vektor.

Latihan Soal OSN Fisika SMA Materi Vektor

1. Diketahui dua vektor A\vec{A} dan B\vec{B} memenuhi:

A+B=AB|\vec{A} + \vec{B}| = |\vec{A} - \vec{B}|

Tentukan besar sudut θ\theta antara A\vec{A} dan B\vec{B}.

A. 00^\circ
B. 4545^\circ
C. 6060^\circ
D. 9090^\circ
E. 120


2. Dua vektor A\vec{A} dan B\vec{B} memenuhi:

A×B=ABdanAB=0|\vec{A} \times \vec{B}| = |\vec{A}||\vec{B}| \quad \text{dan} \quad \vec{A} \cdot \vec{B} = 0

Pernyataan yang benar tentang sudut antara A\vec{A} dan B\vec{B} adalah...

A. 00^\circ
B. 3030^\circ
C. 4545^\circ
D. 9090^\circ
E. 180180^\circ


3. Dua vektor A\vec{A} dan B\vec{B} masing-masing memiliki panjang 3 satuan dan 5 satuan. Jika besar vektor A+B=7\vec{A} + \vec{B} = 7, maka sudut antara A\vec{A} dan B\vec{B} adalah...

A. 00^\circ
B. 3030^\circ
C. 6060^\circ
D. 9090^\circ
E. 120120^\circ


4. Dua vektor A\vec{A} dan B\vec{B} memiliki besar sama, yaitu A=B=a|\vec{A}| = |\vec{B}| = a. Jika besar dari vektor A+B\vec{A} + \vec{B} adalah juga aa, maka besar sudut antara A\vec{A} dan B\vec{B} adalah...

A. 6060^\circ
B. 9090^\circ
C. 120120^\circ
D. 135135^\circ
E. 150150^\circ


5. Dua vektor A\vec{A} dan B\vec{B} memiliki besar yang sama. Jika diketahui AB=12A2\vec{A} \cdot \vec{B} = -\frac{1}{2}|\vec{A}|^2, maka besar sudut antara A\vec{A} dan B\vec{B} adalah...

A. 3030^\circ
B. 6060^\circ
C. 9090^\circ
D. 120120^\circ
E. 150150^\circ

Pembahasan Latihan Soal OSN Fisika SMA Materi Vektor

Soal Nomor 1.

A+B=AB|\vec{A} + \vec{B}| = |\vec{A} - \vec{B}|

Kuadratkan kedua ruas:

A+B2=AB2|\vec{A} + \vec{B}|^2 = |\vec{A} - \vec{B}|^2

Gunakan identitas vektor:

A2+B2+2AB=A2+B22AB|\vec{A}|^2 + |\vec{B}|^2 + 2\vec{A} \cdot \vec{B} = |\vec{A}|^2 + |\vec{B}|^2 - 2\vec{A} \cdot \vec{B}

Sederhanakan:

2AB=2ABAB=0θ=902\vec{A} \cdot \vec{B} = -2\vec{A} \cdot \vec{B} \Rightarrow \vec{A} \cdot \vec{B} = 0 \Rightarrow \theta = 90^\circ

Jawaban: D. 9090^\circ


Soal Nomor 2.

Diketahui:

  • A×B=ABsinθ=1θ=90|\vec{A} \times \vec{B}| = |\vec{A}||\vec{B}| \Rightarrow \sin\theta = 1 \Rightarrow \theta = 90^\circ

  • AB=0cosθ=0θ=90\vec{A} \cdot \vec{B} = 0 \Rightarrow \cos\theta = 0 \Rightarrow \theta = 90^\circ

Keduanya konsisten.

Jawaban: D. 9090^\circ


Soal Nomor 3.

Diketahui:

  • A=3|\vec{A}| = 3, B=5|\vec{B}| = 5, A+B=7|\vec{A} + \vec{B}| = 7

Gunakan hukum kosinus:

A+B2=A2+B2+2ABcosθ|\vec{A} + \vec{B}|^2 = A^2 + B^2 + 2AB \cos\theta 49=9+25+2(3)(5)cosθ49=34+30cosθ15=30cosθcosθ=12θ=6049 = 9 + 25 + 2(3)(5)\cos\theta \Rightarrow 49 = 34 + 30\cos\theta \Rightarrow 15 = 30\cos\theta \Rightarrow \cos\theta = \frac{1}{2} \Rightarrow \theta = 60^\circ

Jawaban: C. 6060^\circ


Soal Nomor 4.

Diketahui:

  • A=B=a|\vec{A}| = |\vec{B}| = a, A+B=a|\vec{A} + \vec{B}| = a

Gunakan:

A+B2=A2+B2+2ABcosθa2=a2+a2+2a2cosθ|\vec{A} + \vec{B}|^2 = A^2 + B^2 + 2AB\cos\theta \Rightarrow a^2 = a^2 + a^2 + 2a^2\cos\theta a2=2a2+2a2cosθa2=2a2cosθcosθ=12θ=120a^2 = 2a^2 + 2a^2\cos\theta \Rightarrow -a^2 = 2a^2\cos\theta \Rightarrow \cos\theta = -\frac{1}{2} \Rightarrow \theta = 120^\circ

Jawaban: C. 120120^\circ


Soal Nomor 5.

Diketahui:

AB=12A2ABcosθ=12A2\vec{A} \cdot \vec{B} = -\frac{1}{2}|\vec{A}|^2 \Rightarrow AB\cos\theta = -\frac{1}{2}A^2

Karena A=BA = B, maka:

A2cosθ=12A2cosθ=12θ=120A^2\cos\theta = -\frac{1}{2}A^2 \Rightarrow \cos\theta = -\frac{1}{2} \Rightarrow \theta = 120^\circ

Jawaban: D. 120120^\circ


Demikian Pembahasan Latihan Soal OSN Fisika SMA Materi Vektor. Semoga Bermanfaat!

Post a Comment for "Pembahasan Latihan Soal OSN Fisika SMA Materi Vektor"