Soal dan Pembahasan Simak UI Fisika 2011

Pembahasan Simak UI Fisika 2011

PETUNJUK UMUM 1. Sebelum mengerjakan ujian, periksalah terlebih dulu, jumlah soal dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal. Naskah soal ini terdiri dari 13 halaman. 2. Tulislah nomor peserta Anda pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. 3. Tulislah kode naskah soal ini, pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. Kode naskah soal ini:

511

4. Bacalah dengan cermat setiap petunjuk yang menjelaskan cara menjawab soal. 5. Pikirkanlah sebaik-baiknya sebelum menjawab tiap soal, karena setiap jawaban yang salah akan mengakibatkan pengurangan nilai (penilaian: benar +4, kosong 0, salah -1). 6. Jawablah lebih dulu soal-soal yang menurut Anda mudah, kemudian lanjutkan dengan menjawab soal-soal yang lebih sukar sehingga semua soal terjawab.

7. Tulislah jawaban Anda pada lembar jawaban ujian yang disediakan. 8. Untuk keperluan coret-mencoret, harap menggunakan tempat yang kosong pada naskah soal ini dan jangan pernah menggunakan lembar jawaban karena akan mengakibatkan jawaban Anda tidak dapat terbaca. 9. Selama ujian, Anda tidak diperkenankan bertanya atau meminta penjelasan mengenai soal-soal yang diujikan kepada siapapun, termasuk kepada pengawas ujian. 10. Setelah ujian selesai, Anda diharapkan tetap duduk di tempat Anda sampai pengawas ujian datang ke tempat Anda untuk mengumpulkan lembar jawaban. 11. Perhatikan agar lembar jawaban ujian tidak kotor, tidak basah, tidak terlipat, dan tidak sobek.

PETUNJUK KHUSUS PETUNJUK A: Pilih satu jawaban yang paling tepat.

PETUNJUK B: Soal terdiri dari 3 bagian, yaitu PERNYATAAN, kata SEBAB, dan ALASAN yang disusun berurutan. Pilihlah: (A) Jika pernyataan benar, alasan benar, dan keduanya menunjukkan hubungan sebab dan akibat (B) Jika pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab dan akibat (C) Jika pernyataan benar dan alasan salah (D) Jika pernyataan salah dan alasan benar (E) Jika pernyataan dan alasan keduanya salah

PETUNJUK C: Pilihlah: (A) Jika (1), (2), dan (3) yang benar (B) Jika (1) dan (3) yang benar (C) Jika (2) dan (4) yang benar (D) Jika hanya (4) yang benar (E) Jika semuanya benar

Kode Naskah Soal:

511

FISIKA Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 25 sampai nomor 33. 25. Sebuah mikroskop terdiri dari lensa obyektif (f1 = 0, 5 cm) dan lensa okuler (f2 = 2 cm). Jarak antara kedua lensa 22 cm. Jika jarak baca normal pengamat 15 cm dan ia mengamati benda menggunakan mikroskop dengan mata tanpa berakomodasi, maka perbesaran alat adalah ....

28. Elektron bermuatan e bermassa m dipercepat dengan potensial V dan menumbuk partikel lain di udara sehingga arah kecepatan elektron menyimpang 60◦ dari arah semula. Diketahui konstanta Planck h. Panjang gelombang de Broglie setelah hamburan adalah ....

(A) λ0 = (B) λ0 =

(A) 20 kali (B) 40 kali

(C) λ0 =

(C) 102 kali

(D) λ0 =

(D) 294 kali (E) tidak bisa ditemukan 26. Massa balon udara dengan keranjangnya adalah 200 kg. Volume balon udara adalah 400 m3 . Jika temperatur udara adalah 10 ◦ C, maka temperatur minimum udara di dalam balon agar dapat terbang adalah .... (ρ udara pada 10 ◦ C adalah 1,25 kg/m3 )

(E) λ0 =

0, 5h 2meV h 2meV 0, 5h √ 2meV h √ 2meV 1, 5h √ 2meV

29.

(A) 159 ◦ C (B) 169 ◦ C (C) 179 ◦ C (D) 189 ◦ C (E) 199 ◦ C 27. Sebuah kabel yang panjang dialiri arus sebesar 2,5 A. Sebuah elektron bergerak di dekat kabel. Pada saat elektron berada pada jarak 4,5 cm dari kabel dan bergerak dengan kecepatan 6 × 104 m/detik ke arah kabel, besar gaya medan magnet pada elektron adalah ....

(A) 1, 07 × 10−19 N (B) 1, 57 × 10−19 N (C) 2, 24 × 10−19 N (D) 2, 47 × 10−19 N (E) 2, 63 × 10

−19

N

Lempeng konduktor memiliki kerapatan muatan +σ dan bola konduktor bermassa m bermuatan +q digantungkan pada lempeng tersebut dengan benang sutera panjang l. Sudut θ yang terbentuk kecil sekali, seperti tampak pada gambar. Nilai x adalah ....

(A) x = (B) x = (C) x = (D) x = (E) x =

c Universitas Indonesia

mg0 l qσ mg0 qσl qσ mg0 l σl mg0 q qσl mg0

Halaman 5 dari 13 halaman

Kode Naskah Soal:

511

32. Sebuah sumber cahaya memancarkan cahaya tampak dalam dua macam panjang gelombang λ = 430 nm dan λ0 = 510 nm. Sumber cahaya ini digunakan dalam interferensi celah rangkap dengan jarak antar celah 0,025 mm dan jarak celah ke layar 1,5 m. Jarak antara kedua cahaya di atas pada pita terang ketiga adalah ....

30.

Fluida ideal mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang Am2 , kemudian fluida mengalir melalui dua pipa yang luas penampangnya lebih kecil seperti gambar di atas. Kecepatan fluida pada pipa yang luas penampangnya 0,75 Am2 adalah ....

(A) 0,5 m/detik (B) 2/3 m/detik (C) 1,5 m/detik

(D) 2 m/detik (E) 2,5 m/detik

(D) 9,2 cm

(A) 1,5 cm (B) 2,4 cm (C) 7,7 cm

(E) 17 cm

33. Benda dengan massa 2 kg dalam keadaan diam ˆ N. Waktu yang mendapat gaya F~ = 8î − 4tj dibutuhkan agar benda mencapai laju kecepatan 15 m/detik adalah ....

(A) 3 detik (B) 3,5 detik (C) 4 detik

(D) 4,5 detik (E) 5 detik

31. Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 34 . 34. Nilai percepatan gravitasi bumi di ekuator lebih kecil daripada di kutub. SEBAB

Di atas bidang berbentuk setengah lingkaran dengan permukaan kasar yang memiliki radius 1 m diletakan bola pejal dengan radius 10 cm bermassa 1 kg seperti pada gambar. Jika sudut θ = 60◦ , kecepatan sudut bola di titik terendah adalah .... (g = 9, 8 m/s2 )

(A) 21,1 rad/detik (B) 22,1 rad/detik (C) 23,1 rad/detik (D) 24,1 rad/detik (E) 25,1 rad/detik

Nilai percepatan gravitasi bumi hanya dipengaruhi oleh jari-jari bumi saja di mana jari-jari di ekuator lebih besar daripada di kutub.

Gunakan Petunjuk C dalam menjawab soal nomor 35 sampai nomor 36. 35. Seorang siswa membuat alat pengukur suhu dengan menggunakan sensor yang terbuat dari bahan metal dan dirangkai dengan rangkaian elektronika sehingga perubahan suhu yang didapat merupakan konversi dari perubahan tegangan listrik atau arus listrik. Besaran fisika yang dimanfaatkan dari sensor tersebut adalah .... (1) perubahan nilai hambatan (2) perubahan nilai tegangan (3) perubahan nilai panjang (4) perubahan nilai arus



Kode Naskah Soal:

511

36.

Grafik di atas didapat dari pengukuran arus listrik (I) dan frekuensi foton (f ) pada eksperimen fotolistrik. Bila tetapan Planck h = 6, 6 × 10−34 J.s, maka .... (1) bila cahaya datang dengan frekuensi lebih besar dari 5, 2 × 1014 Hz tidak akan terjadi efek fotolistrik (2) fungsi kerja logam = 2,15 eV (3) tak ada elektron yang keluar dari logam bila panjang gelombang cahaya yang datang = 400 nm (4) foton dengan energi 3, 50 × 10−19 J tak akan mampu mengeluarkan elektron dari permukaan logam



Kode Naskah Soal:

512

FISIKA Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 25 sampai nomor 31.

27.

25.

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 ....

(A) L1 lebih terang dari pada L2 (B) L2 lebih terang dari pada L1 (C) L1 sama terangnya dengan L2 (D) L1 sama redupnya dengan L2 (E) L1 dan L2 tidak menyala 26. Sebuah atom hidrogen berada dalam keadaan n = 2, l = 1, dan ml = −1 mengemisi foton ketika meluruh ke keadaan dasar n = 1, l = 0, dan ml = 0. Panjang gelombang foton tersebut adalah ....

(A) 102 nm (B) 122 nm (C) 136 nm


(D) 144 nm


(A) x = (B) x = (C) x = (D) x = (E) x =


(E) 160 nm


Kode Naskah Soal: 28.

512

31.

Sebuah bola pejal kecil licin massa m dan berjari-jari r berada diam di puncak bola besar massa M dan berjari-jari R (R » r). Bola m kemudian meninggalkan bola M . Kecepatan bola m sesaat sebelum meninggalkan permukaan bola M adalah .... (diketahui Ibola = 2/5M R2 ) r 1 gR (A) 3 r 2 (B) gR 3 r 3 gR (C) 2 √ (D) 2gR √ (E) 3 3gR 29. Benda dengan massa 2 kg dalam keadaan diam ˆ N. Waktu yang mendapat gaya F~ = 8î − 4tj dibutuhkan agar benda mencapai laju kecepatan 15 m/detik adalah ....



30. Pada bola perak berjari-jari 50 cm terdapat bayangan tiang bendera. Tinggi bayangan tersebut adalah 10 cm. Sebenarnya tinggi tiang bendera tersebut adalah 6 m. Jarak tiang bendera terhadap bola perak tersebut adalah ....

(A) 11,7 m (B) 12,7 m (C) 13,7 m

(D) 14,7 m (E) 15,7 m

Seorang siswa membuat alat ukur suhu dengan menggunakan sensor yang memiliki nilai hambatan berubah terhadap suhu. Sensor tersebut bertuliskan 5 ◦ C/V dan dipasang pada rangkaian jembatan Wheatstone dengan nilai R1 = 2R2 , Rs (variable resistor) = 0Ω - 100Ω serta sumber tegangan 15 V. Jika tegangan titik ab 0 V dan nilai Rs = 10Ω maka suhu yang terukur adalah ....

(A) 25 ◦ C (B) 50 ◦ C (C) 75 ◦ C (D) 100 ◦ C (E) 125 ◦ C

Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 32 sampai nomor 36. 32. Gelombang ultrasonik digunakan untuk mengukur ketebalan logam dengan memanfaatkan fenomena refleksi gelombang. SEBAB Ketebalan logam dapat ditentukan dengan mengalikan 1/2 waktu penjalaran gelombang dengan kecepatan gelombang pada logam tersebut. 33. Kerja yang dilakukan gas N2 yang berada di dalam tabung tertutup (V = 4 L) ketika mendingin dari T = 50 ◦ C menjadi 36◦ C adalah 35 R (dengan R konstanta gas universal). SEBAB Gas nitrogen merupakan gas diatomik dan nilai Cv nya selalu lebih kecil dari pada Cp .



Kode Naskah Soal:

512

34. Sebuah bola pejal (massa M dan jari-jari R) dan bola kosong (massa M dan jari-jari R) menggelinding bersamaan dari puncak bidang miring setinggi H. Kedua bola akan sampai di ujung bidang miring secara bersamaan. SEBAB Kedua bola mengalami gaya gravitasi yang sama besar dan memiliki kecepatan yang sama. 35. Pada umumnya cermin bisa memantulkan cahaya dengan panjang gelombang λ1 = 100 Angstrom dan λ2 = 5000 Angstrom. SEBAB Cermin bisa memantulkan gelombang cahaya apapun. 36. Percepatan gravitasi bumi, g, di permukaan Bumi sesungguhnya tidak konstan sebesar g= 9,8 m/detik2 dan arahnya pun tidak mengarah ke pusat Bumi. SEBAB Rotasi bumi dengan gaya sentripetal dan gaya koriolisnya mempengaruhi nilai gravitasi bumi.



Kode Naskah Soal:

513

FISIKA Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 25 sampai nomor 33.

27.

25. Radioisotop K-40 digunakan untuk mengetahui umur sampel batu. Waktu paruh K-40 adalah 1, 28 × 109 tahun . Jumlah peluruhan per detik terjadi pada sampel yang mengandung 1, 63 × 10−6 gr K-40 adalah ....

(A) 0,172 peluruhan/detik (B) 0,245 peluruhan/detik (C) 0,316 peluruhan/detik (D) 0,421 peluruhan/detik (E) 0,693 peluruhan/detik 26. Indeks bias prisma dengan sudut pembias 75◦ adalah 1,414. Sudut datang minimum agar cahaya dapat keluar dari sisi yang lainnya adalah ....

(A) 30◦ (B) 37◦ (C) 45◦

(D) 53◦ (E) 60◦


(A) x = (B) x = (C) x = (D) x = (E) x =




Kode Naskah Soal: 28.

513

30.

Sebuah proton bergerak dengan kecepatan 1,2 km/detik memasuki medan magnet dengan arah tegak lurus terhadap medan magnet. Proton keluar medan magnet dengan arah tegak lurus terhadap arah datangnya. Proton bergerak sejauh 3,14 cm selama di medan magnet. Besar medan magnet tersebut adalah .... (mp = 1, 6 × 10−27 kg, qp = 1, 6 × 10−19 C)

(A) 1,84 joule (B) 2,69 joule (C) 3,84 joule

(A) 6 × 10−4 T (B) 6 × 10−3 T (C) 6 × 10−2 T (D) 3 × 10−3 T (E) 3 × 10−2 T 29. Benda dengan massa 2 kg dalam keadaan diam ˆ N. Waktu yang mendapat gaya F~ = 8î − 4tj dibutuhkan agar benda mencapai laju kecepatan 15 m/detik adalah ....


Tongkat bermassa 1 kg memiliki sumbu putar tanpa gesekan pada pusat massanya, seperti pada gambar. Sebongkah tanah liat memiliki kecepatan 10 m/detik menumbuk tongkat dan tetap menempel pada tongkat. Kehilangan energi pada peristiwa ini adalah ....


(D) 2,54 joule (E) 1,54 joule

31. Sebuah mesin kalor bekerja di antara reservoir dingin (T1 = 35 ◦ C) dan reservoir panas (T2 = 140 ◦ C). Jika mesin menyerap kalor dari reservoir panas sebesar 90 J dan membuang kalor ke reservoir dingin sebesar 150 J, maka efisiensi mesin tersebut adalah ....

(A) 75,0 % (B) 74,6 % (C) 40,0 %

(D) 25,4 % (E) 25,0 %

32. Suatu benda bergetar harmonik sederhana dengan amplitude 8 cm dan frekuensi 0,5 Hz, saat energi potensial 1/3 kali energi kinetiknya, maka besar percepatan benda adalah .... (Gunakan π 2 = 10 )

(A) 0,4 m/s2 √ (B) 0,4 2 m/s2 √ (C) 0, 4 3m/s2 (D) 0,2 m/s2 √ (E) 0,2 2m/s2



Kode Naskah Soal:

513

33.

Bola berada pada puncak bangunan 1/2 bola dengan radius 100 m. Bola diberi kecepatan awal agar bola tidak pernah mengenai bangunan. Nilai minimum z adalah ....

(A) 0 m (B) 11,45 m (C) 41,42 m

(D) 35,36 m (E) 25,35 m

Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 34 sampai nomor 35. 34. Pemanfaatan sinar-X dalam foto rontgen dapat pula digunakan untuk melihat cacat di dalam suatu material. SEBAB Sinar-X dapat merusak organ manusia bila dosisnya melebihi batas tertentu. 35. Dua buah piringan logam memiliki massa yang sama M dan ketebalan yang sama t. Rapat massa piringan pertama ρ1 lebih kecil daripada rapat massa piringan kedua ρ2 . Maka momen inersia piringan pertama I1 lebih kecil daripada momen inersia piringan kedua I2 . SEBAB Momen inersia suatu benda secara substansial bergantung kepada rapat massanya.

Gunakan Petunjuk C dalam menjawab soal nomor 36 . 36. Bulan memiliki stabilitas orbit dan setia tidak meninggalkan bumi karena bulan memiliki .... (1) momentum sudut total konstan (2) energi total konstan bernilai positif (3) energi total konstan bernilai negatif (4) energi total sama dengan nol



Kode Naskah Soal:

514

FISIKA Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 25 sampai nomor 32. 25.

27. Jika Ek , E, dan E0 adalah energi kinetik, energi total, dan energi diam suatu benda, maka energi kinetik benda yang bergerak dengan kelajuan v = 0,6 c adalah ....

(A) Ek = 5E 1 (B) Ek = E 5 (C) Ek = 4E 1 (D) Ek = E 4 5 (E) E = E 4 28.


(A) x = (B) x = (C) x = (D) x = (E) x =


26. Cahaya laser dengan panjang gelombang 633 nm menembus kaca flinta yang indeks biasnya 1,65. Kecepatan dan panjang gelombang cahaya di dalam kaca flinta yang berada di dalam air (n air = 1,33) adalah ....

(A) 5, 50 × 107 m/s dan 384 nm

Dua buah benda m1 dan m2 (massa masing-masing 2 kg) terhubung oleh sebuah pegas tak bermassa (konstanta pegas k = 2 N/m. Sistem benda ini berada di atas bidang datar licin.Benda m2 ditekan sejauh x = 5 cm kemudian dilepaskan. Kecepatan pusat massa sistem ketika benda m1 meninggalkan dinding adalah ....

(A) 2,5 cm/s (B) 2,0 cm/s (C) 1,0 cm/s

(D) 0,5 cm/s (E) 0,25 cm/s

29. Entropi 4 mol gas CO2 (dianggap sebagai gas ideal) berubah sebesar 23 J/K ketika ia melakukan ekspansi isotermal. Maka perubahan volume yang terjadi adalah ....

(A) 1 kali (B) 2 kali (C) 3 kali

(D) 4 kali (E) 5 kali

(B) 1, 82 × 107 m/s dan 384 nm (C) 1, 82 × 108 m/s dan 261 nm (D) 1, 82 × 108 m/s dan 384 nm (E) 5, 50 × 108 m/s dan 261 nm



Kode Naskah Soal: 30. Pada suatu balapan mobil, mobil A dan B bergerak dengan kecepatan maksimum, yaitu 70 m/detik dengan arah sama. Mobil A akan melakukan pemberhentian sementara (pit stop) pada jarak 245 m dengan memperlambat sampai berhenti. Mobil A melakukan pit stop selama 5 detik dan mempercepat mobilnya sampai kecepatan maksimum menempuh jarak 350 m. Jarak antara mobil A dan mobil B jika mobil B bergerak dengan kecepatan konstan adalah ....

(A) 490 m (B) 595 m (C) 700 m

(D) 945 m (E) 1540 m

514

Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 33 . 33. Setelah beda tegangan listrik ditiadakan, medan listrik dalam kapasitor tanpa dielektrik lebih kecil dari medan listrik kapasitor tersebut diisi dielektrik. SEBAB Medan listrik dari lempeng-lempeng kapasitor mengarahkan momen-momen dipole listrik dielektrik sehingga jumlah medan listrik totalnya menjadi lebih kecil dari medan listrik kapasitor tanpa dielektrik.

31. Gunakan Petunjuk C dalam menjawab soal nomor 34 sampai nomor 36.

Peluru ditembakkan dengan sudut elevasi a = 60◦ di dasar bidang miring dengan sudut kemiringan b = 30◦ seperti pada gambar. Jika kecepatan awal peluru 29,4 m/detik dan percepatan gravitasi 9, 8 m/detik2 , maka besar jarak d adalah ....

(A) 58,80 m (B) 29,40 m (C) 26,13 m

(1) Jarak benda 63,5 cm di sebelah kiri lensa kanan.

(D) 36,28 m

(2) Bayangan yang dihasilkan tegak atau searah dengan benda.

(E) 49,80 m

(3) Sifat bayangan maya. (4) Bayangan diperkecil.

32. Benda dengan massa 2 kg dalam keadaan diam ˆ N. Waktu yang mendapat gaya F~ = 8î − 4tj dibutuhkan agar benda mencapai laju kecepatan 15 m/detik adalah ....


34. Dua lensa positif terpisah sejauh 50 cm. Lensa sebelah kiri mempunyai fokus 10 cm dan lensa sebelah kanan fokus 20 cm. Untuk menghasilkan bayangan di tengah antara dua lensa, maka jarak benda harus diatur. Pernyataan berikut yang benar adalah ....


35. Seorang ibu mencari program siaran televisi yang diinginkannya dengan cara menekan tombol pencari channel sampai ditemukan dengan kualitas gambar serta suara yang bagus di televisinya. Rangkaian penerima di televisi ibu tersebut mengalami .... (1) impedansi minimum (2) frekuensi resonansi (3) aliran arus maksimum (4) optimalisasi daya



Kode Naskah Soal:

514

36. Sebuah gelombang pada tali memiliki persamaan simpangan sebagai berikut: 10πx y = 0, 12 sin( ) cos 5πt .y dan x dalam meter, t 3 dalam detik. Pernyataan berikut yang benar adalah .... (1) Gelombang tersebut merupakan gelombang tegak yang dihasilkan ujung tali tetap. (2) Cepat rambat gelombang adalah 1,5 m/detik. (3) Amplitudo titik x = 75 cm adalah 0,12 m (4) Simpul kedua dari ujung pantul berjarak 0,4 m.



Fisika SIMAK UI 2011

SOAL&PEMBAHASAN FISIKA SIMAK UI 2011 KODE 511

No. 25 Jawaban: (D) 1

PEMBAHASAN: Kita mulai perhitungan dari lensa okuler (mata tanpa akomodasi berarti ′ = ∞ (tak hingga) 1

=

1

+

1 ′

1

=

=

Dari jarak kedua lensa, kita bisa menghitung jarak bayangan objektif

′

1 ′

20 39

Nah, baru kita hitung perbesaran

= 0)

22 = ′

+

1 1 39 − = 0,5 20 20 =

= 2 cm

= ′

1

1 1 1 = + 0,5 20

1 1 1 = + 2 ∞

(ingat

=

+

=

×

=

′

×

20 15 15 × = 39 × = 292,5 20 2 2 39

Kesimpulan: tidak ada jawaban yang benar, yang paling mendekati adalah jawaban (D) 294

+2

= 20 cm

Lalu kita hitung jarak benda terhadap lensa objektif

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1.

= +

2.

= ′

3.

(pembentukan bayangan pada lensa) +

=

(panjang mikroskop) ×

=

×

(perbesaran mikroskop untuk mata tidak

berakomodasi)

www.simakui2012.com

1


No. 26 Jawaban: (E) PEMBAHASAN: Konsep soal: Balon bisa terbang karena ada gaya angkat ke atas (gaya Archimedes). Dalam soal ini, kondisinya adalah kesetimbangan antara gaya ke atas (gaya Archimedes) dengan gaya ke bawah (berat udara panas + berat keranjang).

=

+

= ′

+

(1,25)(400) = ′ (400) + (200) 500 = 400 ′ =

+ 200

300 = 0,75 kg⁄m 400

Selanjutnya, suhu bisa dihitung dengan persamaan gas ideal = . Hubungan massa jenis didapat dengan sedikit memodif persamaan tersebut (ingat n = m/Mr): =

=

Terlihat bahwa berbanding terbalik dengan V sehingga (jangan lupa suhu dalam Kelvin) = Jika = massa jenis udara (di luar balon) dan ′ = massa jenis udara panas di dalam balon maka

1,25 = 0,75 283 = 471,7 K = 198,7 C ≈ 199 C

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. 2.

= =

′ (gaya Archimedes; = massa jenis cairan, V’= volum benda tercelup) (persamaan gas ideal

No. 27 Jawaban: (A) PEMBAHASAN:  muatan listrik yang bergerak di dalam medan magnet akan mendapat gaya magnet (gaya Lorentz)  Di soal ini, muatan listriknya adalah elektron, dan medan magnetnya berasal dari kawat berarus listrik

www.simakui2012.com

2


=

=

, ×

= [

×

][ , ] × = , [ , × ]

×


=

(Gaya Lorentz pada muatan dalam medan magnet)

2.

=

(medan magnet di sekitar kawat lurus panjang)

No. 28 Jawaban: (E) PEMBAHASAN  Elektron yang dipercepat dengan beda potensial V memiliki panjang gelombang ℎ ℎ = = √2  Peristiwa tumbukan dalam soal ini mirip dengan efek hamburan Compton, di mana panjang gelombang elektron sesudah tumbukan: ℎ (1 − cos ) − =  Sehingga: =

ℎ

+ = =

Masukkan

=

(1 − cos 60 ) +

+

0,5ℎ 0,5ℎ

√2

√

′=

ℎ √2

+

0,5ℎ √2

=

1,5ℎ √2


=

2.

−

= =

www.simakui2012.com

√

(panjang gelombang de Broglie) (1 − cos ) (hamburan Compton)

3


No. 29 Jawaban: - (tidak ada yang benar) PEMBAHASAN:



Nilai x kita cari dengan prinsip kesetimbangan gaya. Tiga gaya setimbang bisa kita susun menjadi segitiga, dan segitiga ini akan sebanding dengan segitiga jarak-jarak:





T

w

l

F  Setiap benda bermuatan akan menimbulkan medan listrik di sekitarnya  Sebuah keping logam bermuatan akan menimbulkan medan di sekitarnya sebesar =

2  Muatan yang berada dalam medan magnet akan mendapat gaya = Sehingga muatan di atas akan mendapat gaya sebesar: =

=



x

Kita mencari nilai x dari tan sin

di mana sin

dan

= dan tan

jika sudut  kecil, maka sin sehingga

=

,

= tan

=

=

=

2

=

2

Kesimpulan: tidak ada jawaban

2


= =

(medan listrik keping bermuatan) (gaya yang dialami muatan dalam medan listrik)

No. 30 www.simakui2012.com

4


Jawaban: (B) PEMBAHASAN : Hukum Kontinuitas atau hukum kekekalan debit =

+

=

+

∙ 2 = 0,5 ∙ 3 + 0,75 ∙ 2 = 1,5 + 0,75 =

0,5 2 = m⁄detik 0,75 3

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: = (persamaan kontinuitas)

No. 31 Jawaban: (E) PEMBAHASAN: Gunakan hukum kekekalan energi mekanik: +

+(

=

ℎ +0 = 0+ ℎ =

1 2

+

ℎ =

=

10 ℎ = 7 =

=

)

+ 1 2

+

1 2

1 2 2 5 7 10

10 ∙ 9,8 ∙ 0,45 = 7

6,3 = 2,51

2,51 = 25,1 rad⁄detik 0,1

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. + = + (hukum kekekalan energi mekanik) 2.

=

(hubungan kecepatan sudut dan kecepatan linear)

No. 32 Jawaban: (A) www.simakui2012.com

5


PEMBAHASAN: Persamaan interferensi Young (celah ganda) untuk terang ke-3 adalah = 3 Jika digunakan 2 sinar dengan panjang gelombang masing-masing = 3

= 3

dan

dan

maka akan berlaku

atau jika kita kurangkan kita dapatkan Δ

= 3(

−

)

Maka Δ =

3(

−

)

=

3(5,1 − 4,3) × 10 (1,5) = 1,44 × 10 (2,5 × 10 )

m = 1,44 cm

Kesimpulan: tidak ada jawaban yang tepat, namun yang paling mendekati adalah jawaban (A) REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: =

(persamaan interferensi Young untuk garis terang ke-n)

No. 33 Jawaban: (A) PEMBAHASAN: Cari dulu percepatan dengan Hukum Newton: ⃗=

=

8 ̂−4 ̂ = 4 ̂−2 ̂ 2

Kecepatan dihitung dengan mengintegralkan percepatan: ⃗=

dt = 4 ̂ −

̂

Kelajuan = besar kecepatan: | ⃗| =

(4 ) + ( )

15 =

(4 ) + ( )

Agar kelajuan bernilai 15:

225 = (4 ) + ( ) ( ) + 16 www.simakui2012.com

− 225 = 0 6


(

+ 25)(

− 9) = 0 =9

= 3s REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. ∑ = (hukum Newton) 2. ⃗ = ∫ dt (hubungan kecepatan dan percepatan) 3. | ⃗ | =

( ) + ( ) (menghitung besar kecepatan)

No. 34 Jawaban: (C) pernyataan benar, alasan salah PEMBAHASAN: =



Persamaan percepatan gravitasi:



Bumi berbentuk pepat, dengan Rekuator > Rkutub sehingga gekuator < gkutub → PERNYATAAN BENAR Lihat persamaan di atas, percepatan gravitasi ditentukan oleh jari-jari (R) dan massa (M) → ALASAN SALAH



REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: =

(percepatan gravitasi)

No. 35 Jawaban: (B), pernyataan (1) dan (3) benar PEMBAHASAN: Bila suhu berubah, maka besaran yang berubah dari Setiap benda: panjangnya sensor metal/logam adalah hambatannya

No. 36 Jawaban: - (tidak ada jawaban)

www.simakui2012.com

7

Fisika SIMAK UI 2011  

 



[Pick the date]

Efek fotolistrik adalah keluarnya elektron dari permukaan logam akibat logam disinari dengan cahaya/ gelombang elektromagnetik. Elektron baru keluar dari permukaan logam kalau frekuensi/energi foton cahaya yang datang lebih dari energi ikat (= fungsi kerja) atau frekuensi ambang. Frekuensi minimal yang dapat membebaskan elektron disebut frekuensi ambang (fo). Dari grafik, frekuensi ambang = 5,2 × 1014 Hz sehingga jika cahaya datang memiliki frekuensi lebih dari nilai tersebut, efek fotolistrik akan terjadi → PERNYATAAN (1) SALAH Nilai frekuensi ambang fo setara dengan panjang gelombang 3 × 10 = = = 5,8 × 10 m 5,2 × 10 Karena panjang gelombang berhubungan terbalik dengan frekuensi, maka hanya foton dengan lebih kecil dari 5,8 × 10 m (=580 nm) yang akan menghasilkan fotolistrik. Jadi, seharusnya = 400 nm menghasilkan fotolistrik → PERNYATAAN (3) SALAH Nilai frekuensi ambang dapat diubah menjadi energi ambang atau fungsi kerja: = ℎ = (6,6 × 10 )(5,2 × 10 ) = 3,432 × 10 J Atau jika diubah dalam satuan eV: =

3,432 × 10 1,6 × 10

= 2,15 eV

→ PERNYATAAN (2) SALAH 

Energi foton 3,4 x 10-19 > daripada fungsi kerja (lihat perhitungan di atas) , sehingga seharusnya efek fotolistrik akan terjadi → PERNYATAAN (4) SALAH

Kesimpulan: karena hanya pernyataan (2) yang benar, maka soal ini tidak ada jawabannya. REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. = (cepat rambat cahaya) 2. = ℎ (energi foton)

www.simakui2012.com

8


SOAL&PEMBAHASAN FISIKA SIMAK UI 2011 KODE 512 No. 25 Jawaban: (A) PEMBAHASAN: Untuk memeriksa mana yang lebih terang, kita harus hitung dulu hambatan masingmasing =

=

1

=

=2

1

1 2 2 ∙ 50 ∙ 1 1 = ohm 100

No. 26 Jawaban: (B) PEMBAHASAN: 1

=

1

=

(reaktansi kapasitif)

2.

=

(reaktansi induktif)

−

1

1 1 − 1 2

= (1,097 × 10 )

Jelas, > sehingga menurut hukum Ohm, IL < IC sehingga lampu L1 (lampu yang dipasang seri dengan kapasitor C) akan menyala lebih terang. 1.

1

= (1,097 × 10 )

= 2 ∙ 50 ∙ 1 = 100 ohm

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN:

=

=

4 = 1,22 × 10 3 ∙ 1,097 × 10 = 122 nm

3 4 m

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: =

−

(panjang gelombang foton yang

dipancarkan jika elektron turun ke energi yang lebih rendah. No. 27 Jawaban: - (tidak ada yang benar)

www.simakui2012.com

1


PEMBAHASAN:  Setiap benda bermuatan akan menimbulkan medan listrik di sekitarnya  Sebuah keping logam bermuatan akan menimbulkan medan di sekitarnya sebesar =

2  Muatan yang berada dalam medan magnet akan mendapat gaya = Sehingga muatan di atas akan mendapat gaya sebesar: = 

2






T

w

l

F



=

x

Kita mencari nilai x dari tan maka sin

= tan

dan sin

di mana sin

= dan tan

=

, jika sudut  kecil,

sehingga =

=

=

2

=

2

Kesimpulan: tidak ada jawaban REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. 2.

= =

(medan listrik keping bermuatan) (gaya yang dialami muatan dalam medan listrik)

www.simakui2012.com

2


No. 28 Jawaban: (B) PEMBAHASAN:

ℎ = (1 − cos )

Kelajuan bola m ketika lepas dari permukaan bola dapat dihitung dengan kekekalan energi mekanik =

2 ℎ=

(1 − cos )

2

Di titik tersebut bola m memenuhi persamaan gerak melingkar = cos

=

=

cos

Dari persamaan (1) dan (2) kita peroleh: 2

(1 − cos ) =

cos

2 = 3 cos cos

=

2 3

Persamaan ini dapat kita masukkan ke persamaan (1) atau (2) dan kita dapatkan

=

2 3


= 2 ℎ (kelajuan benda yang dilepas tanpa kecepatan awal dari ketinggian h, tanpa gesekan)

2. ∑

=

www.simakui2012.com

(gaya sentripetal)

3



=

8 ̂−4 ̂ = 4 ̂−2 ̂ 2


dt = 4 ̂ −

̂


(4 ) + ( )

15 =

(4 ) + ( )


225 = (4 ) + ( ) ( ) + 16 (

− 225 = 0

+ 25)(

− 9) = 0 =9

=3s REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. ∑ = (hukum Newton) 2. ⃗ = ∫ dt (hubungan kecepatan dan percepatan) 3. | ⃗ | =


No. 30 Jawaban: (D) PEMBAHASAN: 1

−

www.simakui2012.com

=

1

+

1 1 1 = + 1 25 − 60

1 ′ =

1

−

60

4


−

1 59 =− 25

= 25 ∙ 59 = 1475 cm = 14,75 m

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1

=

1

1 ′

+

No. 31 Jawaban: (A) PEMBAHASAN: Rangkaian di atas membentuk Jembatan Wheatstone. Dalam rangkaian Wheatstone, jika vAB = 0 ini berarti × (2

=

)×

×

=

× 10

= 5Ω Dengan demikian, tegangan sensor dapat ditentukan berdasarkan kesebandingan V dan R pada rangkaian seri: =

15

=

+ 5 5 + 10 =5V

Karena kenaikan suhu adalah 5oC tiap 1 volt, maka kenaikan suhunya: Δ = (5 V)(5

/V) = 25 C

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. × = × (perkalian silang hambatan pada rangkaian Wheatstone) 2.

=

(kesebandingan V dan R pada rangkaian seri)

www.simakui2012.com

5


No. 32 Jawaban: (A) PEMBAHASAN: Gelombang ultrasonik yang dilewatkan pada sebuah bahan akan menerobos bahan dan sebagian dipantulkan (direfleksikan) oleh permukaan di ujung lain. (PERNYATAAN BENAR) Gelombang datang

Gelombang pantul

d Jika waktu total yang diperlukan gelombang untuk bolak-balik adalah t, maka ketebalan d dapat ditentukan dengan =

×

Δ 2

(v = cepat rambat gelombang ultrasonic dalam bahan tersebut) . (ALASAN BENAR) DAN KEDUA PERNYATAAN BERHUBUNGAN SEBAB AKIBAT.

No. 33 Jawaban: (D) PEMBAHASAN:

Perhatikan, gas berada dalam tabung tertutup, ini menandakan volum gas konstan. Jika volum gas tidak berubah, maka usaha bernilai nol, karena = → PERNYATAAN SALAH CV = kapasitas kalor pada volum tetap:

=

Δ

3 =2

Δ Δ

=

3 2

CV = kapasitas kalor pada tekanan tetap: www.simakui2012.com

6


=

Δ

Baik gas diatomik maupun monoatomik, nilai

3 =2

Δ Δ

=

5 2

selalu lebih kecil daripada

→ ALASAN BENAR

No. 34 Jawaban: (E) PEMBAHASAN:  Bola pejal dan bola kosong memiliki nilai momen inersia yang berbeda. Untuk bola pejal: =

, dan untuk bola kosong =

. Untuk benda yang menggelinding dari puncak

bidang miring, percepatan yang akan dialaminya adalah: sin = 1+ Dengan k adalah konstanta inersia (2/5 untuk bola pejal, 2/3 untuk bola kosong) momen inersia bola kosong lebih besar daripada bola pejal → percepatan bola kosong akan lebih kecil daripada bola pejal → bola pejal akan sampai terlebih dahulu di dasar bidang miring → PERNYATAAN SALAH  Karena kedua bola mengalami percepatan yang berbeda, tentu saja kecepatan kedua bola pun akan berbeda. Di dasar bidang miring, benda akan memiliki kelajuan sebesar:



=

2 ℎ 1+

→ ALASAN SALAH

No. 35 Jawaban: (E) PEMBAHASAN:  Yang dimaksudkan “pemantulan” pada cermin adalah pemantulan teratur yang bisa menghasilkan bayangan, sementara pada umumnya benda, pemantulan yang terjadi adalah pemantulan baur, yang tidak akan menghasilkan bayangan. Perbedaan jenis pemantulan ini ditentukan oleh rata atau tidaknya sebuah permukaan.

www.simakui2012.com

7






Cahaya tampak (sinar ungu sampai merah) memiliki panjang gelombang hanya dalam jangkauan 4000 ̇ sampai 7000 ̇ . Jadi, yang kita bicarakan di sini bukan hanya cahaya tampak, tapi juga “cahaya” (=gelombang elektromagnetik) lainnya, seperti sinar infra merah, ultraviolet, sinar-X, dll. Kasar atau halusnya sebuah permukaan adalah relatif, bergantung pada panjang gelombang yang datang. Permukaan yang tampak rata bagi sinar dengan panjang gelombang tertentu, belum tentu rata bagi sinar dengan panjang gelombang yang lebih kecil seperti sinar-X. Jadi, cermin tidak bisa memantulkan semua cahaya → PERNYATAAN SALAH Ketika kita becermin, kita bisa melihat semua warna cahaya, berarti cermin bisa memantulkan sinar yang panjang gelombangnya lebih dari 5000 angstrom → ALASAN SALAH

No. 36 Jawaban: (C) PEMBAHASAN: Nilai percepatan gravitasi bumi tidak konstan, karena jari-jari bumi yang tidak sama, dan struktur di bawah tanah yang berbeda-beda. Karena bentuk bumi yang pepat, arahnya pun tidak selalu persis ke pusat bumi → PERNYATAAN BENAR Nilai gravitasi bumi tidak dipengaruhi rotasi bumi maupun gaya koriolis → ALASAN SALAH

www.simakui2012.com

8


SOAL&PEMBAHASAN FISIKA SIMAK UI 2011 KODE 513 No. 25 Jawaban: (D) PEMBAHASAN: Peluruhan per detik (aktivitas radioaktif) A dihitung dengan = Dengan = konstanta radioaktif, dan N = jumlah zat radioaktif pada saat itu. Karena (dengan

=

, /

= waktu paruh) maka

/

=

0,693 /

=

0,693 1,63 × 10 × 6,03 × 10 (1,28 × 10 tahun)(3,14 × 10 detik⁄tahun) 40 = 0,421 peluruhan/detik

REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. = (aktivitas radioaktif) 2.

=

, /

(konstanta radioaktif)

No. 26 Jawaban: (A) PEMBAHASAN:

www.simakui2012.com

1


Saat sinar keluar dari prisma ke udara, kondisinya adalah kondisi sudut batas/sudut kritis: sin

sin

=

=

1 1 = 1,414 √2 = 45

dari udara ke dalam prisma: sin =

sin

1 ∙ sin = 1,414 sin 45 sin =

1 2

= 30 REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. sin = sin (hukum Snellius untuk pembiasan) 2. sin

=

(menghitung sudut batas/sudut kritis)

No. 27 Jawaban: - (tidak ada yang benar) PEMBAHASAN:



 Setiap benda bermuatan akan menimbulkan medan listrik di sekitarnya  Sebuah keping logam bermuatan akan menimbulkan medan di sekitarnya sebesar


=

2  Muatan yang berada dalam medan magnet akan mendapat gaya =

=

2

l

F



x


www.simakui2012.com

T

w

Sehingga muatan di atas akan mendapat gaya sebesar: =





di mana sin

dan

= dan tan

=

,

2



= tan

=

=

=

2

=

2


www.simakui2012.com

3



=

(medan listrik keping bermuatan)

=

(gaya yang dialami muatan dalam medan listrik)

No. 28 Jawaban: (A) PEMBAHASAN:  Konsep: benda bermuatan listrik akan dibelokkan dalam medan magnet oleh Gaya Lorentz  Gaya Lorentz pada muatan dalam medan magnet sebesar =  Akibat gaya Lorentz, muatan akan bergerak melingkar dengan jari-jari yang dapat diturunkan dari persamaan gaya sentripetal dengan memasukkan gaya Lorentz sebagai gaya sentripetal = = =  Jari-jari pada soal di atas dapat dihitung dengan rumus keliling lingkaran: 1 = × (keliling lingkaran) 4 1 3,14 = (2 4

1 ) = (2 ∙ 3,14 ∙ ) 4 = 2 cm

 Dengan persamaan jari-jari di atas, kita dapat hitung medan magnet: =

=

(1,6 × 10 )(1200) = 6 × 10 T (0,02 m)(1,6 × 10 )

REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. = (gaya Lorentz pada muatan dalam medan magnet) 2.

=

(gaya sentripetal)

www.simakui2012.com

4



=

8 ̂−4 ̂ = 4 ̂−2 ̂ 2


dt = 4 ̂ −

̂


(4 ) + ( )

15 =

(4 ) + ( )


225 = (4 ) + ( ) ( ) + 16 (

+ 25)(

− 225 = 0 − 9) = 0 =9



No. 30 Jawaban: (C) PEMBAHASAN: Hukum kekekalan momentum sudut (momentum sudut sebelum dan sesudah tumbukan harus sama) Momentum sudut tanah liat sebelum = momentum sudut tongkat + tanah liat sesudah =( + www.simakui2012.com

) 5


1 12

=

+

1 [1 kg][1 m] + [0,1 kg][0,5 m] 12

(0,1 kg)(10 m/s)(0,5 m) =

1 + 0,025 12

0,5 =

0,5 = =

13 120

60 rad/s 13

Energi sebelum tumbukan: =

1 2

=

1 ∙ 0,1 ∙ 10 = 5 J 2

Energi sesudah tumbukan: 1 = ( + ) 2

=

1 13 2 120

60 13

=

15 = 1,15 J 13

Energi yang hilang = 5 – 1,15 = 3,85 Joule REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. = (momentum sudut partikel) 2. = (momentum sudut benda tegar) 3. Hukum kekekalan momentum sudut 4.

=

5.

=

(energi kinetik partikel) (energi kinetik benda tegar)

No. 31 Jawaban: PEMBAHASAN: Soal ini tidak dapat diselesaikan karena ada kesalahan konsep, yaitu kalor yang dibuang (150 J) lebih besar daripada kalor yang diserap (90 J). Seharusnya sebaliknya.

www.simakui2012.com

6


No. 32 Jawaban: (E ) PEMBAHASAN: Perbandingan EP dan EK pada getaran harmonis: = tan 1 3

= tan tan

=

1 √3

= 30 Percepatan pada getaran harmonis: =

sin

= (0,08 m)(2 ∙ 0,5)

1 = 0,4 m⁄s 2

REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. = sin (percepatan GHS) 2.

= tan

(perbandingan EP dan EK pada GHS)

No. 33 Jawaban: (C ) PEMBAHASAN: Pada keadaan awal, gunakan persamaan gerak melingkar: = = = Gerak parabola

www.simakui2012.com

7


=

2

Jarak x maksimum:

=

=

∙

2

= √2 = 100√2 = 141,42 m

Sehingga = 141,42 − 100 = 41,42 m REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: =

1. 2.

=

(gaya sentripetal / gerak melingkar) (gerak benda jatuh tanpa kecepatan awal arah vertical)

No. 34 Jawaban: (B ) PEMBAHASAN:  Sinar-X selain untuk keperluan foto rontgen, juga digunakan di bandara untuk mengecek isi tas / koper penumpang, dalam dunia seni untuk mengetahui lapisan-lapisan suatu lukisan, dll. → PERNYATAAN BENAR  Sinar-X tergolong gelombang elektromagnetik yang berenergi tinggi, sehingga bisa berbahaya bagi tubuh jika digunakan melebihi dosis tertentu. → ALASAN BENAR TAPI TIDAK ADA HUBUNGAN SEBAB AKIBAT

No. 35 Jawaban: (D ) PEMBAHASAN:  Massa dan ketebalan kedua silinder sama, tetapi (silinder 2 lebih rapat daripada silinder 1) maka berarti jari-jari silinder 1 lebih besar daripada silinder 2 (R1 > R2)  Karena momen inersia sebanding dengan R2, berarti momen inersia 1 > momen inersia 2 → PERNYATAAN SALAH  Perumusan momen inersia adalah = ∑ atau = ∫ . Jadi, nilai momen inersia bergantung pada persebaran partikel suatu benda. Benda dengan massa jenis besar www.simakui2012.com

8


menunjukkan partikel-partikel yang lebih rapat (R lebih kecil), dengan sendirinya akan memiliki momen inersia yang lebih kecil untuk ukuran massa yang sama. Begitu pula sebaliknya. → ALASAN BENAR

No. 36 Jawaban: (B ) PEMBAHASAN:  Bulan mengelilingi bumi dengan waktu putaran yang sama → momentum sudut konstan → PERNYATAAN (1) BENAR  Energi total bulan bernilai negatif: 1 1 1 = + =− + =− + =− 2 2 2 → PERNYATAAN (3) BENAR

www.simakui2012.com

9


SOAL&PEMBAHASAN FISIKA SIMAK UI 2011 KODE 514

No. 25 Jawaban: - (tidak ada yang benar) PEMBAHASAN:  Setiap benda bermuatan akan menimbulkan medan listrik di sekitarnya  Sebuah keping logam bermuatan akan menimbulkan medan di sekitarnya sebesar 2  Muatan yang berada dalam medan magnet akan mendapat gaya =



l

F



x


Sehingga muatan di atas akan mendapat gaya sebesar: =

T

w

=

=





di mana sin

dan

= dan tan


=

,

= tan

=

2


=

=

2

=

2


No. 26 Jawaban: (D ) PEMBAHASAN: Ketika cahaya memasuki medium lain, kelajuan dan panjang gelombangnya berubah, berbanding terbalik dengan indeks bias. Kelajuan: = www.simakui2012.com

1


1 = 1,65 3 × 10 = 1,82 × 10 m/s Panjang gelombang: = 1 = 1,65 633 =

633 = 383 nm 1,65

REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: =

=

−

=

No. 27 Jawaban: (B ) PEMBAHASAN: Energi kinetik relativistik: =

1

⎛

− 1⎞

⎝ 1−

=

1

⎛ ⎝ 1−

(0,6 )

⎠ 1 1 −1 = 0,8 4

− 1⎞ = ⎠

Karena energi total E = jumlah dari energi diam (Eo) dan energi kinetik (EK): =

+

=

+

1 4

=

5 4

Sehingga 1 =4 5 4

=

1 5

Atau

www.simakui2012.com

2


=

1 5

REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: =

1. 2.

=

− +

=

−1

(energi kinetik relativistic)

(energi total)

No. 28 Jawaban: (A ) PEMBAHASAN: Hitung frekuensi sudut m2

=

=

2 = 1 rad/s 2

Kelajuan maksimum bisa dihitung dengan persamaan

=

, tetapi karena yang ditanyakan di

sini adalah kelajuan pusat massa, maka persamaan tersebut harus dikalikan dengan rasio

(

)

=

+

=

2 (5 × 10 )(1) = 2,5 × 10 2+2

m = 2,5 s

REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1.

=

atau

=

(frekuensi osilasi pegas-massa)

No. 29 Jawaban: (B ) PEMBAHASAN: Perubahan entropi: ln ∆ =

=

=

23 = 0,4 ∙ 8,02 ∙ ln www.simakui2012.com

3


ln

= 7,2

= 1,97 ≈ 2 REVIEW PERSAMAAN-PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. ∆ = 2.

(perubahan entropi pada suhu tetap)

=

ln

(usaha yang dilakukan gas pada proses isothermal)

No. 30 Jawaban: (D ) PEMBAHASAN: Jika gerak mobil A dan B digambarkan dalam bentuk grafik:

V (m/s)

Selisih jarak S1 = 245 m

Selisih jarak S3 = 350 m Kurva mobil B

70 = = 70 ∙ 5 = 350 m 0

Kurva mobil A t (s)

Mobil A menempuh jarak 245 m untuk berhenti

5s Berhenti di pit

Mobil A menempuh jarak 350 m untuk melaju kembali

Keterangan: selisih jarak antara A dan B saat A berhenti (s1) maupun saat A kembali melaju (s3) sama dengan jarak yang ditempuh A. =

+

+

= 245 + 350 + 350 = 945 m

No. 31 Jawaban: (A ) PEMBAHASAN: www.simakui2012.com

4


Kecepatan awal dan percepatan gravitasi harus diuraikan ke sumbu x dan sumbu y

sin −

cos

sin( − )

cos ( − )

−

= 60 − 30 = 30

Perhitungan sumbu y gunakan persamaan GLBB =

=

+

1 cos ( − ) − ( cos ) 2

0 = 29,4 ∙ =

1 1 1 − ∙ 9,8 ∙ √3 2 2 2

29,4 ∙ 2 9,8√3

= 2√3 s

Sumbu x, gunakan persamaan yang sama =

1 sin ( − ) − ( sin ) 2

1 1 1 = 29,4 ∙ √3 ∙ 2√3 − ∙ 9,8 ∙ ∙ 2√3 2 2 2

= 88,2 − 29,4 = 58,8 m


=

+

(GLBB)


www.simakui2012.com

=

8 ̂−4 ̂ = 4 ̂−2 ̂ 2

5



dt = 4 ̂ −

̂


(4 ) + ( )

15 =

(4 ) + ( )


225 = (4 ) + ( ) ( ) + 16 (

+ 25)(

− 225 = 0 − 9) = 0 =9



NO. 33 Jawaban: (A ) PEMBAHASAN: Jika kapasitor diisi bahan dielektrik, maka diperlukan tegangan yang lebih besar untuk mengarahkan dipole-dipol listrik dalam bahan dielektrik (lihat gambar). Ini artinya, jika kapasitor yang diisi dan tidak diisi dielektrik diberi tegangan yang sama, medan listrik pada kapasitor yang diisi dielektrik akan lebih kecil.

→ PERNYATAAN DAN ALASAN BENAR, DAN ADA HUBUNGAN SEBAB AKIBAT

www.simakui2012.com

6


No. 34 Jawaban: (B ) PEMBAHASAN:   

bayangan akhir di tengah berarti bayangan maya → PERNYATAAN (3) BENAR bayangan maya bersifat tegak terhadap benda sebelumnya (bayangan lensa 1) berarti bersifat terbalik terhadap lensa pertama → PERNYATAAN (2) SALAH Perhitungan di lensa kedua (s’ = -25 cm) 1 1 1 = + ′ 1 1 1 = + 20 −25 1

=

1 1 9 + = 20 25 100 100 cm 9

= Dari persamaan jarak dua lensa:

= ′ + 50 = ′ + ′ = 50 −

100 9

100 350 = cm 9 9

Perhitungan di lensa pertama: 1

=

1

1 1 1 = + 350 10 1

=

=

+

1 ′ =

9

1

+

9 350

1 9 26 − = 10 350 350

350 = 13,46 ≈ 13,5 cm 26

Jadi, benda terletak sejauh 13,5 cm di sebelah kiri lensa kiri, atau 13,5 + 50 = 63,5 cm di sebelah kiri lensa kanan. → PERNYATAAN (1) BENAR www.simakui2012.com

7


′ = 25 cm > s = 13,5 cm , berarti bayangan diperbesar → PERNYATAAN (4) BENAR




= +

2.

= ′ +

No. 35 Jawaban: (E ) PEMBAHASAN: Pencari channel pada televisi dan radio menggunakan prinsip frekuensi resonansi. Pada keadaan ini:  

Impedansi minimum, yaitu Arus dan daya maksimum

=

→ SEMUA PERNYATAAN BENAR

No. 36 Jawaban: (A ) PEMBAHASAN: 

Gelombang dengan persamaan = sin cos adalah persamaan gelombang stasioner/ berdiri/ tegak dengan ujung terikat/tetap. (untuk ujung bebas, persamaannya = sin cos ). → PERNYATAAN (1) BENAR



Cepat rambat gelombang =

=

5 10

= 3

3 = 1,5 m/s 2

→ PERNYATAAN (2) BENAR 

Amplitudo di x = 75 cm =

sin

= 0,12 sin

10 ∙ 0,75 = 0,12 sin 2,5 = 0,12 m 3

→ PERNYATAAN (3) BENAR  Cari dulu panjang gelombang :

=

=

= 0,6 m , simpul kedua akan berjarak sebesar =

0,6 m → PERNYATAAN (4) SALAH

www.simakui2012.com

8



=

2.

=

3.

=

(cepat rambat gelombang) sin

cos

persamaan gelombang stasioner ujung terikat

(bilangan gelombang)

www.simakui2012.com

9

Soal dan Pembahasan Simak UI Fisika 2011

Recommend Documents