Pembahasan Simak UI Fisika 2012

(1)

Pembahasan

Simak UI Fisika

(2)

PETUNJUK UMUM

1. Sebelum mengerjakan ujian, periksalah terlebih dulu, jumlah soal dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal.

Naskah soal ini terdiri dari 10 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:

524

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 danjangan pernah menggunakan lembar jawabankarena 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 ujiantidak 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

(3)

Kode Naskah Soal:

524

FISIKA

GunakanPetunjuk A dalam menjawab soal nomor 25 sampai nomor 30.

25. Sebuah elektron(e=−1,6×10−19_{C) bergerak}

denganV~ = (2×106ˆ

i+ 3×106ˆ

j)m/s memasuki ruang yang bermedan magnet

~

B= (0,01ˆi−0,02ˆj)T . Gaya yang dialami elektron tersebut adalah ....

✭❆✮ (11,2×10−15ˆ_k₎_N

✭❇✮ (−11,2×10−15ˆ k)N

✭❈✮ (2,28×10−16ˆ k)N

✭❉✮ (−2,28×10−16ˆ k)N

✭❊✮ (−2,28×10−17ˆ k)N

26.

Besarεpada gambar di atas agar arus yang mengalir diR3sebesar 1,8 A adalah ....

✭❆✮ 3,8 V

✭❇✮ 4,0 V

✭❈✮ 8,6 V

✭❉✮ 14,3 V

✭❊✮ 24 V

27. Bola jatuh dari keadaan diam berjarak 6,0 m tepat di atas verteks cermin konkaf yang memiliki jari-jari kelengkungan 1 m. Waktu pada saat bola dan bayangannya bertemu adalah ....

✭❆✮ 1,05 detik

✭❇✮ 1 detik

✭❈✮ 0,776 detik

✭❉✮ 0,645 detik

✭❊✮ 0,5 detik

28. Radionuklida Pt-199 memiliki waktu paruh 30,8 menit. Sebuah sampel dipersiapkan memiliki aktivitas7,56×1011

Bq. Jumlah nukleus Pt-199 pada sampel adalah ....

✭❆✮ 2,02×1015

✭❇✮ 3,08×1015

✭❈✮ 3,74×1015

✭❉✮ 4,25×1015

✭❊✮ 7,56×1015

29. Sebuah tabung (V= 30 L) berisi gas ideal dengan temperaturT = 0◦_{C. Setelah sebagian gas keluar}

tabung, tekanan gas berkurang sebesar

∆p= 0,78atm (temperatur gas konstan). Kerapatan gas dalam kondisi normal adalah ρ= 1,3g/L. Massa gas yang keluar tabung adalah ....

✭❆✮ 25 g

✭❇✮ 27 g

✭❈✮ 30,4 g

✭❉✮ 35,2 g

✭❊✮ 37,6 g

30. Sebuah balon besar berisi udara dijatuhkan dari atap sekolah setinggi 10 m. Grafik berikut yang bisa merepresentasikan kecepatan balon terhadap waktu ketika balon jatuh secara vertikal adalah ....

✭❆✮ ✭❇✮ ✭❈✮ ✭❉✮ ✭❊✮ c

(4)

Kode Naskah Soal:

524

GunakanPetunjuk B dalam menjawab soal nomor 31 sampai nomor 33.

31. Posisi matahari yang terlihat di pagi hari lebih tinggi daripada posisi matahari yang sebenarnya.

SEBAB

Posisi matahari yang terlihat di sore hari lebih tinggi daripada posisi matahari yang sebenarnya. 32. Sebuah benda berada 10 cm di depan lensa

konvergen yang memiliki fokus 10 cm. Lima centimeter di belakang lensa konvergen diletakkan lensa divergen dengan fokus−15 cm. Sifat

bayangan yang dibentuk oleh susunan lensa ini adalah tegak, maya, dan sama besar.

SEBAB

Bayangan akhir benda berada pada posisi benda semula.

33. Sebuah kereta api yang bergerak pada lintasan di sepanjang sumbu-x,x(t) = 2t2

−9t+ 10(di mana xdalam meter dantdalam detik) akan selalu mengalami percepatan sepanjang perjalanannya.

SEBAB

Besarnya percepatan kereta adalah 4 m/detik2

dan selalu ke arah kanan.

GunakanPetunjuk C dalam menjawab soal nomor 34 sampai nomor 36.

34. SimbolE,P,V, dantmasing-masing adalah simbol untuk energi listrik, daya listrik, tegangan listrik, dan waktu, sedangkanRmerupakan simbol hambatan dari sebuah setrika. Jika setrika bertuliskan 220 V/300 W, maka perumusan daya untuk setrika tersebut yang paling tepat adalah ....

(1) P =E t (2) P =I2

R (3) P =I.V (4) P =V

2

R

35. Gelombang berjalan memiliki persamaan: y(x, t) = 0,008 sin(10πx−8πt)di manaydanx dalam meter dantdalam detik. Pernyataan yang BENAR adalah ....

(1) Kecepatan gelombang adalah 0,8 m/detik (2) Frekuensi gelombang 4 Hz

(3) Panjang gelombang adalah 0,2 m

(4) Simpangan pada titik 10 m dan waktu 100 detik adalah 0,004 m

36. Sensor piezoelektrik dapat dimanfaatkan untuk mengukur besaran fisika secara langsung pada ....

(1) tekanan (2) jarak (3) gaya (4) frekuensi

c

(5)

w ww .kitabsimakui.com

PEM BAHASAN FISIKA SIM AK UI 2012 Kode Soal 524

Soal nomor 25

Jaw aban: (A)

Pembahasan:

Gaya Lorent z:

⃗

=

⃗

×

⃗

= (

−

1,6 × 10 ) ( 2 × 10

⃗

+ 3 × 10

⃗

) × ( 0,01

⃗ −

0,02

⃗

)

= (

−

1,6 × 10 ) (

−

4 × 10

−

3 × 10 )

⃗

= 11,2 × 10

⃗

Soal nomor 26

Jaw aban: (C)

Pembahasan:



Karena kuat arus yang m elalui R₃_{diket ahui, kit a bisa menghit ung beda pot ensial ant ara kedua}

t it ik cabang

= = 1,8

∙

7 = 12,6 Volt = 0

=

−

REVIEW KONSEP



Hukum I Kirchhoff, di t it ik percabangan



M encari kuat arus di sebuah cabang dengan Hukum II Kirchhoff

⃗

=

⃗

×

⃗

(

⃗

+

⃗

) × (

⃗

+

⃗

) = (

−

)

⃗

×

⃗

=

− ⃗

⃗

×

⃗

= 0

REVIEW KONSEP



M uat an yang bergerak di dalam m edan m agnet akan m endapat gaya Lorent z



Perkalian vekt or

Karena

⃗

×

⃗

= 0,

(6)



Cabang lain m emiliki beda pot ensial yang sam a (karena t it ik-t it ik ujungnya sam a). Dengan dem ikian, kit a bisa m enghit ung kuat arus yang m elalui ham bat an 3



=

−

= 12,6

−

24

3 =

−

3,8 V



Dengan hukum pert am a Kirchhoff kit a dapat m enghitung kuat arus yang m elalui ham bat an 2



+ + = 0

−

3,8 + + 1,8 = 0 = 2 A



Akhirnya, kit a gunakan persam aan unt uk m enghit ung arus di cabang t engah

=

−

2 = 12,6

−

2 12,6

−

= 4

= 8,6 V

Soal nomor 27

Jaw aban: (B)

Pembahasan:



Tit ik di depan cerm in cekung di m ana benda dan bayangannya berim pit adalah di t it ik pusat kelengkungan cerm in (s_{= 2}f₎

1 = 1

2 + 1

′

1

′

=

1

−

₂1 = 1 2

= 2



Dengan dem ikian, benda dan bayangannya akan berim pit set elah benda m enem puh jarak 6

−

1 = 5 m



Gunakan persam aan gerak jat uh bebas unt uk m enghit ung w akt unya:

ℎ

= 1 2

= 2

ℎ

= 2

∙

5 10 = 1 1

= 1+ 1

′

ℎ

= 1 2

REVIEW KONSEP



Rum us pem bent ukan bayangan pada cerm in cekung (konkaf)

(7)

Soal nomor 28

Jaw aban: (A)

Pembahasan:

=

= =

0,693

⁄

_/ =

/

0,693=

( 7,56 × 10 ) ( 30,8 × 60 s)

0,693 = 2,02 × 10

Soal nomor 29

Jaw aban: (C)

=

REVIEW KONSEP



Persam aan gas ideal



Jika pada suat u proses volum dan t em perat ur gas t et ap, m aka berlaku hubungan = at au =

/ =

0,693

=

REVIEW KONSEP



Wakt u paruh radioakt if

Dengan = t et apan peluruhan



Akt ivit as radioakt if (kecepat an peluruhan)

Dengan N_{= jum lah part ikel}

Tit ik pusat kelengkungan cerm in, t em pat benda dan bayangan berimpit



1 m

(8)

Pembahasan



Gas berada dalam t abung yang volum enya t et ap (V₁₌V₂_{). Tem perat ur pun kit a asum sikan}

konst an.



Pada keadaan aw al, m assa gas yang ada:

= = ( 1,3 g/ L) ( 30 L) = 39 g



Tekanan aw al kit a asum sikan = t ekanan udara luar = 1 at m . Set elah proses, t ekanan gas m enjadi 1

−

0,78 = 0,22 atm



Selanjut nya gunakan perbandingan t ekanan dengan massa:

=

1 0,22=

39

= 39

∙

0,22 = 8,58 g



Dengan dem ikian, m assa gas yang keluar:

∆

=

−

= 39

−

8,58 = 30,42 g

Soal nomor 30

JAWABAN: (E)

Pembahasan:



M ula-m ula benda bergerak m akin lam a m akin cepat , dengan percepat an yang t erat ur, nam un set elah w akt u t ert ent u, saat gaya gesekan = gaya berat , kecepat an benda akan konst an.

kelajuan

w akt u

v _{t erm inal}

REVIEW KONSEP



Gaya gesekan dengan udara (dan fluida secara um um ) adalah berbanding lurus dengan kecepat annya. Sem akin cepat benda bergerak, sem akin besar pula gaya gesekan yang dialaminya.

(9)

Soal nomor 31

Jaw aban: (B)

Karena sinar m at ahari m engalami pem biasan saat m elalui at m osfer bum i, m at ahari m asih dapat t erlihat w alaupun secara geom et ris sudah berada di baw ah horison. Ini mem buat pada saat

m at ahat i t erbit dan t erbenam , posisi m at ahari yang t erlihat lebih t inggi daripada posisi sebenarnya.

Soal nomor 32

Jaw aban: (D)



Pem bent ukan bayangan pert am a oleh lensa konvergen/ cem bung 1

= 1+ 1

′

1 10=

1 10+

1

′

1

= 1+ 1

′

= +

Review Konsep



Rum us pem bent ukan bayangan unt uk lensa cekung/ cem bung sam a saja:



Cat at an: unt uk lensa cekung (divergen) nilai f_{negat if, unt uk lensa cem bung (konvergen)}

nilai f_{posit if}



Unt uk pem bent ukan bayangan oleh susunan dua lensa berlaku hubungan

(10)

1

′

=

1 10

−

1 10= 0

= 1 0=

∞



Bayangan ini m enjadi benda bagi lensa kedua (cekung/ divergen):

1

= 1+ 1

′

1

−

15 = 1

∞

+

1

′

1

′

=

−

1

15

−

0 =

−

1 15 =

−

15 cm

Tanda m inus m enunjukkan bayangan bersifat m aya dan berada di depan lensa.



PERNYATAAN SALAH, ALASAN BENAR

Soal nomor 33

Jaw aban: (A)

Pembahasan:



Kit a dapat m enget ahui percepat an keret a api dengan m elakukan diferensial dua kali. = 2

−

9 + 10

= = 4

−

9

= = 4 m/ s

Terlihat bahw a nilai percepat an konst an art inya sepanjang perjalanannya keret a api m engalam i percepat an sebesar 4 m / s2 yang arahnya ke kanan (dit andai dengan nilai posit if)



PERNYATAAN DAN ALASAN BENAR, DAN ADA HUBUNGAN SEBAB AKIBAT

10 cm 5 cm benda

Bayangan akhir t erlet ak 15 cm di depan lensa cem bung, berart i berim pit dengan bendanya, t et api nilai s’ = 15 cm > s = 10 cm ,

(11)

Soal nomor 34

Jaw aban: (D)

Diket ahui: set rika bert uliskan 220 V/ 300 W

Pem bahasan:

Unt uk alat list rik dengan spesifikasi volt ase dan daya yang sudah t ert ent u, m aka hubungan V, P, dan R yang biasa digunakan adalah:

=

At au, jika kit a ingin m enghit ung besar ham bat an set rika:

=



PERNYATAAN (4) SAJA YANG BENAR

Soal Nomor 35

Jaw aban: (A)

= sin(

−

)

= 2 = 2

= 2

=

Review Konsep

Persam aan gelom bang berjalan:

dengan

= = = =

Review Konsep

(12)

Diket ahui: persam aan gelom bang berjalan = 0,08 sin( 10

−

8 ) di m ana y dan x dalam m et er dan t dalam det ik.

Pem bahasan:

(1) Cepat ram bat gelom bang: = = = 0,8 m/ s



BENAR

(2) Frekuensi gelom bang: = = = 4 Hz



BENAR

(3) Panjang gelom bang: = = = 0,2 m



BENAR

(4) Pada x_{= 10 m dan}t_{= 100 s:}

= 0,08 sin( 100

−

800 ) = 0,08 sin(

−

700 ) = 0



SALAH

(Cat at an: unt uk sudut kelipat an 2



, sinus bernilai nol)

Soal Nomor 36

Jaw aban: (D)

Pembahasan:

Piezoelekt rik adalah bahan yang dapat m engubah t ekanan m ekanik m enjadi t egangan list rik. Oleh