HANYA DIBERIKAN MULAI PEKAN KE-7
PROBLEM
FISIKA SET
1
SUPERINTENSIF SUPERINTENSIF SBMPTN 2015 Energi kinaetik awal
A
EK awal EK 1 EK 2
roda bermassa : m = 20 kg garis tengah : d = 1 m r = 0,5 m gaya konstan : F = 40 N dari keadaan diam : vo = 0 panjang tali yang terlepas dari lilitan roda setelah 3 detik adalah
F
40
1 2
S vo t
2 mv2 0
EK 1' EK 2'
r
S0
1 2
m1 m2 v'2
4 32
EK akhir
1 2
2m m 94 v2
EK awal
E Pegas kx 2
110 (0,8 0,2)
80 cm 1 2
k (0,2)
2
k 500 N / m
4
GMm
m1 m 2 v' 2mv 0 2m m v' v' 23 v
EK awal
mv2
mv
2
1 3
r v2
2
m r
M R
percepatan percepatan grafitasi
v2
FG
r
m
w
v2
GMm
r
r 2
GM
g
r
mg
GM r 2
energi mekanik Em Ek Ep Em
1 2
Em
32
1 3
massa satelit m massa bumi M jari-jari bumi R jari-jari orbit r kelajuan konstan v konstanta umum gravitasi G energi mekanik satelit adalah
C
m1v1 m 2 v 2
EK akhir EK awal
kelajuan satelit
partikel bermassa 2m yang bergerak dengan kecepatan v menumbuk partikel bermassa m yang sedang diam. Jika setelah tumbukan kedua partikel bergerak bersama,
mv2
B
Fsp m 3
2 3
maka perbandingan energi kinetik yang hilang terhadap energi kinetik sebelum tumbukan adalah
S 18 m
EK Hilang
1 2
mv2
1 2
balok bermassa : m = 1 kg Posisi balok 80 cm di atas at as pegas. balok dilepas hingga menekan pegas 20 cm. Jika g = 10 m/s2 , maka besar konstanta pegas adalah... Energi potensial energi pegas mgh
1 2
EK akhir
C
EP
EK awal
at 2
1 2
a 4 m / s2 2
m1v1
EK akhir
a
20 a
12 m 2 v 2 2
1 2
Energi kinetik akhir :
I F r 12 mr 2
2
EK awal
m
GM
r GMm
1 2
mv 2
m
mgh
GM r 2
r
2r
PEMBAHASAN PROBLEM SET 6, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2013, NURUL FIKRI
5
A
Setengah bola pejal bermassa M digantungi benda dengan massa m Jika sistem dalam keadaan seimbang, maka perbandingan antara m dan M adalah pusat berat setengah bola = 3/8 R Jika porosnya di lantai maka berlaku :
Mg R 3 8
M m M
4 8
4 5
mg R
4
1
R
2
R cos
8
mg 6
3/8 R
M
A
v t
T1
Ab Lb
Tb k c
2T2
5T2
v
F
t
nRT
V
A mg
nRT
V
nRT
A mV T
Av2
m' V' mV M
1 V 3
T' T
T'
mV 300 T' 100 M / m
A
v 2 P 800 (15) 2 P 180000 P 1,8 105 Pa P
. . . .. . . 9
7
. . . ..
A
B
Besi pejal sama panjang : L Perbandingan luas : Aa : A b : Ac = 1 : 2 : 3 Suhu ujung bebas batang pertama : T A Suhu batang ketiga : T B Suhu sambungan antara batang pertama dan kedua adalah T2 TB T1 TA
suhu rendah : T 2 = – 23 23C suhu tinggi : T1 = 27 C massa air : mair = 100 gram suhu air mula-mula T 1 = 27C suhu akhir : T 2 = – 23 23C kerja yang diperlukan adalah kalor jenis es = 2100 J/kg C kalor jenis air = 4200 J/kg C kalor lebur es = 336000 J/kg)
PEMBAHASAN ROBLEM SET 6, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015 NURUL FIKRI
Ac Lc
Tc
T1 3 TB T2 3TB 2T1
2 T2
C
PV
2
kb
gas ideal dalam ruangan yang tutupnya bebas bergerak seperti pada gambar. Pada T = 27 C = 300 K bermassa m. diganti dengan M V’ = sepertiga V. Temperatur pada saat itu adalah (dalam kelvin)
Maka : tekanan adalah : F
Lb
Tb
11
Mg
F ma
F (A x)
Ab
3T1 TA 3TB 2T1 2 15T1 5TA 6TB 4T1 11T1 5TA 6TB 5T 6TB T1 A
pancaran minyak dengan kecepatan : v = 15 m/s kerapatan minyak 0,8 gr/cm3 = 800 kg/m3 tekanan pada dinding adalah ... (lihat pembahasan PS 2 no.10)
F Av
La
Ta k b
5
8
F V
Aa
Q t b
subtitusi persamaan (*) ke (**)
C
P
Q t a
Q t b
3T1 TA
N
m
Q t a
1 T1 TA 2 T2
mg R cos 53o 0 3 5
batang b dan c...(**) c...(**)
ka
0
Mg 83 R sin 53o
batang a dan b...(*) b...(*)
33
T1 = 27o
kalor air yang terserap
Q1
0 Q2 0o o
Q3 Q1 Q2 Q3 T2 = -23o Q1 mair c air T Q1 0,1.4200.27 11340 J Q 2 m air L Q 2 0,1.336000 33600 J Q3 mair ces e s T Q3 0,1.2100.23 4830 J
Q tot Q tot 10
panjang gelombang …
m 1 2nd cos 2
usaha yang dilakukan adalah W Q2
Q1 Q 2 Q3 11340 33600 4830 49770 J
W
T1 T2
T1
49770 250 W 9954 J
x
S
n = 1,5
m 1 2 2400
2m 1
50o
m 2 m 3 m4
40o
A
R
nm
C
Panjang teleskop :
perbesaran teleskop :
f ob f ok 84 80 f ok f ok 4 cm
f M ob f ok 80 o 0,5
10 o
2400
2.1 1 2400
2.2 1 2400
2.3 1 2400
2.4 1
nm 2400 nm nm 800 nm nm 48 480 nm nm 342, 9 nm
cahaya tampak memiliki panjang gelombang antara 400 – 700 700 nm
mengamati Bintang Cygnus dengan teleskop lensa obyektif : fob = 80 cm panjang teleskop : d = 84 cm. Sudut diameter Bintang dengan mata telanjang adalah : = 0,5o. Sudut diameter Bintang jika dilihat dengan teleskop adalah...
34
2
400nm cos 0o
m 1
x 90o... .. 1 x 50o 180o.... 2 90o 50o 180o 2 220o 110o
B x
d
3
kita masukkan nilai m = 1, 2, 3, 4, dst …
Perhatikan gambar berikut ini! segitiga RST jumlah sudut-sudutnya adalah 180 o
11
2
300 250
D
T
C
tebal lapisan : d = 400 nm indeks bias lapisan : n = 1,5 Cahaya yang tampak dipantulkan memiliki
Qtot
Q tot
12
4
jadi panjang gelombang yang terlihat 480 nm. 13
D
lebar celah : d panjang gelombang : λ = 6000 angstrom. lebar celah agar terjadi pola difraksi minimum orde pertama pada sudut 30 d sin n dsin30 dsin30o d
1 2
1.6000 angstrom
6000 angstrom
d 1200 12000 0 angst ngstrrom
PEMBAHASAN PROBLEM SET 6, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2013, NURUL FIKRI
d
14
D
17
jarak dua lampu : p = 122 cm. diameter pupil mata : d = 2 mm = 5000Å, panjang gelombang : λ = maka jarak mobil maksimal agar nyala lampu itu masih terlihat terpisah adalah pd L
amperemeter hambatan dalam : R A = 18 ohm berdaya ukur 10 mA. Agar daya ukur menjadi 100 mA, harus dipasang hambatan
1, 22
R S
1, 22.2x103
L 4x103 m = 4 km
18
Perhatikan gambar berikut ini!
Beda potensial antara titik Y dan Z adalah … kapasitansi XY : CXY = 6 µF kapasitansi total tegangan YZ C tot 1
16
CXY
1
Q tot
Vtot C tot
Q tot
12.2 24 F
VYZ
C YZ
1
1
3
6
3
6
C tot Ctot
1
2F
Q tot C YZ
24F 3
19
8 V
V i R r 12 6 i 6 i 1 A VHS
1
2 ohm
2Ω
W E P Vit mgh 0,6 12,5 1,5 t 1,5 10 3 t 4s C
i BA m N A 2r m .8 12x105 103.102 1 2.2 x1 x10 7 m 6x10 weber/ampere
Kuat dan arah arus listrik hambatan 4 Ω adalah ...
arus yang melewati HABS adalah
18 100 10
jumlah lilitan : N = 1000 arus : i = 8 A luas penampang A = 100 cm 2 Jari-jari : r = 20 cm. cm. fluks magnet : Φ = 12 10-5 weber. Permeabilitas bahan toroida adalah
A
perhatikan!
n 1
B
i1
R A
benda seberat : m = 1,5 kg ke atas setinggi : h = 3 m g =10m/s2. Tegangan : V = 12,5 V Arus : i =1,5 A efisiensi : = 60%, waktu yang diperlukan motor listrik adalah...
B
1
Rs = hambatan shunt di paralel
1, 22.5x107
L
15
D
H 12 V
6V 6Ω
4Ω
S
karena positif maka arus mengalir dari A ke B
PEMBAHASAN ROBLEM SET 6, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015 NURUL FIKRI
35
20
D
22
rangkaian listrik yang berada di daerah medan magnet seragam yang arahnya masuk bidang kertas. (arah fluks magnet asal) Jika medan magnet bertambah dengan laju 150 T/s maka arus pada yang terbaca pada amperemeter adalah 10 cm Ggl induksi : N t B A N t 150 100 10 4 1 5 volt
x
x
x
x
x
x
E K E M
EP
12 E P
ky y A
A
3 2
2
x x
,
O
x
x
x
A
23
Ketika medan magnet betambah, maka pada loop akan muncul fluks magnet induksi yang arahnya berlawanan dengan fluks magnet asalnya. yaitu keluar bidang kertas, sehingga menghasilkan arus induksi pada loop yang arahnya berlawanan jarum jam. Akibatnya arus yang terbaca pada Amperemeter menjadi : I = 0,5 + 0,15 = 0,65 A, karana arus arus pada rangkaian searah arah dengan arus induksi. A
efisiensi : η = 100%. NS : NP = 1 : 20 VP = 240 V R S = 6 Arus yang mengalir pada kumparan primer adalah
Vs Vs
N s N p 1 20
Vp
arus
is
240 12 12
is
maka arus primer trafo adalah i p
N s N p
ip
1 20
2 0,1 A
sekunder
Vs
12
R 6
kA 2
kA 2
2
2 3
A2
C
L n 1,1
2A
11
4 0,4 m
1,1 m maka frekuensinya adalah f
24
tegangan sekunder
kA 2
Frekuensi bunyi yang akan terdengar adalah ... Hz
5 V Irankaian
21
1 2
1 2
1 2
y 13 A 6
Iinduksi
,
2
3 1 2 2
5V
Arus induksi : 15 0 15 A i 10
EP
y2
,
R
getaran harmonis amplitudo : A. Energi potensialnya = 2 kali energi kinetiknya pada saat simpangannya sama dengan...
10 10 cm
D
v
340 0,4 0, 4
850 Hz
A
Seorang anak menjauhi suatu sumber bunyi titik. Taraf intensitas bunyi yang terdengar ternyata berkurang 10 dB dari semula. Jarak anak tersebut ke sumber bunyi, sekarang, adalah T I2
T I1 20 log
r 2 r 1
T I1 10 T I1
20 log
10 20 log
r 2
1 2 r 2 r 1 r 2
log10 r 1
1
2
r 2 r 1
r 1
log
r 2 r 1
10 10
jaraknya sekarang menjadi 10 kali jarak semula
36
PEMBAHASAN PROBLEM SET 6, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2013, NURUL FIKRI
25
A
28
S1 dan S2 mengahasilkan gelombang kohenren
Efek compton Sudut foton terhambur : = 150o. foton mula-mula : = 0,4 nm, foton terhambur : ’ = ...
panjang gelombang : λ = 0,1 m
amplitudo : A1 = A dan A2 = 2A jarak S1P = 3 dan S2P = 2,8 m besar amplitudo gabungan kedua gelombang di titik P adalah
'
syarat interferensi makaismum minimum
S2 P n A tot A1 A 2
S1P
n.0,1
n
2
karena beda lintasan menghasilkan bilangan bulat maka amplitudo totalnya adalah A tot A tot 26
A1 A 2 A 2A 3A
B A
sisi bujursangkar : s = 20 cm kecepatan : v = 0,6c luas bujursangkarnya adalah v = (10/6)c maka γ = 10/8 s
A
400
B
20 cm 2 0 c m
D
C
v = 0,6c
ss s 10 8 A ' 320 cm A
27
'
'
moc
1 cos
9 9
6,6 10 34 9 10
31
1 cos150 o
3 10 0,0024 10 9 1 (0,86) 0,0045 10 9 8
' 0,4 10 ' 0,4 10 9 ' 0,4045 nm
amplitudo total nya adalah 3 2, 8
h
' 0,4 10
S2 P 2n 1 12 A tot A1 A 2
S1P
B
29
B
Empat buah partikel , , proton, dan neutron yang bergerak dengan kecepatan 4 106 m/s, serta foton ditembakkan ke dalam medan magnet homogen secara tegak lurus. mengalami gaya partikel , , proton akan mengalami magnet sehingga membentuk lintasan melingkar, sedangkan neutron dan foton tidak dibelokan medan magnet karena tidak bermuatan. Sehingga yang lintasannya memiliki jari-jari terkecil diantara partikel , , dan proton adalah muatan yang memiliki perbandingan massa dengan muatan terkecil yaitu partikel R
mv Bq
A (1, 2, 3 Benar)
Merah – Jingga Jingga – Kuning – Hijau – Biru Biru – Ungu Ungu
T b
1
Hukum Pergeseran Wien
T
Jika suhu T turun, maka naik Hijau menjadi Kuning, Jingga atau Merah
30
C
Matahari dapat menimbulkan panas yang tinggi, karena di sana terjadi (1) reaksi fusi (2) penggabungan helium menjadi inti karbon (3) pembentukan inti helium dari hidrogen (4) penggabungan inti hidrogen
PEMBAHASAN ROBLEM SET 6, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015 NURUL FIKRI
37
