Pembahasan FISIKA Simak UI 2009-2015

(1)

Soal + Pembahasan

Simak UI

(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 12 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:

221

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

(3)

FISIKA

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

25. Sebuah mikroskop terdiri dari lensa obyektif (f1= 0, 5cm) dan lensa okuler (f2= 2cm). 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 .... (A) 20 kali

(B) 40 kali (C) 102 kali (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₎

(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

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 ₌ 0, 5h 2meV (B) λ0 ₌ h 2meV (C) λ0 ₌_√0, 5h 2meV (D) λ0 ₌_√ h 2meV (E) λ0 ₌_√1, 5h 2meV 29.

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 = mg0l qσ (B) x = mg0 qσl (C) x = qσ mg0l (D) x = σl

(4)

Kode Naskah Soal:

511

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 31.

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

32. Sebuah sumber cahaya memancarkan cahaya tampak dalam dua macam panjang gelombang λ = 430nm 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 ....

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

(D) 9,2 cm (E) 17 cm

33. Benda dengan massa 2 kg dalam keadaan diam mendapat gaya ~F = 8ˆi − 4 ˆtjN. Waktu yang 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

Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 34 . 34. Nilai percepatan gravitasi bumi di ekuator lebih

kecil daripada di kutub. SEBAB

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

(5)

36.

Grafik di atas didapat dari pengukuran arus listrik (I) dan frekuensi foton (f ) pada eksperimen fotolistrik.

Bila tetapan Planck h = 6, 6 × 10−34J.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

(6)

Kode Naskah Soal:

512 FISIKA

25.

Dua buah lampu listrik L1dan L2mempunyai 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) L1lebih terang dari pada L2

(B) L2lebih terang dari pada L1

(C) L1sama terangnya dengan L2

(D) L1sama redupnya dengan L2

(E) L1dan L2tidak menyala

26. Sebuah atom hidrogen berada dalam keadaan n = 2, l = 1, dan ml= −1mengemisi 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 (E) 160 nm 27.

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 = mg0l qσ (B) x = mg0 qσl (C) x = qσ mg0l (D) x = σl mg0q (E) x = qσl mg0

(7)

28.

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 msesaat sebelum meninggalkan permukaan bola M adalah .... (diketahui Ibola= 2/5M R2)

(A) r 1 3gR (B) r 2 3gR (C) r 3 2gR (D) √2gR (E) √3_3gR

29. Benda dengan massa 2 kg dalam keadaan diam mendapat gaya ~F = 8ˆi − 4 ˆtjN. Waktu yang 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 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 31.

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= 10Ωmaka 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 N2yang berada di dalam

tabung tertutup (V = 4 L) ketika mendingin dari T = 50◦C menjadi 36◦C adalah 35 R (dengan R

(8)

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= 100Angstrom

dan λ2= 5000Angstrom.

SEBAB

Cermin bisa memantulkan gelombang cahaya apapun.

36. Percepatan gravitasi bumi, g, di permukaan Bumi sesungguhnya tidak konstan sebesar

g= 9,8 m/detik2dan arahnya pun tidak mengarah ke pusat Bumi.

SEBAB

Rotasi bumi dengan gaya sentripetal dan gaya koriolisnya mempengaruhi nilai gravitasi bumi.

(9)

FISIKA

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◦ 27.

(10)

Kode Naskah Soal:

513

28.

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 × 10−27kg, q_p= 1, 6 × 10−19C) (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 mendapat gaya ~F = 8ˆi − 4 ˆtjN. Waktu yang 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 30.

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 ....

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

(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 π2_{= 10}₎

(A) 0,4 m/s2

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

(11)

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

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 ρ1lebih kecil daripada rapat

massa piringan kedua ρ2. Maka momen inersia

piringan pertama I1lebih 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

(12)

Kode Naskah Soal:

514 FISIKA

25.

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} (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}

27. Jika Ek, E,dan E0adalah 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 (B) Ek= 1 5E (C) Ek= 4E (D) Ek= 1 4E (E) E =5 4E 28.

Dua buah benda m1dan 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 m2ditekan

sejauh x = 5 cm kemudian dilepaskan. Kecepatan pusat massa sistem ketika benda m1meninggalkan

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

(13)

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 31.

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, 8m/detik2, maka besar jarak d adalah .... (A) 58,80 m

(B) 29,40 m (C) 26,13 m

(D) 36,28 m (E) 49,80 m

32. Benda dengan massa 2 kg dalam keadaan diam mendapat gaya ~F = 8ˆi − 4 ˆtjN. Waktu yang 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

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.

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 ....

(1) Jarak benda 63,5 cm di sebelah kiri lensa kanan. (2) Bayangan yang dihasilkan tegak atau searah

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

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

(14)

Kode Naskah Soal:

514

36. Sebuah gelombang pada tali memiliki persamaan

simpangan sebagai berikut: y = 0, 12 sin(10πx

3 ) cos 5πt.y dan x dalam meter, t 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.

(15)

FISIKA

25. Sebuah gelas kayu kuno yang ditemukan di situs arkeologi memiliki aktivitas radiasi 2,1 Bq, sedangkan kayu sejenis yang baru ditebang dari pohonnya memiliki aktivitas radiasi 8,4 Bq. Bila waktu paruh karbon-14 = 5730 tahun, maka perkiraan usia cangkir kayu adalah .... (A) 2865 tahun

(B) 5730 tahun (C) 11460 tahun

(D) 17190 tahun (E) 22920 tahun 26. Stasiun luar angkasa melakukan revolusi sebanyak

15,65 kali dalam sehari dalam orbitnya mengelilingi bumi. Jika dianggap orbitnya lingkaran, ketinggian stasiun luar angkasa tersebut dari permukaan bumi jika massa bumi 5, 97 × 1024_{kg dan jari-jari bumi}

6, 38 × 106m adalah .... (A) 156 km (B) 370 km (C) 552 km (D) 667 km (E) 675 km 27.

Sebuah elektron (e) bermassa m bergerak dengan energi kinetik K tidak akan menumbuk lempeng berjarak d dari tempat mulai elektron bergerak jika medan magnet diberikan di permukaan lempeng. Besar medan magnet tersebut adalah ....

(A) B =r 2mK e2_.d2 (B) B = r mK 2.e2_.d2 (C) B = r mK 4.e2_.d2 (D) B = r mK 8.e2_.d2 (E) B = r mK 16.e2_.d2

28. Sebuah elektron beredar mengelilingi inti atom, memenuhi model atom Bohr pada kulit L dengan kelajuan v. Jari-jari lintasan elektron pada keadaan dasar adalah R. Jika meadalah massa elektron, e

adalah muatan elektron dan k konstanta Coulomb, maka kuat arus listrik pada orbit elektron adalah .... (A) e2 2π r k m.R3 (B) 16π e3 r m.R2 k (C) e2 2π r m.R2 k (D) 2π e3 r m.R2 k e2 r k

(16)

Kode Naskah Soal:

521

Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 29 sampai

nomor 31.

29. Dinding berbentuk huruf “V” dibangun dari dua bidang miring identik tanpa gesekan. Jika benda bermassa m mula-mula diletakan pada salah satu bidang miring tersebut, maka benda akan melakukan gerak harmonis sederhana.

SEBAB

Pada dinding tanpa gesekan tidak ada energi yang hilang sehingga benda pada bidang miring pertama akan bergerak turun, kemudian akan bergerak naik bidang miring kedua sampai

ketinggian yang sama dan berulang terus menerus. 30. Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif pada

benda hanya bergantung pada posisi awal dan akhir benda itu saja, tidak bergantung pada lintasan yang dilaluinya.

SEBAB

Gesekan membuat energi mekanik akhir suatu benda selalu lebih kecil dari energi mekanik awal benda tersebut.

31. Pada mikroskop benda yang hendak diamati harus diletakkan di antara titik fokus dan pusat lensa okuler.

SEBAB

Lensa okuler mikroskop berfungsi sebagai lup.

32. Sebuah benda yang massanya 2,00 kg bergetar harmonis sederhana dengan persamaan

simpangan, y = 0, 20 sin 45t dalam satuan SI, maka ....

(1) pada saat t = 2 detik simpangannya = 0,20 m (2) pada saat t = 4

3 s, kecepatannya = 0,10 m/s (3) energi kinetik maksimumnya = 81,00 J (4) energi total benda = 9,00 J

33. Simbol E, P, V, dan t masing-masing adalah simbol untuk energi listrik, daya listrik, tegangan listrik, dan waktu, sedangkan R merupakan 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

34. Gelombang berjalan memiliki persamaan: y(x, t) = 0, 008 sin(10πx − 8πt)di mana y dan x dalam meter dan t dalam 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

35. Pernyataan yang BENAR mengenai syarat-syarat gas riil agar dapat mendekati sifat gas ideal adalah ....

(1) Tekanan gas harus sangat rendah.

(2) Gas tersebut adalah gas monoatomik atau diatomik.

(3) Gas tersebut harus gas mulia dengan nomor atom yang kecil.

(4) Massa molekul gas besar, tetapi temperaturnya rendah.

36. Benda berada 10 cm di depan cermin lengkung. Pernyataan yang BENAR adalah ....

(1) Jika yang terjadi bayangan semu, maka cermin yang digunakan adalah cermin konvek. (2) Jika jarak bayangan lebih besar dari −10 cm,

maka cermin yang digunakan adalah cermin konvek.

(3) Jika jarak bayangan yang terjadi −20 cm, cermin yang digunakan cermin konkaf dengan jari-jari kelengkungan 20 cm.

(4) Jika jarak bayangan yang terjadi −6 cm, cermin yang digunakan cermin konvek dengan jari-jari kelengkungan 30 cm.

(17)

FISIKA

25. Sebuah planet memiliki jari-jari dua kali jari-jari bumi dan massa jenisnya sepertiga kali dari massa jenis bumi. Jika berat sebuah benda di permukaan bumi adalah 540 N, maka berat benda pada ketinggian R dari permukaan planet adalah .... (R = jari-jari bumi) (A) 33,75 N (B) 60 N (C) 90 N (D) 160 N (E) 360 N

26. Diketahui massa dan muatan elektron adalah 9 × 10−31kg dan −1, 6 × 10−19C serta konstanta Planck 6, 6 × 10−34Js. Jika elektron ditembakkan dengan beda potensial listrik 20 V, maka panjang gelombang yang dipancarkan sebesar ....

(A) 2, 75.10−10_m (B) 2, 75√ 2 .10 −10_m (C) 5, 5.10−10_m (D) 5, 5√ 2.10 −10_m (E) 11√2.10−10_m 27.

Sebuah benda dengan massa M dilepaskan dari ketinggian h dan meluncur sepanjang lintasan licin seperti pada gambar di atas. Lintasan yang

lengkung memiliki jari-jari R. Ketinggian minimum h agar benda bisa mencapai ketinggian tertentu di titik A di mana ia mulai meninggalkan lintasan adalah .... (A) 1 4R (B) 1 2R (C) 3 4R (D) R (E) 1,5 R

28. Inti helium dengan massa 6, 68 × 10−27kg dan muatan 2e (e = 1, 6 × 10−19C) dipercepat di dalam siklotron. Jika jari-jari orbit R = 2 m dan periode orbit inti helium ini 10−7s, maka kelajuan yang dibutuhkan inti helium adalah ....

(A) 3, 15 × 106_m/s

(B) 6, 30 × 106_m/s

(C) 1, 26 × 107_m/s

(D) 3, 15 × 107_m/s

(18)

Kode Naskah Soal:

522

29.

Apabila efek transien pada rangkaian sudah terlewati, tegangan di kapasitor adalah .... (A) R2R3 R1R2+ R1R3+ R2R3 V0 (B) R2− R3 R1R2+ R1R3+ R2R3 V0 (C) R2R3− R1 R1R2+ R1R3+ R2R3 V0 (D) R1− R2R3 R1R2+ R1R3+ R2R3 V0 (E) R2 R1+ R2 V0 30.

Suatu cahaya datar datang mengenai sebuah prisma yang memiliki indeks bias n = 1,5 dan sudut puncak 4◦. Cahaya yang keluar dari prisma

mengenai cermin seperti tampak pada gambar. Agar sinar pantul yang berasal dari cermin mempunyai arah horizontal, maka cermin harus diputar sejauh ....

(A) 1◦_{searah jarum jam}

(B) 2◦_{berlawanan arah jarum jam}

(C) 4◦_{searah jarum jam}

(D) 6◦_{searah jarum jam}

(E) 10◦_{berlawanan arah jarum jam}

31. Dinding berbentuk huruf “V” dibangun dari dua bidang miring identik tanpa gesekan. Jika benda bermassa m mula-mula diletakan pada salah satu bidang miring tersebut, maka benda akan melakukan gerak harmonis sederhana.

SEBAB

Pada dinding tanpa gesekan tidak ada energi yang hilang sehingga benda pada bidang miring pertama akan bergerak turun, kemudian akan bergerak naik bidang miring kedua sampai

ketinggian yang sama dan berulang terus menerus. 32. Penerapan efek doppler pada spektrum warna

bintang bersesuaian dengan teori tentang alam semesta yang mengembang.

SEBAB

Fakta bahwa terjadi pergeseran merah pada spektrum warna bintang membuktikan bahwa bintang tersebut bergerak menjauhi bumi. 33. Pada lampu sorot, letak filamen lampu harus di

antara titik fokus dan titik kelengkungan reflektornya.

SEBAB

Bila benda berada di antara titik fokus dan titik kelengkungan cermin cekung, bayangannya akan diperbesar.

(1) P = E t (2) P = I2_R (3) P = I.V (4) P = V 2 R

(19)

36.

Siklus dari sebuah mesin kalor ditunjukkan seperti gambar di atas.

Pernyataan yang BENAR adalah .... (1) Proses BC adalah adiabatik. (2) Temperatur gas di A dan D sama.

(3) Pada proses DA energi dalam gas makin kecil. (4) Usaha pada proses AB adalah 800 J.

(20)

Kode Naskah Soal:

523 FISIKA

25. Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler sebuah teleskop 55 cm. Bila perbesaran oleh lensa okuler 5 kali, maka perbesaran total teleskop adalah .... (A) 10 kali (B) 11 kali (C) 12 kali (D) 50 kali (E) 60 kali 26.

Balok bermassa 3,00 kg ditekan pada dinding oleh gaya P yang membentuk sudut 53◦dengan garis mendatar seperti pada gambar di atas

(sin 53◦= 0, 8). Jika koefisien gesekan statik antara balok dan dinding = 0,25 (g = 10 m/detik2_{), maka}

besar gaya P yang mungkin agar balok masih diam adalah ....

(A) antara 30,25 N dan 43,15 N (B) antara 30,25 N dan 46,15 N (C) antara 31,57 N dan 46,15 N (D) antara 31,57 N dan 75,00 N (E) antara 37,50 N dan 43,15 N

27. Gas pada sebuah mesin kalor mengembang pada tekanan tetap 100 kPa. Ketika sistem menyerap kalor 2 × 104_{J, volume gas mengembang dari}

0,15 m3_{menjadi 0,25 m}3_{. Besar usaha dan}

perubahan energi dalam yang terjadi adalah .... (A) 1 × 102_{J dan 9 × 10}3_J

(B) 9 × 103_{J dan 1 × 10}3_J

(C) 1 × 104_{J dan 9 × 10}3_J

(D) 1 × 104_{J dan 1 × 10}4_J

(E) 9 × 104_{J dan 9 × 10}4_J

28. Dua benda A dan B memiliki luas permukaan sama, emisivitas termal masing-masing adalah 0,01 dan 0,16. Dua benda tersebut memancarkan energi radiasi persatuan luas yang sama besar. Jika benda A memiliki temperatur 307◦_{C dan selisih panjang}

gelombang pada intensitas radiasi maksimum yang dipancarkan benda B terhadap panjang gelombang intensitas radiasi maksimum benda A adalah 2 µm, maka panjang gelombang intensitas radiasi

maksimum benda B adalah .... (A) 16 µm (B) 12 µm (C) 8 µm (D) 4 µm (E) 2 µm 29.

Silinder tertutup piston terhubung dengan dinding di atasnya oleh sebuah pegas dengan konstanta gaya 500 N/m. Luas permukaan piston 0,005 m2

dengan massa yang diabaikan. Pada temperatur 17◦C volume udara di dalam silinder adalah 5 L dan tekanan 1 bar. Perubahan tinggi piston bila temperatur menjadi 307◦C adalah ....

(A) (−1 +√2)cm (B) (−1 +√3)cm (C) (−2 +√5)cm (D) (−2 +√6)cm (E) (−2 +√7)cm

(21)

30.

Sebuah benda bergerak sepanjang garis lurus. Jarak yang ditempuhnya merupakan fungsi dari t seperti pada gambar di atas. Laju maksimum yang dialami benda adalah .... (A) 15 cm/detik (B) 20 cm/detik (C) 25 cm/detik (D) 30 cm/detik (E) 35 cm/detik 31.

Tiga tongkat identik dengan jari-jari yang sangat kecil dihubungkan satu dengan yang lain saling tegak lurus seperti pada gambar. Jika panjang tongkat adalah L dan massanya m, maka momen inersia sistem tersebut adalah ....

(A) 8 12mL 2 (B) 9 12mL 2 (C) 10 12mL 2 (D) 11 12mL 2 (E) mL2

Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 32 . 32. Posisi dan keadaan bintang yang sangat jauh dari

bumi yang diamati orang pada malam hari sama persis dengan posisi dan keadaan bintang sebenarnya.

(1) P = E t (2) P = I2_R (3) P = I.V (4) P = V 2 R 35.

Pasangan lensa (sebelah kiri) dan cermin (sebelah kanan) disusun seperti pada gambar. Cermin memiliki jari-jari kelengkungan 20 cm. Lensa memiliki fokus −16,7 cm, maka hasil bayangannya adalah ....

(1) sejati (2) tegak (3) diperkecil (4) maya

(22)

Kode Naskah Soal:

523

36. Medan listrik dengan besar E mengarah ke arah

sumbu-x negatif. Beda potensial antara titik A (x = 5 cm) dan titik B (x = 10 cm) adalah 240 V. Sebuah muatan negatif q = −0, 1 µC bergerak dari titik B ke titik A, maka ....

(1) titik A memiliki potensial yang lebih besar daripada titik B

(2) besar medan listrik adalah 500 V/m

(3) kerja yang dilakukan muatan negatif adalah −24 µJ

(23)

FISIKA

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

dengan ~V = (2 × 106ˆi + 3 × 106ˆj)m/s memasuki ruang yang bermedan magnet

~

B = (0, 01ˆi − 0, 02ˆj)T . Gaya yang dialami elektron tersebut adalah .... (A) (11, 2 × 10−15ˆ_k)_N (B) (−11, 2 × 10−15ˆ_k)_N (C) (2, 28 × 10−16ˆ_k)_N (D) (−2, 28 × 10−16ˆ_k)_N (E) (−2, 28 × 10−17ˆ_k)_N 26.

Besar ε pada gambar di atas agar arus yang mengalir di R3sebesar 1,8 A adalah ....

(A) 3,8 V (B) 4,0 V (C) 8,6 V

(D) 14,3 V (E) 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 ....

(A) 1,05 detik (B) 1 detik (C) 0,776 detik

(D) 0,645 detik (E) 0,5 detik 28. Radionuklida Pt-199 memiliki waktu paruh

30,8 menit. Sebuah sampel dipersiapkan memiliki aktivitas 7, 56 × 1011_{Bq. Jumlah nukleus Pt-199}

pada sampel adalah .... (A) 2, 02 × 1015

(B) 3, 08 × 1015

(C) 3, 74 × 1015

(D) 4, 25 × 1015

29. Sebuah tabung (V = 30 L) berisi gas ideal dengan temperatur T = 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 .... (A) 25 g (B) 27 g (C) 30,4 g (D) 35,2 g (E) 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 ....

(A)

(B)

(C)

(24)

Kode Naskah Soal:

524

Gunakan Petunjuk 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 dan t dalam detik) akan selalu mengalami percepatan sepanjang perjalanannya.

SEBAB

Besarnya percepatan kereta adalah 4 m/detik2_dan

selalu ke arah kanan.

(1) P = E t (2) P = I2_R (3) P = I.V (4) P = V 2 R

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

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

(25)

FISIKA

25.

Sebuah balok ditembak pada arah vertikal dengan sebuah peluru yang memiliki kecepatan 500 m/s. Massa peluru 10 gr, sedangkan massa balok 2 kg. Setelah ditembakkan, peluru bersarang di dalam balok. Balok akan terpental ke atas hingga ketinggian maksimum .... (A) 13 cm (B) 27 cm (C) 31 cm (D) 42 cm (E) 47 cm

26. Sebuah partikel bermuatan Q dan bermassa m dipercepat dari keadaan diam melalui sebuah beda potensial V dan energi kinetik K. Energi kinetik dari suatu partikel bermuatan 2Q dan bermassa m/2yang dipercepat dari keadaan diam dengan beda potensial yang sama adalah ....

(A) 0,5 K (B) 1,0 K (C) 2,0 K

(D) 3,0 K (E) 4,0 K

27. Sebuah transformator digunakan untuk mengubah tegangan 250 V ke tegangan yang diinginkan. Efisiensi transformator 90%. Kumparan sekunder dihubungkan dengan lemari es berdaya 75 W dan 100 V. Kuat arus pada kumparan primer adalah .... (A) 3,000 A (B) 1,875 A (C) 0,333 A (D) 0,250 A (E) 0,124 A 28.

Tiga kapasitor identik, dengan kapasitas 3 µF masing-masing, dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V dalam suatu rangkaian seperti pada gambar di atas. Beda potensial antara titik Y dan Z adalah .... (A) 9 V (B) 8 V (C) 4 V (D) 3 V (E) nol

29. Sebuah tangki berisi penuh gas nitrogen 40 kg pada tekanan 7,0 atm dan bersuhu 77◦_{C. Setelah}

diselidiki, ternyata pada tangki tersebut terjadi kebocoran sehingga memungkinkan gas nitrogen tersebut lolos keluar. Ketika tangki tersebut berada pada suhu 27◦C dan tekanan 3,0 atm,

perbandingan massa nitrogen yang lolos ke luar dengan massa mula-mula adalah ....

(1 atm = 105_Pa) (A) 1 : 2 (B) 1 : 3 (C) 1 : 4 (D) 1 : 5 (E) 1 : 8

30. Sebongkah es bermassa 50 gr dan bersuhu −10◦C dimasukkan dalam 400 gr air bersuhu 40◦C. Kalor jenis es adalah 2060 J/kg◦C. Kalor laten fusi adalah 3, 34 × 105_{J/kg. Kalor total yang dibutuhkan es}

untuk mencair dengan suhu 0◦_{C adalah ....}

(A) 1,03 kJ (B) 5,67 kJ (C) 16,70 kJ

(D) 17,73 kJ (E) 18,76 kJ

(26)

Kode Naskah Soal:

131

31. Teropong bintang dengan perbesaran 8x memiliki

lensa objektif yang jarak fokusnya 30 cm. Setelah digunakan untuk mengamati bintang-bintang, lensa okuler digeser 1 cm menjauhi lensa objektif dengan tujuan agar fokus saat mengamati benda yang lebih dekat. Jarak benda tersebut adalah .... (A) 930 m

(B) 240 m (C) 93 m

(D) 24 m (E) 9,3 m

32. Sebuah partikel yang massa diamnya m0bergerak

dengan kecepatan v dan memiliki energi kinetik Ek, maka hubungan berikut yang BENAR adalah .... (A) Massa (m) = 4 3m0; Kecepatan (v) = 1 4 √ 7c; Energi kinetik (Ek) =1

4m0c 2 (B) Massa (m) = 5 2m0; Kecepatan (v) = 1 5 √ 21c; Energi kinetik (Ek) = 1,5m0c2

(C) Massa (m) = 1, 4m0; Kecepatan (v) =

3 7

√ 6c; Energi kinetik (Ek) = 0,4m0c2

(D) Massa (m) = 5

4m0; Kecepatan (v) = 0,8c; Energi kinetik (Ek) = 0,25m0c2

(E) Massa (m) = 7 4m0; Kecepatan (v) = 1 7 √ 33c; Energi kinetik (Ek) =4

3m0c

2

33. Usaha menggelindingkan roda bernilai nol jika roda menggelinding dengan kecepatan linier konstan.

SEBAB

Nilai usaha merupakan perkalian gaya dan perpindahan.

34. Panjang gelombang cahaya di air lebih pendek daripada panjang gelombang cahaya di berlian.

SEBAB

Indeks bias air lebih kecil daripada indeks bias berlian.

35.

Kotak bermassa M dengan bagian atas terbuka bergerak sepanjang bidang datar tanpa gesekan dengan kecepatan v1. Benda dengan massa

1 4M dijatuhkan dari atas dan masuk ke dalam kotak, sementara kotak tetap bergerak dengan laju v2.

Beberapa saat kemudian, benda dengan massa3 4M dijatuhkan dari atas dan masuk ke dalam kotak dan kotak terus bergerak dengan kecepatan v3.

Dari kasus ini, pernyataan yang BENAR adalah .... (1) v2= 4v1 5 (2) v2= 1 2v1 (3) v3= 1 2v1 (4) v3= 1 2v2 36.

Gambar di atas merupakan gelombang yang merambat pada seutas tali.

Gelombang yang tampak pada gambar terjadi setelah sumber gelombang bergetar selama 6 detik. Pernyataan yang BENAR terkait dengan gelombang tersebut adalah ...

(1) Frekuensi gelombang adalah 2 Hz. (2) Cepat rambat gelombang adalah 0,3 m/s. (3) Persamaan simpangan adalah

y = 0, 6 sin 2π(2t − x 0, 6).

(4) Simpangan di titik yang berjarak 90 cm adalah 0.

(27)

FISIKA

25.

Balok m1= 3kg dan balok m2= 4kg dihubungkan

dengan tali melalui sebuah katrol (momen inersia katrol I = 1

2M R

2₎_{seperti pada gambar di atas.}

Massa katrol = 2 kg, jari-jari katrol R = 10 cm, dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2_{. Kecepatan balok}

setelah bergerak sejauh 40 cm adalah .... (A) 1 m/s (B) √ 2m/s (C) 2 m/s (D) √ 6m/s (E) 4 m/s 26.

Sebuah balok ditembak pada arah vertikal dengan sebuah peluru yang memiliki kecepatan 500 m/s. Massa peluru 10 gr, sedangkan massa balok 2 kg. Setelah ditembakkan, peluru bersarang di dalam balok. Balok akan terpental ke atas hingga ketinggian maksimum .... (A) 13 cm (B) 27 cm (C) 31 cm (D) 42 cm (E) 47 cm

(A) 0,5 K (B) 1,0 K (C) 2,0 K

(D) 3,0 K (E) 4,0 K

(28)

Kode Naskah Soal:

132

28.

Sebuah batang kayu kecil diberi kumparan yang terdiri atas 200 lilitan. Sisi kayu lain diberi beban m = 60 mg. Diketahui luas penampang kumparan A = 1 cm2_{dan panjang kayu L = 30 cm. Batang}

digantung dengan tali yang massanya dapat diabaikan tepat di tengah-tengahnya. Kumparan diapit oleh dua kutub magnet, seperti yang terlihat pada gambar. Kumparan diberi arus listrik I = 22 mA. Medan magnet yang dibutuhkan agar sistem mengalami kesetimbangan adalah ....

(A) 0,5 T (B) 0,4 T (C) 0,3 T

(D) 0,2 T (E) 0,1 T

29. Mendung di angkasa terdiri atas tetes-tetes air masing-masing mengandung muatan (rata-rata) 16 × 10−19C. Ada sekitar 1, 2 × 1010_{butiran air tiap}

m3_{. Saat medan listrik E ≥ 3, 2 MV/m, terjadi}

petir. Dengan menganggap mendung tersebut dominan berbentuk bola, perkiraan jari-jari mendung tersebut adalah ....

(A) 4,40 km (B) 2,96 km (C) 2,20 km (D) 1,48 km (E) 1,00 km 30.

Gambar di atas memperlihatkan kurva pemanasan 0,5 kg es menggunakan pemanas listrik.

Jika kalor lebur es 3, 34 × 105_{J/kg dan kalor jenis}

air 4, 2 × 103_J/kg◦_{C, daya pemanas listrik yang}

digunakan selama 3770 detik adalah .... (A) 60 W

(B) 100 W (C) 150 W

(D) 200 W (E) 220 W

31. Jika kebisingan sebuah mesin pada jarak 1 m dari detektor adalah 60 dB, kebisingan 100 mesin pada jarak 100 m dari detektor sama dengan ....

(A) 0 dB (B) 10 dB (C) 20 dB

(D) 40 dB (E) 80 dB

(29)

32.

Perhatikan gambar di atas.

Tiga buah cermin datar dipasang seperti pada gambar. Jika sinar datang dengan sudut datang sebesar 55◦_{, besar sudut pantul θ pada cermin K}

3 adalah .... (A) 35◦ (B) 55◦ (C) 65◦ (D) 70◦ (E) 80◦

33. Suatu benda terlihat berwarna merah karena benda tersebut menyerap spektrum warna merah

sedangkan spektrum lain dipantulkan kembali. SEBAB

Sebagian cahaya akan dipantulkan dan sebagian akan diserap ketika mengenai suatu material atau benda.

34. Sebuah silinder kayu pejal yang digelindingkan pada permukaan bidang miring kasar

membutuhkan waktu sama untuk sampai ke dasar bidang miring apabila bidang miring tersebut licin sehingga kayu mengalami slip.

SEBAB

Kecepatan dan percepatan benda akibat pengaruh gaya gravitasi tidak dipengaruhi oleh massa benda.

35. Sistem gas ideal mengalami pemampatan secara adiabatik, maka berlaku ...

(1) suhu sistem naik. (2) energi dalam meningkat. (3) tidak ada perubahan kalor. (4) kerja bernilai negatif.

36. Sebuah laser yang memiliki daya 0,33 mW dan panjang gelombang 900 nm diradiasikan pada permukaan kalsium yang memiliki fungsi kerja logam 0,2 eV, sehingga elektron terlepas dari permukaan natrium. Pernyataan berikut yang BENAR adalah ...

(h = 6, 6 × 10−34J.s, c = 3 × 108_m/s,

me= 9 × 10−31kg, e = 1, 6 × 10−19C)

(1) Jumlah elektron yang terlepas setiap saat 1, 5 × 1015_buah/s.

(2) Frekuensi ambang logam 5 × 1013_Hz.

(3) Elektron yang lepas melaju dengan kecepatan 0, 2

3 √

70 × 106m/s.

(4) Peristiwa di atas menunjukkan partikel berperilaku sebagai gelombang.

(30)

Kode Naskah Soal:

133 FISIKA

25.

Balok A yang massanya 2 kg dan balok B yang massanya 1 kg mula-mula diam, lalu bergerak ke bawah sehingga menyentuh lantai setelah selang waktu .... (A) 2 s (B) √ 5s (C) 3 s (D) 4 s (E) 5 s 26.

Sebuah balok ditembak pada arah vertikal dengan sebuah peluru yang memiliki kecepatan 500 m/s. Massa peluru 10 gr, sedangkan massa balok 2 kg. Setelah ditembakkan, peluru bersarang di dalam balok. Balok akan terpental ke atas hingga ketinggian maksimum .... (A) 13 cm (B) 27 cm (C) 31 cm (D) 42 cm (E) 47 cm 27.

Konduktor berbentuk C berada di dalam medan magnet homogen B seperti yang diperlihatkan di atas.

Batang logam dengan panjang l diletakkan di antara dua sisi konduktor sehingga terbentuk rangkaian listrik dengan besar hambatan total R. Batang digerakkan ke kanan dengan posisinya setiap saat memenuhi persamaan x = a2_{t + b}_{, t}

menyatakan waktu, sedangkan a dan b merupakan konstanta. Besar arus listrik pada rangkaian dapat dinyatakan dengan .... (A) Bl(a 2_{+ b)} R (B) 2Bla R (C) Bl R (D) Bla 2 R (E) Bla 2 2R

28. Sebuah partikel bermassa 5 gr diletakkan pada daerah medan listrik arah ke bawah dengan besar 800 N/C. Untuk mempertahankan kedudukan partikel, tanda dan besar muatan listrik yang harus diberikan adalah ....

(g = 9,8 m/s2₎

(A) negatif dan 6, 13 × 10−5_C

(B) positif dan 6, 13 × 10−5_C

(C) netral dan 6, 13 × 10−5C (D) negatif dan 6, 13 × 10−5µC (E) positif dan 6, 13 × 10−5µC

(31)

(A) 0,5 K (B) 1,0 K (C) 2,0 K

(D) 3,0 K (E) 4,0 K 30. Sebuah mesin pembangkit listrik tenaga air

menggunakan kincir air yang dapat berputar. Ketika kincir berputar, air dengan volume 200 mL mengalami kenaikan suhu dari 23◦C menjadi 27

◦_{C. Kerja yang telah dilakukan kincir adalah ....}

(Panas jenis air adalah 4200 J/kg◦C (A) 4200 J (B) 3360 J (C) 3000 J (D) 2440 J (E) 2400 J 31.

Perhatikan gambar di atas.

Sebuah sinar memasuki ujung datar sebuah balok kaca yang mempunyai indeks bias n. Nilai

minimum indeks bias kaca n agar semua sinar yang masuk dapat dipantulkan secara total/sempurna adalah .... (nudara= 1) (A) 1 2 (B) 1 2 √ 2 (C) 1 2 √ 3 (D) √2 (E) √ 3

32. Ion Li2+_{memiliki sebuah elektron dan nomor atom}

Z = 3. Ketika elektron ion tersebut berpindah dari orbit n = 1 ke orbit n = 3, ion lithium ...

(A) melepas energi sebesar 12,1 eV. (B) melepas energi sebesar 32,3 eV. (C) melepas energi sebesar 108,8 eV. (D) menerima energi sebesar 108,8 eV. (E) menerima energi sebesar 32,3 eV.

33. Jika pada suatu konduktor tidak mengalir arus listrik, medan listrik pada konduktor tersebut konstan di semua titik.

SEBAB

Medan listrik konstan menandakan beda potensial di semua titik pada daerah tersebut sama dengan nol.

34. Lensa okuler mikroskop berfungsi sebagai lup. SEBAB

Pada mikroskop, sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif selalu tegak, sejati, dan diperbesar.

35. Sebuah benda bermassa 1,25 kg diikat pada ujung tali yang panjangnya 80 cm. Benda tersebut diputar pada lintasan melingkar horizontal. Tegangan maksimum pada tali adalah 400 N untuk g = 9,8 ms−2. Pernyataan yang BENAR adalah ...

(1) Kecepatan sudut maksimum adalah 20 rad/s. (2) Kecepatan linier maksimum adalah 16 m/s. (3) Percepatan linier maksimum adalah 320 m/s2_.

(4) Percepatan sudut maksimum adalah 400 rad/s2_.

(32)

Kode Naskah Soal:

133

36. Sebuah gelombang pada tali menjalar dengan

persamaan: y = 0, 12 sinπ

8x + 4πt

, x dalam meter dan t dalam detik. Persamaan tersebut mempunyai pengertian bahwa ...

(1) persamaan kecepatan gelombangnya v =dy dt = (0, 12)(4π) cos π 8x + 4πt . (2) kecepatan maksimum gelombang

v = 0, 48πm/s.

(3) persamaan percepatan gelombang a = (−0, 12)(4π)2sinπ

8x + 4πt

. (4) percepatan maksimum gelombang

(33)

FISIKA

25.

Pada gambar di atas, massa m1dan m2

berturut-turut adalah 6 kg dan 4 kg. Tidak ada gesekan yang bekerja dan massa katrol diabaikan. Nilai percepatan pusat massa kedua benda pada gambar di atas sama dengan ...

(A) 2 m/s2_{mengikuti gerak m}

1ke arah atas. (B) 2 m/s2_{mengikuti gerak m} 1ke arah bawah. (C) 0,4 m/s2_{mengikuti gerak m} 1ke arah atas. (D) 0,4 m/s2_{mengikuti gerak m} 1ke arah bawah. (E) 0 m/s2_. 26.

Sebuah balok ditembak pada arah vertikal dengan sebuah peluru yang memiliki kecepatan 500 m/s. Massa peluru 10 gr, sedangkan massa balok 2 kg. Setelah ditembakkan, peluru bersarang di dalam balok. Balok akan terpental ke atas hingga ketinggian maksimum .... (A) 13 cm (B) 27 cm (C) 31 cm (D) 42 cm (E) 47 cm 27.

Sebuah kapasitor 6 µF dipasang di titik P dan Q dalam rangkaian listrik di atas.

Setelah keadaan tunak, energi yang disimpan kapasitor adalah .... (A) 0 J (B) 1, 35 × 10−5J (C) 2, 70 × 10−5J (D) 6, 08 × 10−5J (E) 12, 15 × 10−5J

(34)

Kode Naskah Soal:

134

28. Sebuah kawat penghantar berbentuk lingkaran

dengan diameter dapat berubah berada pada bidang normal medan magnet 0,5 T. Apabila diameter kawat diubah dari 3 cm menjadi 4 cm dalam interval waktu 0,25 detik dan hambatan kawat tersebut 14 Ω, kuat arus yang mengalir pada kawat tersebut adalah ....

(A) 4π µA (B) 25π µA (C) 50π µA (D) 100π µA (E) 200π µA

(A) 0,5 K (B) 1,0 K (C) 2,0 K

(D) 3,0 K (E) 4,0 K

30. Suatu kalorimeter berisi air sebanyak 500 gr dan bersuhu 30◦_{C. Ke dalam kalorimeter tersebut}

dimasukkan logam 300 gr bersuhu 140◦_{C hingga}

terjadi kesetimbangan pertama. Setelah setimbang, 800 gr es bersuhu −10◦_{C dimasukkan ke dalam}

kalorimeter. Jika kapasitas panas kalorimeter 900 K/◦C, kalor lebur es 3600 J/kg, kalor jenis air 4200 J/kg◦C, kalor jenis es 2100 J/kg◦C, dan kalor jenis logam 900 J/kg◦C, kesetimbangan akhir kedua akan terjadi pada suhu ....

(A) 9,75◦C (B) 18,85◦_C

(C) 25,20◦_C

(D) 37,71◦_C

(E) 44,00◦_C

31. Pada percobaan Melde digunakan sebuah dawai massa m panjang L, tegangan tali F saat beban M digantungkan pada salah satu ujung. Pada saat ujung lain yang ditambatkan dengan sebuah vibrator frekuensi f Hz, panjang gelombang stasioner yang terjadi adalah λ. Jika tali yang digunakan diganti dengan tali yang massa jenisnya

1

2 kali semula dengan diameter sama dan beban dijadikan 2 M , panjang gelombang menjadi .... (A) 4λ (B) 2λ (C) 1λ (D) 1 2λ (E) 1 4λ

32. Unsur Radium–224 yang memiliki nomor atom 88 meluruh dengan memancarkan partikel α dan menghasilkan unsur Radon. Jika diketahui massa inti Radium, Radon, dan Helium berturut-turut adalah 224,0202 sma, 220,0114 sma, dan 4,0026 sma, energi reaksi peluruhan tersebut sama dengan .... (1 sma = 931,5 MeV) (A) 14,9 MeV (B) 7,46 MeV (C) 5,78 MeV (D) 3,84 MeV (E) 2,88 MeV

33. Sudut kritis tidak akan terjadi jika cahaya datang dari udara ke air.

SEBAB

Sudut kritis merupakan sudut sinar datang ketika sudut sinar bias 90◦.

(35)

34.

Pada gambar di atas, air yang memancar bersama-sama dari lubang K2 pasti lebih jauh dibandingkan yang memancar dari lubang K1.

SEBAB

Tekanan hidrostatis air di lubang K2 lebih besar dibandingkan tekanan hidrostatis di lubang K1.

35. Volume 1 mol oksigen (anggap sebagai gas ideal) diperbesar secara isotermal (pada temperatur 310 K) dari 12 L menjadi 19 L. Jika gas tersebut mengembang secara adiabatik, ...

(1) gas mengembang melawan tekanan dari lingkungan dan gas tersebut melakukan kerja. (2) energi yang diperlukan untuk melakukan kerja

hanya berasal dari energi internal.

(3) temperatur akan turun karena energi internal turun.

(4) jika diketahui rasio kapasitas panas adalah 1,4, temperatur akhirnya adalah 258 K.

36. Dua buah cermin diletakkan saling berhadapan dengan sumbu utama saling berimpit dan terpisah pada jarak 35 cm. Cermin pertama merupakan cermin cekung dengan jari-jari kelengkungan 60 cm, sedangkan cermin kedua merupakan cermin cembung dengan jari-jari kelengkungan 20 cm. Suatu objek setinggi 10 cm diletakkan di antara kedua cermin pada jarak 10 cm dari cermin

pertama. Jika bayangan pertama kali dibentuk oleh cermin pertama, ...

(1) bayangan oleh cermin pertama bersifat maya, tegak, dan diperkecil.

(2) benda untuk cermin kedua bersifat maya. (3) perbesaran total yang terjadi adalah 0,20. (4) sifat bayangan akhir yang terbentuk maya,

(36)

KODE 511

No. 25 Jawaban: (D)

PEMBAHASAN:

Kita mulai perhitungan dari lensa okuler (mata tanpa akomodasi berarti ′ = ∞ (tak hingga) 1 =1+1 ′ 1 2= 1 + 1 ∞ = 2 cm (ingat = 0)

Dari jarak kedua lensa, kita bisa menghitung jarak bayangan objektif

= ′ +

22 = ′ + 2 ′ = 20 cm

Lalu kita hitung jarak benda terhadap lensa

objektif 1 =1+ 1 ′ 1 0,5= 1 + 1 20 1 = 1 0,5− 1 20= 39 20 =20 39 Nah, baru kita hitung perbesaran

= × = ′ × = ₂₀20 39 × 15 2 = 39 × 15 2 = 292,5 Kesimpulan: tidak ada jawaban yang benar, yang paling mendekati adalah jawaban (D) 294

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN:

1. = + (pembentukan bayangan pada lensa) 2. = ′ + (panjang mikroskop)

3. = × = × (perbesaran mikroskop untuk mata tidak berakomodasi)

SOAL&PEMBAHASAN FISIKA

(37)

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).

Jika = massa jenis udara (di luar balon) dan ′ = massa jenis udara panas di dalam balon maka = + = ′ + (1,25)(400) = ′ (400) + (200) 500 = 400 + 200 ′ =300 400= 0,75 kg m⁄ 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)

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

1. = ′ (gaya Archimedes; = massa jenis cairan, V’= volum benda tercelup) 2. = (persamaan gas ideal

(38)

= = = , × × [ × ][ , ] [ , × ] = , × 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 (1 − cos 60 ) = +0,5ℎ = + 0,5ℎ √2 Masukkan = √ ′ = ℎ √2 + 0,5ℎ √2 = 1,5ℎ √2

1. = =

√ (panjang gelombang de Broglie)

2. − = (1 − cos ) (hamburan Compton)

1. = (Gaya Lorentz pada muatan dalam medan magnet) 2. = (medan magnet di sekitar kawat lurus panjang)

(39)

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

 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:

 Kita mencari nilai x dari tan dan sin di mana sin = dan tan = , jika sudut  kecil, maka sin = tan sehingga

=

= = 2 =

2 Kesimpulan: tidak ada jawaban

1. = (medan listrik keping bermuatan)

2. = (gaya yang dialami muatan dalam medan listrik) w F T  x l 

(40)

Jawaban: (B)

PEMBAHASAN :

Hukum Kontinuitas atau hukum kekekalan debit

= + = + ∙ 2 = 0,5 ∙ 3 + 0,75 ∙ 2 = 1,5 + 0,75 = 0,5 0,75= 2 3 m detik⁄ No. 31 Jawaban: (E) PEMBAHASAN:

Gunakan hukum kekekalan energi mekanik:

+ = + ( + ) ℎ + 0 = 0 +1 2 + 1 2 ℎ =1 2 + 1 2 2 5 ℎ = 7 10 = 10 ℎ 7 = 10 ∙ 9,8 ∙ 0,45 7 = 6,3 = 2,51 = =2,51 0,1 = 25,1 rad detik⁄ No. 32 Jawaban: (A)

1. + = + (hukum kekekalan energi mekanik) 2. = (hubungan kecepatan sudut dan kecepatan linear)

(41)

= 3

Jika digunakan 2 sinar dengan panjang gelombang masing-masing dan maka akan berlaku = 3 dan = 3 atau jika kita kurangkan kita dapatkan

Δ

= 3( − ) Maka

Δ = 3( − ) =3(5,1 − 4,3) × 10 (1,5)

(2,5 × 10 ) = 1,44 × 10 m = 1,44 cm Kesimpulan: tidak ada jawaban yang tepat, namun yang paling mendekati adalah jawaban (A)

No. 33 Jawaban: (A)

PEMBAHASAN:

Cari dulu percepatan dengan Hukum Newton: ⃗ = =8 ̂− 4 ̂

2 = 4 ̂− 2 ̂ Kecepatan dihitung dengan mengintegralkan percepatan:

⃗ = dt = 4 ̂− ̂ Kelajuan = besar kecepatan:

| ⃗| = (4 ) + ( ) Agar kelajuan bernilai 15:

15 = (4 ) + ( )

(42)

( + 25)( − 9) = 0 = 9

= 3 s

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

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)

= (percepatan gravitasi)

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. ∑ = (hukum Newton)

2. ⃗ = ∫ dt (hubungan kecepatan dan percepatan) 3. | ⃗| = ( ) + ( ) (menghitung besar kecepatan)

(43)

 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

5,2 × 10 = 5,8 × 10 m

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.

1. = (cepat rambat cahaya) 2. = ℎ (energi foton)

(44)

KODE 512

No. 25

Jawaban: (A)

PEMBAHASAN:

Untuk memeriksa mana yang lebih terang, kita harus hitung dulu hambatan masing-masing = 1 = 1 2 = 1 2 ∙ 50 ∙ 1 = 1 100 ohm = = 2 = 2 ∙ 50 ∙ 1 = 100 ohm Jelas, > sehingga menurut hukum Ohm, IL < IC sehingga lampu L1 (lampu yang dipasang

seri dengan kapasitor C) akan menyala lebih terang. No. 26 Jawaban: (B) PEMBAHASAN: 1 = 1 − 1 1 = (1,097 × 10 ) 1 1 − 1 2 = (1,097 × 10 ) 3 4 = 4 3 ∙ 1,097 × 10 = 1,22 × 10 m = 122 nm No. 27

Jawaban: - (tidak ada yang benar)

= − (panjang gelombang foton yang dipancarkan jika elektron turun ke energi yang lebih rendah.

1. = (reaktansi kapasitif) 2. = (reaktansi induktif)

SOAL&PEMBAHASAN FISIKA

(45)

 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

 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:

 Kita mencari nilai x dari tan dan sin di mana sin = dan tan = , jika sudut  kecil, maka sin = tan sehingga

=

= = 2 =

2 Kesimpulan: tidak ada jawaban

1. = (medan listrik keping bermuatan)

2. = (gaya yang dialami muatan dalam medan listrik) w F T  x l 

(46)

No. 28 Jawaban: (B)

PEMBAHASAN:

Kelajuan bola m ketika lepas dari permukaan bola dapat dihitung dengan kekekalan energi mekanik = 2 ℎ = 2 (1 − cos )

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

1. = 2 ℎ (kelajuan benda yang dilepas tanpa kecepatan awal dari ketinggian h, tanpa gesekan)

2. ∑ = (gaya sentripetal)

(47)

Jawaban: (A)

PEMBAHASAN:

Cari dulu percepatan dengan Hukum Newton: ⃗ = =8 ̂− 4 ̂

2 = 4 ̂− 2 ̂ Kecepatan dihitung dengan mengintegralkan percepatan:

⃗ = dt = 4 ̂− ̂ Kelajuan = besar kecepatan:

| ⃗| = (4 ) + ( ) Agar kelajuan bernilai 15:

15 = (4 ) + ( ) 225 = (4 ) + ( ) ( ) + 16 − 225 = 0 ( + 25)( − 9) = 0 = 9 = 3 s No. 30 Jawaban: (D) PEMBAHASAN: 1 =1+ 1 ′ 1 1 1 1 60

REVIEW PERSAMAAN YANG DIGUNAKAN: 1. ∑ = (hukum Newton)

2. ⃗ = ∫ dt (hubungan kecepatan dan percepatan) 3. | ⃗| = ( ) + ( ) (menghitung besar kecepatan)

(48)

− 1 25= − 59 = 25 ∙ 59 = 1475 cm = 14,75 m No. 31 Jawaban: (A) PEMBAHASAN:

Rangkaian di atas membentuk Jembatan Wheatstone. Dalam rangkaian Wheatstone, jika vAB = 0 ini berarti

× = ×

(2 ) × = × 10

= 5 Ω

Dengan demikian, tegangan sensor dapat ditentukan berdasarkan kesebandingan V dan R pada rangkaian seri: = + 15= 5 5 + 10 = 5 V

Karena kenaikan suhu adalah 5oC tiap 1 volt, maka kenaikan suhunya: Δ = (5 V)(5 /V) = 25 C

1. × = × (perkalian silang hambatan pada rangkaian Wheatstone)

2. = (kesebandingan V dan R pada rangkaian seri) 1

=1+ 1 ′

(49)

Jawaban: (A)

PEMBAHASAN:

Gelombang ultrasonik yang dilewatkan pada sebuah bahan akan menerobos bahan dan sebagian

dipantulkan (direfleksikan) oleh permukaan di ujung lain. (PERNYATAAN BENAR)

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:

3

2 Δ 3

d

Gelombang datang

(50)

= Δ = 3 2 Δ Δ = 5 2

Baik gas diatomik maupun monoatomik, nilai 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.

(51)

 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