PROBLEM
F I S I K A
SET 1
D
3
saat di posisi (x = 0), kecepatan : v = 16 m/s. bergerak dengan kecepatan : v = 98 – 98 – 2t 2t2, Ketika benda berhenti sesaat, maka percepatannya adalah dv a v 98 4 t 2 dr 0 98 4t 2 a 4 t t 7s a 4.7 a 2
mg sin h
Karena balok bergerak dengan kelajuan konstan, Energi yang hilang akibat gesekan yang dialami balok adalah = usaha oleh gaya gesek gesek
tan 45 o vy
vx
vy vx
v x v ox
60 2 x 120 m x
mg sin f K 0
W f S
f K mg sin
W mg sin S
W mgh 4
D
Sebuah benda yang bergerak melingkar melingkar beraturan ada dalam keadaan setimbang. SALAH benda yang bergerak melingkar mengalami mengalami p ercepatan yang disebut percepatan percepatan sentripetal
v oy gt v ox v oy gt 60 80 10 t 10 t 20 t2s vy
setelah menempuh jarak horizontal sejauh x vox t
W FS
h S S
45o
x = ...
vy
F 0
W mg
53o
tan
S
D
vo
m
f
28 m / s 2
roket ditembakkan dari tanah den gan kecepatan : vo = 100 m/s sudut elevasi : = 53. vox = vo cos = 60 m/s voy = vo sin = 80 m/s Kecepatannya Kecepatannya akan membentuk membentuk sudut 45º dengan v bidang horizontal horizontal
B
Sebuah benda diam atau bergerak dengan kecepatan tetap ada dalam keadaan setimbang. BENAR, setimbang setimbang jumlah gaya sa ma dengan nol 5
E
Sebuah bola pejal yang bermassa M dan berjari jari R menggelinding menggelinding dari dari puncak sebuah bidang bidang miring dengan sudut ke miringan miringan 30 . Jika panjang bidang miring miring 14 meter, meter, kelajuan bola di dasar bidang miring adalah
v
2gh 1 k
2 10 14 sin 30o
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM INTENSIF SIMAK UI 2014, NURUL FIKRI
1
2 5
10 m / s
10
6
C
9
Massa besi : m = 200 kg Panjang : L = 2 m Luas penampang : A = 7,1x10 – 2 cm2 Modulus Young : M = 11 x 1010 N/m2 Percepatan gravitasi : g = 10 m/s 2 Pertambahan panjang kawat : … F/ A M e L / L mgL 200 10 2 L MA 11 1010 7,1 10 6
E
Oksigen : pada suhu : T = 0oC = 273 K Kelajuan rms : v = 460 m/s. massa molar oksigen 32 gram massa molar helium 4 gram. Kelajuan molekul helium pada suhu 0oC adalah v
v He vO2
L 5 103 m 5 mm 7
v He
Sebuah skala termometer A didefinisikan : titik embun gas nitrogen sebagai 0o A = 77 K, titik didih air sebagai 148 oA 373 K. pada tekanan 1 atm, titik beku air (273 K) menurut skala termometer A adalah 373 77
o
K
A
373
148
273 77
x
x 1 x
x 98 o A 8
10
148 0
273 77 x 0 296 148
196
m
Ke dalam gelas berisi 100 gram air 40 oC dimasukkan 40 gram es 0 oC. Jika kapasitas kalor gelas 20 kal/oC dan kalor lebur es 80 kal/gram, suhu setimbangnya adalah gelas 40oC Qgelas
Q serap
40 g es 0oC Q lepas
Q1
100 g air 40oC tc
v
T m
THe mO 2
TO2 m He 273 32
E
Massa balon udara dengan keranjangnya : m = 200 kg. Volume balon udara : V = 400 m3. Jika temperatur udara : T = 10 oC = 283 K maka temperatur minimum udara di dalam balon agar dapat terbang adalah .... (ρ udara pada 10oC adalah 1,25 kg/m3 ) Agar balon dapat terbang : FA W balon Wgas
u gV m balong gasgV 1,25 400 200 gas 400 1,25 0,5 gas
0
D
100oC
Qa Q2
Q air Q gelas m es L es m es c air T m air c air T C gelasT 40 80 40 1 ( t 0) 100 1 ( 40 t ) 20 (40 t ) 3200 40t 4800 120t 160t 1600 t 10 o C Q es
3kT
2 2 460 273 4 v He 460 2,8 1300 m / s
C
196 2
gas 0,75 kg / m3 Maka suhu gas (udara dalam balon) pada saat balon akan terbang adalah T' PV nRT T ' m T' 1,25 P RT Mr V 283 0,75 RT P T' 471,7 K Mr T' 198,7o C 1
T
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM INTENSIF SIMAK UI 2014, NURUL FIKRI
T' 199o C
12
11
D
13
Sebuah benda terletak pada sumbu utama sebuah cermin cekung berjari-Jari : R = 16 cm. Bayangan nyata : M = 2 kali s’ = 2 s 1 2 1 1 f 2
R 1
s 1
16 s 2s 2s 48 s
s' 3 2s
12 cm
A
Percobaan interferensi dua celah = 500 nm celah sempit berjarak : d = 2,5 mm jarak dua celah : d = 1,5 mm, layar yang letaknya : L = 1 m dari celah Jarak pita gelap pertama dengan pita terang ketiga adalah pd 2,5L 2,5 p L d 2,5 5 10 4 1 10 3
p Jika benda digeser sejauh 8 cm menjauhi cermin, s = 12 + 8 = 20 cm s f 20 8 40 cm s' s f 20 8 3 maka perbesarannya menjadi
M 12
s' s
40
3
20
2
2f ob f ob
A
Dua buah lampu listrik L1 dan L2 mempunyai daya sama dipasang pada rangkaian listrik dengan C = 1 F, L = 1 H dan sumber tegangan AC 220 V/50 Hz. Pernyataan yang benar adalah Cari nilai X C dan XL : 1 1 XC C 2fC 1 XC 2 50 1
sob’
sok
XC
d = sob’ + sok Objektif 1 1
1
2
s'ob
1 s'ob
3
1
1
1
2
3
6
3,1 10 3
XL XL XL XL
L 2fL 2 50 1 100
Maka nilai impedansi di rangkaian C dan L1 dengan L dan L2 tidak sama (impedansi di L dan L2 lebih besar), sehingga arus yang mengalir melalui L1 lebih besar dibandingkan yang melalui L2, Maka L1 lebih terang dari pada L2
sok ’
s’ob = 6 cm
Okuler (akomodasi max) (sok ’= - 25 cm) 1 1 1 20
1 s ok
14
D
sob
p 0,5mm
kali
3
Panjang tabung mikroskop 21 cm. Jarak fokus obyektif : f ob = 2 cm Fokus okulernya : f ok = 20 c m. benda diletakkan : sob = 3 cm mata normal berakomodasi maksimum, maka panjang tabung haruslah ... Mikroskop ok oby
2,5
sok
1 20
25
1 25
9 100
sok
100 9
11
1 9
Panjang mikroskop d = s’ob + sok 1 1 d = 6 + 11 = 17 cm 9 9
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM INTENSIF SIMAK UI 2014, NURUL FIKRI
13
15
B
17
10
A
10
B
C
40V
5
20V
C
kawat yang panjangnya : L = 20 cm diputar frekuensi : 120 rpm di dalam medan magnet : B = 0,3 T yang tegak lurus bidang putar. GGL induksi kawat adalah N 1 B A
D Beda potensial antara titik B dan A pada rangkaian di atas adalah Cari dahulu beda potensial BD = V BD i1 i 2 i 3 0 VBD
20
10 VBD
5 20 2VBD
4VBD VBD
VBD
VBD
40
10
VBD 40
10 60 0
0 18
15
D
BC
BA = BD = B BA + BD = 2 B A a BC = B induksi magnet akibat ketiga kawat adalah
BP (2B) 2
D
(B) 2 5B 2 B 5
a
Jarak antara dua simpul gelombang yang berurutan adalah = ½ = 4 cm 19
P
B
x cos 60t , 4 dengan x dan y dalam satuan cm, serta t dalam satuan detik. cari panjang gelombang : 2 2 8 cm k 4
15 (20) VBA 5
a
persamaan y 5 sin
VBA
BA BD
T
120 12 0,3 (0,2) 2 2 60 0,075 volt
0
a
2
12 B L2
Beda potensial antara titik B dan A = V BA = … VBA VBD VDA
16
t B L2
C
B
Taraf intensitas bunyi 20 ekor lebah sebesar 50 dB didengar oleh Ahmad dari jarak 3 m. Jika kemudian datang 180 ekor la gi, sedangkan Ahmad mundur sejauh 27 m, berapakah Taraf intensitas yang didengarnya sekarang ? r n T I2 T I1 20 log 2 10 log 2 r 1 n1 T I2 50 20 log
30
10 log
200
3 20 T I2 50 20 log10 10 log10 T I2 50 20 10 40 dB
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM INTENSIF SIMAK UI 2014, NURUL FIKRI
14
20
E
23
Radiasi Kalor : T = 627oC = 900 K P watt. T’ = … P’=1/16 kali semula Q 4 P eAT 4 P' T' t P T 4 PT 4 1 P T' 16
Deret Brackett yaitu perpindahan elektron dari kulit n > 4 ke kulit n = 4. Panjang gelombang maksimum foton gelombang elektromagnetik pada deret Brackett adalah (R = konstanta Rydberg)
1 1 1 1 9R R 2 2 R 2 2 n f n i 4 5 400 1 25 16 9R R 400 400 400 1
900 1 T' 2 900 T' 450 K 177 o C P
21
C
E
32
P 32 S T 14,2 hari t
1 1 m m o 6,4 2 2 5 1 6,4 m 6,4 32 2
(0,5) 2 ( pc)2 2,25 0,25 ( pc) 2 ` ( pc) 2 2 2 1,4 MeV p 1,4 MeV / c 25
T
b
2,9 10 3 1,1 10 3
2,7 K
T
71 14 , 2
m = 0,2 gram (sisa inti P-32) Yang meluruh = 6,4 – 0,2 = 6,2 gram Jadi S-32 yang dihasilkan 6,2 gram
pc
Panjang gelombang maksimum = 1,1 mm maka suhu rata-rata jagad raya tersebut adalah … T b
1 2
Eo 2 ( pc) 2
C
9R
Inti P-32 meluruh menurut reaksi:
(1,5) 2
22
400
24
Sebuah elektron (bebas) memiliki energi total : E = 1,5 MeV. Energi diamnya : Eo = 0,5 MeV. c =kecepatan cahaya di ruang vakum, besarnya momentum elektron (dalam satuan MeV/c) adalah E2
D
D
Radioisotop K-40 digunakan untuk mengetahui umur sampel batu. Waktu paruh : T= 1, 28 × 10 9 tahun Jumlah peluruhan per detik yang terjadi pada s ampel A = … yang mengandung : m = 1, 63 x 10-6 gr K-40 adalah .... A N m 0,693 N A Mr T 1,63 106 0,693 A 6,02 1023 1,28 109 3,16 107 40 A 0,421 peluruhan / s A
Catatan : 1 tahun = 3,16×107 s N = jumlah partikel = konstanta peluruhan A = aktivitas = jumlah peluruhan per detik
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM INTENSIF SIMAK UI 2014, NURUL FIKRI
15
