Analisis Bedah Soal SNMPTN 2013 Fisika IPA

Analisis Bedah Soal

SBMPTN 2013 SELEKSI BERSAMA MASUK PERGURUAN TINGGI NEGERI

Disertai TRIK SUPERKILAT dan LOGIKA PRAKTIS

Fisika IPA

Disusun Oleh :

Pak Anang

Bimbel SBMPTN 2013 Fisika IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 1

Kumpulan SMART SOLUTION dan TRIK SUPERKILAT Analisis Bedah Soal SBMPTN 2013

Fisika IPA By Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Berikut ini adalah analisis bedah soal SBMPTN untuk materi Fisika IPA. Soal-soal berikut ini dikompilasikan dari SNMPTN empat tahun terakhir, yaitu SNMPTN 2009, 2010, 2011 dan 2012. Soal-soal berikut disusun berdasarkan ruang lingkup mata pelajaran Fisika SMA, dan juga disertakan tabel perbandingan distribusi soal dan topik materi Fisika yang keluar dalam SNMPTN empat tahun terakhir.

Dari tabel tersebut diharapkan bisa ditarik kesimpulan bagaimana prediksi soal SBMPTN yang akan keluar pada SBMPTN 2013 nanti.

Ruang Lingkup SNMPTN

2009 SNMPTN

2010 SNMPTN

2011 SNMPTN

2012 SBMPTN

2013

Besaran dan Satuan 1 Mekanika 4 4 3 4

Zat dan Kalor 2 2 2 2 Getaran, Gelombang dan Bunyi 2 2 3 2

Optik 1 1 1 1 Listrik 4 4 4 4

Fisika Modern 1 2 2 2

JUMLAH SOAL 15 15 15 15 15

Ruang Lingkup Topik/Materi SNMPTN

2009 SNMPTN

2010 SNMPTN

2011 SNMPTN

2012 SBMPTN

2013

Besaran dan Satuan

Besaran dan Satuan

Analisis Dimensi 1 Vektor

Mekanika

Gerak 1 1 3 1

Hukum Newton 1 1

Kesetimbangan Benda Tegar 1

Gravitasi dan Hukum Keppler 1

Usaha dan Energi 2

Elastisitas dan Pegas 1

Momentum dan Impuls 1 1

Zat dan Kalor

Fluida 1

Kalor dan Azas Black 1

Pemuaian

Perpindahan Kalor 1

Teori Kinetik Gas Ideal 1

Termodinamika 1 1

Mesin Carnot 1 1

Getaran, Gelombang dan Bunyi

Getaran 1

Gelombang 1 2 2

Gelombang Bunyi 1 1

Gelombang Elektromagnetik 1

Optik

Pemantulan dan Pembiasan

Alat Optik 1 1 1 1

Interferensi dan Difraksi

Listrik

Listrik Statis 3 1

Listrik Dinamis 2 1 2 2

Induksi Magnetik 1

Gaya Lorentz 1

GGL Induksi 1 1 1

Rangkaian RLC

Fisika Modern

Relativitas 1

Teori Atom 1

Fisika Atom 1

Dualisme Gelombang Cahaya 1 2 1

Radioaktivitas

JUMLAH SOAL 15 15 15 15 15

http://pak-anang.blogspot.com/



Berikut adalah tabel perbandingan distribusi topik soal SNMPTN dalam versi lebih detil:

Ruang Lingkup Topik/Materi SNMPTN

2009 SNMPTN

2010 SNMPTN

2011 SNMPTN

2012 SBMPTN

2013

Besaran dan Satuan

Besaran dan Satuan

Analisis Dimensi 1 Vektor

Mekanika

Gerak Lurus (Grafik 𝑣 − 𝑡) 1 1

Gerak pada Bidang Miring 1

Gerak Vertikal 1 1

Gerak Melingkar

Gerak Parabola 1

Gaya Konservatif 1

Hukum Newton 1

Gerak Rotasi

Kesetimbangan Benda Tegar 1

Gravitasi (Hukum Keppler) 1

Usaha dan Energi 2

Elastisitas dan Pegas 1

Momentum dan Impuls 1 1

Zat dan Kalor

Fluida 1

Kalor 1

Azas Black

Pemuaian

Perpindahan Kalor 1

Teori Kinetik Gas Ideal 1 1

Termodinamika 1

Mesin Carnot 1 1

Getaran, Gelombang dan Bunyi

Getaran (Bandul atau Pegas) 1

Grafik Gelombang 1

Besaran Gelombang 1 1

Gelombang Berjalan 1 1

Gelombang Bunyi (Intensitas Bunyi) 1

Gelombang Bunyi (Dawai, Pipa Organa, dll) 1

Gelombang Elektromagnetik 1

Optik

Pemantulan dan Pembiasan

Alat Optik (Cermin) 1 1

Alat Optik (Lensa) 1

Alat Optik (Cacat Mata) 1

Alat Optik (Mikroskop, Teropong)

Interferensi dan Difraksi

Listrik

Gaya Coulomb 1

Medan Listrik

Potensial dan Energi Potensial Listrik

Listrik Statis (Hubungan antar Besaran) 1

Aplikasi Rangkaian Kapasitor 1 1

Konduktor Listrik 1

Resistivitas Hambatan 1

Hukum Kirchoff 1 1

Aplikasi Rangkaian Listrik 1 1 1

Induksi Magnetik 1

Gaya Lorentz 1

GGL Induksi 1 1 1

Rangkaian RLC

Fisika Modern

Relativitas 1

Teori Atom 1

Fisika Atom 1

Efek Fotolistrik 1 2 1

Efek Compton

Pergeseran Wien

Radioaktivitas

JUMLAH SOAL 15 15 15 15 15



BESARAN DAN SATUAN Analisis Dimensi

1. (SNMPTN 2009) GGL induksi yang dihasilkan oleh sebuah kumparan dengan cara mengubah fluks magnet dinyatakan oleh persamaan 𝐸𝑖𝑛𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 𝑑𝐹/𝑑𝑡. Bila 𝐹 adalah fluks magnetik dan t adalah waktu, satuan untuk fluks magnet dalam SI adalah .... A. ms-1 A B. ms-2 A-1 C. kg m2 s-2 A D. kg ms2 A-1 E. kg m2 s2 A-1

TRIK SUPERKILAT:

𝐸 =𝑑𝐹

𝑑𝑡⇒ 𝑑𝐹 = 𝐸 𝑑𝑡 = 𝑣𝑜𝑙𝑡 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘

Jangan terkecoh dengan simbol. 𝐸 itu GGL satuannya 𝑣𝑜𝑙𝑡. 𝐹 itu fluks, satuannya sedang akan kita cari. Ingat, bawa 𝑣𝑜𝑙𝑡 ke satuan yang sudah jelas satuan besaran pokoknya. Newton!

Ingat rumus pada listrik statis, 𝐹𝑟 = 𝐸𝑞 dan 𝑞 = 𝐼𝑡, sehingga 𝐸(𝑣𝑜𝑙𝑡) =𝐹𝑟

𝐼𝑡

Nah, satuan 𝑣𝑜𝑙𝑡 bisa diubah menjadi 𝑣𝑜𝑙𝑡 =𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘=

𝑘𝑔 𝑚 𝑠−2 𝑚

𝐴 𝑠= 𝑘𝑔 𝑚2𝑠−3 𝐴−1

Jadi, 𝑣𝑜𝑙𝑡 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 juga bisa diubah menjadi (𝑘𝑔 𝑚2 𝑠−3 𝐴−1)𝑠 = 𝑘𝑔 𝑚2 𝑠−2 𝐴−1



MEKANIKA Gerak

2. (SNMPTN 2009) Dua bola identik dilemparkan bersamaan secara horizontal dari sebuah gedung tinggi. Salah satu bola dilempar dengan kecepatan awal 𝑣 sedangkan yang lainnya dengan kecepatan ½ 𝑣.

Pernyataan yang benar mengenai peristiwa tersebut adalah…

(1) Bola dengan kecepatan awal ½ 𝑣 mengalami percepatan lebih kecil. (2) Kedua bola menyentuh tanah pada waktu yang sama. (3) Bola dengan kecepatan awal 𝑣 mencapai tanah lebih dulu. (4) Bola dengan kecepatan awal 𝑣 mencapai tanah pada jarak lebih jauh.

3. (SNMPTN 2010)

Sebuah batu kecil dilempar ke atas dan mendarat di sebuah papan yang terletak 2 m di atas titik pelemparan. Jika kecepatan awal batu dilempar ke atas adalah 7 m/s, maka kecepatan batu ketika mengenai papan adalah .… (Petunjuk: arah keatas adalah positif)

A. 0 m/s B. -3 m/s C. 3 m/s D. 3,5 m/s E. -2 m/s

4. (SNMPTN 2011)

Gerakan sebuah mobil digambarkan oleh grafik kecepatan-waktu di bawah ini. Percepatan ketika mobil bergerak semakin cepat adalah .... A. 0,5 m/s2 B. 1,0 m/s2 C. 1,5 m/s2 D. 2,0 m/s2 E. 3,0 m/s2

5. (SNMPTN 2011)

Seorang anak menjatuhkan sebuah batu dari ketinggian 20 m. Satu detik kemudian ia melemparkan sebuah batu lain ke bawah. Anggap tidak ada gesekan udara dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Jika kedua batu tersebut mencapai tanah bersamaan, maka kelajuan awal batu kedua adalah .... A. 5 m/s B. 10 m/s C. 15 m/s D. 20 m/s E. 25 m/s

6. (SNMPTN 2011)

Sebuah kubus yang meluncur turun tanpa gesekan pada sebuah bidang miring akan mengalami percepatan tetap.

Sebab

Dengan tidak adanya gesekan, percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi.

𝑡(s)

𝑣(m/s)

30 20

10

30

TRIK SUPERKILAT: Percepatan adalah gradien atau kemiringan grafik 𝑣 − 𝑡:

𝑎 =selisih di sumbu Y

selisih sumbu X=

30 − 10

30 − 20=

20

10= 2 m/s

TRIK SUPERKILAT: Waktu tempuh batu pertama sampai ke tanah:

𝑡 = √2ℎ

𝑔= √

2∙20

10= √4 = 2 s

Karena batu kedua telat 1 detik, maka waktu tempuh sampai ke tanahhanya 𝑡 = 2 − 1 = 1 s.

Jadi,kecepatan awal batu kedua adalah:

ℎ = 𝑣0𝑡 +1

2𝑔𝑡2

⇒ 20 = 𝑣0(1) +1

2(10)(1)2

⇒ 20 = 𝑣0 + 5⇒ 𝑣0 = 15 m/s

TRIK SUPERKILAT: Hitung saja kecepatan saat benda menempuh jarak 2 m. Kenapa? Karena besar kecepatan saat benda menyentuh papan sama dengan besar kecepatan saat naik melewati papan. Bedanya saat menyentuh papan bernilai negatif. Jadi jawabannya kalau nggak B ya E deh. Coba kita hitung ya! 𝑣𝑡

2 = 𝑣02 − 2𝑔ℎ = 72 − 2 ∙ 10 ∙ 2 = 49 − 40 = 9

𝑣𝑡 = √9 = ±3 ⇒ 𝑣𝑡 = −3 m/s. (Ingat saat menyentuh papan arah kecepatan ke bawah jadi nilainya negatif!)

TRIK SUPERKILAT: Benda bergerak parabola pada arah ke bawah dipengaruhi percepatan gravitasi yang nilainya konstan! (1) salah, (3) pasti salah. Cek (2), karena benda dilempar horizontal, maka kecepatan awalnya sama, percepatan sama, artinya keduanya menyentuh tanah bersamaan.



7. (SNMPTN 2012) Gerak sebuah benda dijelaskan oleh grafik hubungan antara kecepatan dan waktu seperti ditunjukkan gambar di bawah ini. Jarak yang ditempuh oleh benda hingga detik ke-8 adalah .... A. 60 m B. 50 m C. 45 m D. 40 m E. 30 m

Hukum Newton

8. (SNMPTN 2010) Pernyataan berikut yang benar tentang gaya tak konservatif adalah .…

(1) Energi mekanik benda yang dipengaruhi oleh gaya tak konservatif besarnya tidak konstan. (2) Kerja yang dilakukan oleh gaya tak konservatif pada benda sama dengan nilai negatif perubahan

energi potensial benda. (3) Kerja yang dilakukan oleh gaya tak konservatif pada benda bergantung pada lintasan gerak

benda. (4) Contoh gaya tak konservatif adalah gaya Coulomb.

9. (SNMPTN 2012)

Semakin besar massa benda semakin lambat gerak benda itu.

SEBAB

Sebuah benda memiliki percepatan lebih kecil daripada benda lain yang lebih ringan jika keduanya dikenai gaya yang sama. A. Pernyataan benar, alasan benar, keduanya menunjukkan hubungan sebab akibat. B. Pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab akibat. C. Pernyataan benar, alasan salah. D. Pernyataan salah, alasan benar. E. Pernyataan dan alasan, keduanya salah.

TRIK SUPERKILAT: Gaya tak konservatif adalah gaya yang menyebabkan usaha yang dilakukan besarnya tidak sama, walaupun posisi awal dan akhirnya sama, tetapi lintasan yang ditempuh tidak sama.

𝑡(s)

𝑣(m/s)

8 4

−10

−5

TRIK SUPERKILAT: Jarak adalah luas daerah pada grafik 𝑣 − 𝑡: 𝑠 = Luas segiempat + Luas trapesium

= (𝑝 × ℓ) +1

2𝑡(𝑎 + 𝑏)

= (5 × 4) +1

24(5 + 10)

= 20 + 30= 50 m



Kesetimbangan Benda Tegar

10. (SNMPTN 2009) Gambar di bawah ini menunjukkan sistem katrol yang menghubungkan dua benda A dan B. Benda A ditarik dengan gaya F sehingga tali yang mengait benda A membentuk sudut q dengan sumbu vertikal. Besar sudut q dan gaya F agar sistem setimbang adalah ....

A. 𝜃 = 30° dan 𝐹 = 200√3 N B. 𝜃 = 60° dan 𝐹 = 200 N

C. 𝜃 = 30° dan 𝐹 = 100√3 N D. 𝜃 = 30° dan 𝐹 = 200 N

E. 𝜃 = 60° dan 𝐹 = 100√3 N

Gravitasi

11. (SNMPTN 2010) Periode putar suatu satelit dalam mengitari bumi pada jarak orbit 𝑟 bergantung pada massa bumi.

SEBAB

Menurut hukum Keppler periode satelit bergantung pada jari-jari orbitnya.

𝐴 𝐵

𝜃

𝐹 𝑚𝑏 = 20 kg

𝑚𝑎 = 10 kg

TRIK SUPERKILAT:

𝑚𝑎

𝑚𝑏

𝐹 𝑚𝑎

𝑚𝑏

𝐹

𝜃

sin 𝜃 =𝐹

𝑚𝑏

⇒ 𝐹 = 𝑚𝑏 sin 𝜃

Untuk 𝜃 = 30° ⇒ 𝐹 = 100 N

Untuk 𝜃 = 60° ⇒ 𝐹 = 100√3 N



Usaha dan Energi

12. (SNMPTN 2009) Sebuah balok m dihubungkan dengan balok M, dengan menggunakan tali ringan tak elastik melalui sebuah katrol. Ketika balok M dilepaskan sehingga jatuh sejauh x, balok m bergerak ke atas sepanjang bidang miring. Ketika bergerak, balok m mengalami gaya gesek konstan F. Berapakah proses panas yang dihasilkan oleh gesekan dalam proses ini .... A. 𝐹𝑥 B. 𝑚𝑔𝑥 C. 𝑀𝑔𝑥 sin 𝜃 D. 𝑀𝑔𝑥 sin 𝜃 − 𝐹𝑥 E. 𝑀𝑔𝑥 sin 𝜃 + 𝐹𝑥

13. (SNMPTN 2009)

Ketika dilempar ke atas, sebuah batu akan mengalami perubahan energi potensial.

SEBAB

Selama bergerak naik, gaya gravitasi pada batu melakukan usaha negatif.

Elastisitas dan Pegas

14. (SNMPTN 2012) Kedua ujung sebuah pegas yang memiliki tetapan pegas 50 N/m ditarik masing-masing dengan gaya sebesar 10 N yang saling berlawanan. Pertambahan panjang pegas tersebut adalah .... A. 0,0 m B. 0,1 m C. 0,2 m D. 0,3 m E. 0,4 m

𝑀 𝑚

𝜃

𝐹 𝑥

TRIK SUPERKILAT: Meskipun pegas menerima dua gaya yang sama besar dan berlawanan arah, bukan berarti pegas akan tambah panjang dua kali lipat. Karena kedua gaya tersebut adalah gaya aksi reaksi. Sehingga total pertambahan panjang pegas adalah 2𝑥.

𝑥 =𝐹

𝑘=

10

50= 0,2 m



Momentum dan Impuls

15. (SNMPTN 2010) Sebuah benda yang diam di atas lantai licin didorong dengan gaya konstan selama selang waktu ∆𝑡, sehingga benda mencapai kelajuan 𝑣. Bila percobaan diulang, tetapi dengan besar gaya dua kali semula, berapakah selang waktu yang diperlukan untuk mencapai kelajuan yang sama? A. 4∆𝑡 B. 2∆𝑡 C. ∆𝑡

D. ∆𝑡

2

E. ∆𝑡

4

16. (SNMPTN 2012)

Dua benda saling bertumbukan secara lenting sempurna. Pada kejadian itu .... (1) Energi kinetik total tetap (2) Tidak timbul panas maupun suara (3) Setelah tumbukan kedua benda berpisah (4) Terjadi peristiwa aksi-reaksi

Pernyataan yang benar adalah ....

A. (1), (2), dan (3) B. (1) dan (3) C. (2) dan (4) D. (4) E. (1), (2), (3), dan (4)

TRIK SUPERKILAT: 𝐼 = ∆𝑝

𝐹 ∆𝑡 = 𝑚 ∆𝑣 (karena 𝐹 dan ∆𝑣 konstan)𝐹 ∆𝑡 = konstan

𝐹 dan ∆𝑡 saling berbanding terbalik. Artinya jika gaya dua kali semula, maka waktu yang diperlukan setengah kali semula.



ZAT DAN KALOR Fluida

17. (SNMPTN 2009) Dua jenis fluida dengan rapat massa masing-masing adalah 0,9 gr/cm3 dan 0,7 gr/cm3 dituangkan ke dalam suatu wadah sehingga salah satu fluida berada di atas yang lainnya. Kemudian, sebuah kubus dimasukkan ke dalam campuran fluida tersebut sehingga kubus itu mengapung dengan 50% volumenya berada di dalam fluida yang rapat, 20% volumenya tidak tercelup sama sekali, serta sisanya berada pada fluida yang kurang rapat. Berapakah rapat massa benda itu? A. 0,82 gr/cm3 B. 0,72 gr/cm3 C. 0,76 gr/cm3 D. 0,78 gr/cm3 E. 0,66 gr/cm3

Kalor dan Azas Black

18. (SNMPTN 2011) Lima kilogram es bersuhu −22°C dipanaskan sampai seluruh es tersebut mencair dengan suhu 0°C. Jika kalor laten es 333 kJ/kg dan kalor jenis es 2100 J/kg °C, maka jumlah kalor yang dibutuhkan adalah .... A. 1496 kJ B. 1596 kJ C. 1696 kJ D. 1796 kJ E. 1896 kJ

Perpindahan Kalor

19. (SNMPTN 2012) Hasil campuran 1 gram es bersuhu 0°C dengan 1 cc air bersuhu 0°C dalam wadah dinding adiabatik adalah .... A. Air dan es yang jumlahnya tidak dapat ditentukan B. Air sedikit lebih banyak daripada es C. 0,5 gram es dan 1,5 cc air D. 1 gram es dan 1 cc air E. 1,5 gram es dan 0,5 cc air

Teori Kinetik Gas

20. (SNMPTN 2010) Tekanan suatu gas ideal di dalam suatu tabung dilipatduakan dengan volume dipertahankan tetap. Jika gas dianggap bersifat ideal, maka perbandingan kelajuan 𝑟𝑚𝑠 (𝑣𝑟𝑚𝑠) keadaan awal dan keadaan akhir adalah .…

A. 1

2

B. √2

C. 1

√2

D. 2 E. 4

TRIK SUPERKILAT:

𝑣 = √3𝑘𝑇

𝑚 artinya 𝑣 sebanding dengan √𝑇.

𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 artinya 𝑇 sebanding dengan 𝑃.

Jadi, 𝑣 sebanding dengan √𝑃.

Jika tekanan dinaikkan dua kali semula, maka kelajuan 𝑟𝑚𝑠 naik √2 kali semula.

Jangan terkecoh, yang ditanyakan perbandingan awal dan akhir, 𝑣2 = √2𝑣1 ⇒𝑣1

𝑣2=

1

√2.

TRIK SUPERKILAT: Adiabatik, tidak ada perubahan kalor, sehingga kondisinya tetap seperti semula, yaitu terdapat 1 gram es dan 1 cc air.



Termodinamika

21. (SNMPTN 2009) Pernyataan yang benar tentang proses isothermal gas ideal adalah .…

(1) Energi dalamnya tidak berubah. (2) Jumlah kalor yang masuk tidak nol. (3) Usaha yang dilakukan pada gas tidak nol. (4) Energi dalam sama dengan kalor yang masuk.

22. (SNMPTN 2012) Dua mol gas monokromatik mengalami proses isokhorik. Temperatur awal 27°C dan temperatur akhir 77°C. Perbandingan tekanan awal dan tekanan akhir adalah .... A. 7/6 B. 6/7 C. 3/6 D. 3/7 E. 2/6

TRIK SUPERKILAT: Pada proses termodinamika dalam keadaan volume konstan besarnya tekanan sebanding dengan suhu. Lihat ban sepeda motor kalian, dalam keadaan di bawah terik matahari tekanannya akan naik, ya kan???? Ingat juga suhu harus dalam satuan internasional, kelvin. Jadi, sebenarnya dengan mudah bisa kita tentukan perbandingan tekanan awal dan akhir adalah sebanding dengan suhu awal dan suhu akhir, yaitu 300K/350K=6/7



Mesin Carnot

23. (SNMPTN 2010) Jika sebuah mesin Carnot yang mempunyai efisiensi terbesar 25% dalam operasinya membuang sebagian kalor ke tendon dingin bertemperatur 0°C, maka tendon panasnya bertemperatur .… A. 076°C B. 091°C C. 170°C D. 100°C E. 364°C

24. (SNMPTN 2011)

Suatu mesin Carnot mempunyai efisiensi 30% dengan temperatur reservoir suhu tinggi sebesar 750 K. Agar efisiensi mesin naik menjadi 50%, maka temperatur reservoir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi .... A. 1050 K B. 1000 K C. 0950 K D. 0900 K E. 0850 K

TRIK SUPERKILAT:

𝑇1′(1 − 𝜂′) = 𝑇1(1 − 𝜂) ⇒ 𝑇1

′ = (1 − 𝜂

1 − 𝜂′) 𝑇1

= (1 − 0,3

1 − 0,5) 750

=0,7

0,5∙ 750

= 1050 𝐾

TRIK SUPERKILAT:

100 4 𝑇1 25 1 75 3 273

𝑇1 = 273 ×4

3= 364 K

Jangan terkecoh, bukan Kelvin yang ditanyakan. 364 K = 91°C



GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI Getaran

25. (SNMPTN 2011) Sebuah pegas dengan konstanta pegas 𝑘 dan sebuah balok bermassa 𝑚 membentuk sistem getaran harmonik horisontal tanpa gesekan. Kemudian, pegas ditarik sejauh 𝑥 dari titik setimbang dan dilepaskan. Jika massa pegas diabaikan, maka pernyataan berikut yang benar adalah .... (1) Pegas bergetar dengan periode tetap (2) Energi mekanik total bergantung pada waktu (3) Percepatan getaran bergantung pada 𝑥 (4) Frekuensi getaran tidak bergantung pada 𝑘 dan 𝑚


Gelombang

26. (SNMPTN 2010) Suatu benda titik melakukan osilasi harmonik sederhana dengan amplitudo 0,2 m. Titik tersebut melakukan 20 getaran penuh dalam satu detiknya. Jika pada saat awal (𝑡 = 0) simpangan titik tersebut adalah 0,1 m, maka persamaan gerak osilasi harmoniknya adalah .…

A. 𝑥(𝑡) = 0,2m sin (40𝜋𝑡 −𝜋

6)

B. 𝑥(𝑡) = 0,2m sin (40𝜋𝑡 −𝜋

4)

C. 𝑥(𝑡) = 0,1m sin (40𝜋𝑡 −𝜋

6)

D. 𝑥(𝑡) = 0,1m sin (40𝜋𝑡 −𝜋

4)

E. 𝑥(𝑡) = 0,2m sin (40𝜋𝑡 −𝜋

3)

27. (SNMPTN 2011)

Gambar di bawah ini memperlihatkan profil sebuah gelombang pada suatu saat tertentu. Titik A, B, dan C segaris. Begitu juga titik D dan E. Simpangan titik A sama dengan 0,5 amplitudo, sedangkan simpangan titik E −0,5 amplitudo. Berapa kali panjang gelombang jarak titik C dari titik A ....

A. 1

4

B. 1

2

C. 1

D. 3

2

E. 2

28. (SNMPTN 2011) Sepotong gabus bergerak naik turun di permukaan air ketika dilewati sebuah gelombang. Gelombang tersebut menempuh jarak 9 m dalam waktu 30 s. Bila gabus tersebut bergerak naik turun 2 kali dalam 3 s, maka nilai panjang gelombang tersebut adalah .... A. 30 cm B. 45 cm C. 60 cm D. 75 cm E. 90 cm

𝐴

−𝐴

0

A B C

D E

TRIK SUPERKILAT: Karena semua pilihan jawaban angka pentingnya berbeda maka tidak perlu menghitung menggunakan angka sebenarnya, cukup dimisalkan saja dengan angka pentingnya.

𝜆 = 𝑣𝑇 ⇒ 𝜆 = (𝑥

𝑡) (

𝑡

𝑛) =

9

3×

3

2= 4,5 (jawaban pasti mengandung unsur 45, jadi jawaban pasti B)

TRIK SUPERKILAT: 𝐴 = 0,2 𝑚, jawaban C dan D salah! Rumus umum 𝑥(𝑡) = 𝐴 sin(𝜔𝑡 ± 𝜃) Yang membedakan jawaban A, B dan E hanyalah nilai dari 𝜃 (posisi sudut awal) Pada titik awal, posisinya setengah amplitudo.

Nilai 𝜃 yang mengakibatkan nilai sin 𝜃 =1

2 adalah 30° atau

𝜋

6.



29. (SNMPTN 2012) Jarak antara dua buah titik yang dilalui gelombang adalah satu setengah kali dari panjang gelombangnya, maka beda fase antara kedua titik tersebut adalah .... A. 090° B. 120° C. 180° D. 300° E. 540°

30. (SNMPTN 2012)

Gelombang yang merambat menurut persamaan 𝑦 = 0,2 cos[𝜋(4𝑥 + 0,2𝑡)] m, dengan 𝑥 dalam meter dan 𝑡 dalam sekon memiliki .... (1) Amplitudo 0,2 cm (2) Frekuensi 0,2 Hz (3) Panjang gelombang 𝜋/4 m (4) Arah rambat pada sumbu 𝑥 negatif



Gelombang Bunyi

31. (SNMPTN 2009) Sebuah sumber bunyi memancarkan bunyi dengan energi yang sama ke segala arah dengan laju perambatan konstan. Orang yang berada 8 m dari sumber bunyi mendengar bunyi tersebut. Sesaat kemudian, intensitas sumber bertambah menjadi dua kalinya. Jika ia ingin mendengar bunyi dengan intensitas yang sama dengan sebelumnya, berapa jarak dia harus berada dari sumber? A. 4 m

B. 8√2 m C. 16 m

D. 4√2 m E. 12 m

32. (SNMPTN 2010)

Dawai piano yang memiliki panjang 1 m dan bermassa 10 g diberi tegangan 900 N. Berapakah frekuensi nada atas pertama yang dihasilkannya? A. 133 Hz B. 150 Hz C. 300 Hz D. 450 Hz E. 550 Hz

TRIK SUPERKILAT:

𝑓𝑛 =𝑛 + 1

2ℓ√

𝐹ℓ

𝑚

𝑓1 =1 + 1

2 ∙ 1√

900 ∙ 1

0,01=

2

2∙ 300 = 300 Hz

TRIK SUPERKILAT: Ingat, satu panjang gelombang itu kan 2𝜋 = 360°. Nah jika jarak dua titik itu 1,5 kali panjang gelombang, maka otomatis beda fasenya juga 1,5 kalinya dari 360°. Jadi beda fase = 1,5 × 360° = 540°. Selesai!



Gelombang Elektromagnetik

33. (SNMPTN 2009) Pernyataan yang salah dengan terkait dengan cahaya biru, cahaya kuning, sinar-X dan gelombang radio adalah .… A. Gelombang radio mempunyai panjang gelombang terbesar. B. Cahaya dengan energi terbesar adalah sinar-X. C. Gelombang radio adalah gelombang transversal. D. Di ruang hampa, kecepatan sinar-X lebih besar daripada kecepatan gelombang radio. E. Seperti halnya cahaya, gelombang radio juga dapat didefraksikan.

34. (SNMPTN 2011)

Cahaya hijau mempunyai panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya merah. Intensitas yang sama dari kedua cahaya itu ditembakkan pada dua logam identik sehingga mampu melepaskan sejumlah elektron dari permukaan logam tersebut. Pernyataan berikut yang benar adalah .... A. Sinar hijau melepaskan elektron dalam jumlah yang lebih besar B. Sinar merah melepaskan elektron dalam jumlah yang lebih besar C. Kedua sinar melepaskan elektron dalam jumlah yang sama D. Sinar merah melepaskan elektron dengan kecepatan maksimum yang lebih besar E. Kedua sinar melepaskan elektron dengan kecepatan maksimum yang sama



OPTIK Alat Optik

35. (SNMPTN 2009) Dalam percobaan pembentukan bayangan oleh lensa, disediakan dua lensa, sebuah lensa cembung dengan titik fokus +10 cm, dan sebuah lensa cekung dengan titik fokus −20 cm. Jika diinginkan terbentuk sebuah bayangan maya yang diperbesar, maka yang harus dilakukan adalah .... A. Meletakkan benda 15 cm di depan lensa cekung B. Meletakkan benda 15 cm di depan lensa cembung C. Meletakkan benda 25 cm di depan lensa cembung D. Meletakkan benda 5 cm di depan lensa cembung E. Meletakkan benda 25 cm di depan lensa cekung

36. (SNMPTN 2010)

Seorang yang berpenglihatan dekat tidak dapat melihat dengan jelas benda yang berjarak lebih jauh dari 60 cm dari matanya. Berapakah kuat lensa kacamata yang dibutuhkan agar ia dapat melihat dengan jelas?

A. −13

2 dioptri

B. −12

3 dioptri

C. +22

3 dioptri

D. +3

2 dioptri

E. −2

3 dioptri

37. (SNMPTN 2011)

Sebuah benda diletakkan tepat di tengah antara titik fokus dan permukaan cermin cekung. Bayangan yang terbentuk adalah .... (1) Diperbesar dua kali (2) Tegak (3) Mempunyai jarak bayangan sama dengan jarak fokus (4) Maya



38. (SNMPTN 2012)

Sebuah benda diletakkan 15 cm di depan sebuah cermin cembung berjari-jari 20 cm. Jarak dan sifat bayangannya adalah .... A. 15 cm, tegak B. 10 cm, tegak C. 06 cm, tegak D. 16 cm, terbalik E. 08 cm, terbalik

TRIK SUPERKILAT:

𝑀 =𝑓

−12

𝑓= −2

Kesimpulan: Perbesaran dua kali, maya, tegak, jarak bayangan 2 kali 1

2𝑓 berarti di fokus.

𝑓

𝑓

−1

2𝑓

cermin

TRIK SUPERKILAT: Tidak bisa melihat jauh artinya rabun jauh. Kacamata yang digunakan adalah kacamata negatif. Jawaban C dan D salah! Jawaban A agak aneh, masa pembilang lebih besar dari penyebut. Jawaban E nggak masuk akal. Nilai kekuatan lensa lebih kecil satu jika jarak terjauh masih lebih dari 1 m. Jawaban pasti B. Coba kita hitung!

𝑃 = −1

𝑃𝑅= −

1

0,6= −

10

6= −1

2

3

TRIK SUPERKILAT: Cermin cembung ingat SPION!!!! Bayangan kaca SPION pasti tegak, ya kan? Otomatis jawaban D dan E salah!!!!! Bayangan kaca SPION pasti diperkecil juga kan? Jawaban A pasti salah! Jawaban yang benar tersisa B atau C.

𝑠′ =𝑠𝑓

𝑠 − 𝑓=

15 × (−10)

15 − (−10)=

−150

25= −6 cm

Jadi jawabannya adalah C.



LISTRIK Listrik Statis

39. (SNMPTN 2010) Jika dalam suatu medium gaya yang bekerja pada dua buah muatan masing-masing sebesar 10 μC dan 4 μC, yang terpisah sejauh 10 cm adalah 12 N, maka konstanta permitivitas relatif medium tersebut adalah .… A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5

40. (SNMPTN 2010)

Potensial listrik suatu titik yang berjarak 𝑟 dari muatan 𝑄 adalah 600 V. Intensitas medan listrik di titik tersebut adalah 400 N/C. Tentukan besar muatan 𝑄, jika 𝑘 = 9 × 109 Nm2/C2! A. 1,5 × 10−7 C B. 1,0 × 10−7 C C. 2,5 × 10−7 C D. 0,67 × 10−7 C E. 9,0 × 10−7 C

41. (SNMPTN 2010)

Tiga kapasitor dan sumber tegangan tersusun seperti gambar di bawah ini. Manakah pernyataan di bawah ini yang benar?

(1) Kapasitansi pengganti rangkaian kapasitor di atas adalah 58

9 𝜇F.

(2) Muatan pada kapasitor 𝐶3 adalah 3,6 × 10−4 C. (3) Energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor 𝐶2 adalah 4 × 10−2 J. (4) Beda potensial pada kutub-kutub kapasitor 𝐶1 dan 𝐶2 sama besar.

42. (SNMPTN 2011)

Tiga buah kapasitor dengan kapasitansi masing-masing 1 mF, 2 mF, dan 3 mF dirangkai secara seri dan diberi tegangan 1 volt pada ujung-ujungnya. Pernyataan berikut yang benar adalah .... (1) Masing-masing kapasitor memiliki muatan listrik yang sama banyak. (2) Kapasitor yang besarnya 1 mF menyimpan energi listrik terbesar. (3) Pada kapasitor 3 mF bekerja tegangan terkecil. (4) Ketiga kapasitor bersama-sama membentuk sebuah kapasitor ekuivalen dengan muatan

tersimpan sebesar 6/11.


180 V

𝐶1 = 10 𝜇F 𝐶2 = 8 𝜇F

𝐶3 = 2 𝜇F

TRIK SUPERKILAT: Secara mudah kita bisa menentukan (1) benar! 5. Rangkaian seri kapasitor, muatan sama besar. Karena (1) benar langsung cek (2) benar atau salah:

6. 𝑊 =1

2

𝑄

𝐶⇒ 𝑊 ∼

1

𝐶

Besar energi yang tersimpan berbanding terbalik dengan kapasitor.

Karena (1) benar dan (2) salah maka jawaban pasti (1) (3).

TRIK SUPERKILAT: Ingat 𝐹𝐸𝑉𝐸𝑝 yang pernah saya tulis di SMART SOLUTION UN FISIKA.

Hubungan antara 𝑉, 𝐸 𝑑𝑎𝑛 𝑄 adalah: 𝑉2 = 𝑘𝐸𝑄 (karena angka penting pada jawaban berbeda semua, gunakan angka penting terdepan saja)

62 = 9 ∙ 4 ∙ 𝑄 ⇒ 𝑄 =36

36= 1

Jadi jawaban pasti B.

TRIK SUPERKILAT: 1. Rangkaian seri kapasitor, muatan

sama besar.

2. 𝑊 =1

2

𝑄

𝐶⇒ 𝑊 ∼

1

𝐶

Besar energi yang tersimpan berbanding terbalik dengan kapasitor.

3. 𝑉 =𝑄

𝐶⇒ 𝑉 ∼

1

𝐶

Besar tegangan berbanding terbalik dengan kapasitor

4. Kapasitor pengganti: 𝐶𝑠𝑒𝑟𝑖 =

KPK

∑pembagian dengan KPK=

6

6+3+2=

6

11 mF



Listrik Dinamis

43. (SNMPTN 2009) Sebuah rangkaian tertutup terdiri dari dua resistor dan dua baterei yang disusun seperti dalam gambar di bawah. Bila 𝑅1 = 8Ω, 𝑅2 = 10 Ω, 𝐸1 = 6 V, dan 𝐸2 = 12 V, maka besarnya daya listrik yang terdisipasi di dalam resistor 𝑅2 adalah .... A. 0,60 W B. 0,87 W C. 1,1 W D. 1,0 W E. 0,20 W

44. (SNMPTN 2009)

Menurut hukum kesatu Kirchoff jumlah arus yang memasuki suatu percabangan sama dengan jumlah arus yang meninggalkan percabangan.

Berdasarkan hukum tersebut, kesimpulan berikut yang benar adalah .…

(1) Muatan listrik adalah kekal. (2) Arus listrik adalah besaran vektor. (3) Arus listrik adalah besaran skalar. (4) Besar arus listrik tergantung arah arus.

45. (SNMPTN 2010)

Konduktor adalah bahan yang sangat mudah menghantarkan arus listrik.

SEBAB

Konduktor memiliki konduktivitas listrik yang besar.

46. (SNMPTN 2011) Pada gambar rangkaian listrik berikut, A, B, C, D, dan E adalah lampu pijar identik. Jika lampu B dilepas, lampu yang menyala lebih terang adalah .... A. Lampu A dan C B. Lampu A dan D C. Lampu C dan D D. Lampu C dan E E. Lampu D dan E

47. (SNMPTN 2011)

Semakin tinggi temperatur tembaga yang digunakan untuk mengalirkan arus listrik, maka semakin tinggi resistivitasnya.

Sebab

Tembaga memiliki resistivitas yang lebih kecil dibandingkan dengan nikelin.

− +

− +

𝑅2 𝑅1

𝑎 𝑏

𝑐 𝑑

𝐼

+ −

A

C

D E B

TRIK SUPERKILAT LOGIKA PRAKTIS: Rangkaian listrik identik dengan jalan raya dan hambatan adalah jembatannya. Jumlah mobil melambangkan besar arus yang melewatinya. Misalkan ada 6 mobil lewat jalan raya, maka D dan E pasti dilewati 6 mobil, sementara A, B, C hanya dilewati 2 mobil saja kan? Dua mobil lewat A, dua mobil lewat B, dan dua mobil lain lewat C. Adil. Sekarang bila jembatan B putus, maka D dan E kan tetap dilewati 6 mobil sedangkan A dan C masing-masing dilewati 2 mobil. Jelas bahwa D dan E paling banyak dilalui mobil (arus).



48. (SNMPTN 2012) Empat bola lampu identik A, B, C, dan D disusun dalam rangkaian seperti ditunjukkan oleh gambar berikut ini. Rangkaian dihubungkan dengan sumber 240 V dengan hambatan dalam nol. Lampu yang menyala paling terang adalah .... A. B B. C C. A D. D E. A, B, C, dan D sama terang

49. (SNMPTN 2012) Arah arus listrik dalam suatu kawat penghantar sama dengan arah gerak elektron dalam penghantar tersebut.

SEBAB

Arus listrik dalam suatu kawat penghantar mengalir dari potensial tinggi ke rendah. A. Pernyataan benar, alasan benar, keduanya menunjukkan hubungan sebab akibat. B. Pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab akibat. C. Pernyataan benar, alasan salah. D. Pernyataan salah, alasan benar. E. Pernyataan dan alasan, keduanya salah.

Induksi Magnetik

50. (SNMPTN 2012) Perhatikan susunan kawat yang dialiri arus seperti yang terlihat pada gambar di berikut ini! Jika arus yang dialirkan sama kuat, maka susunan kawat yang mempunyai medan magnet di titik pusat lingkaran sama dengan nol adalah .... A. 1 dan 2 B. 3 dan 4 C. 1 saja D. 2 saja E. 3 saja

B A

C 240 V

D

1 2 3 4

TRIK SUPERKILAT: Lampu yang meyala paling terang adalah lampu yang mendapat arus yang paling besar. Bisa dilihat dengan mudah hanya lampu A yang dirangkai seri terhadap sumber tegangan, artinya pastilah lampu A yang mendapatkan arus yang paling besar.

TRIK SUPERKILAT: Gambar 3 dan 4 pasti salah.Kan jelas kalau kawat melingkar maka besar 𝐵 dipusat kawat kan udah

ada rumusnya kan? 𝐵 =𝜇0𝐼

2𝑎 itu lho. Jadi jelas nggak nol lah!

Kawat 1, bentuknya seperti kawat 4. Arah arusnya melingkar. Jadi jelas bukan ini jawabannya!!!! Jadi jelas kawat 2 lah jawabannya yang tepat! karena arah 𝐵 ada yang masuk ada yang keluar. Jadi resultannya pasti nol deh!



Gaya Lorentz

51. (SNMPTN 2009) Seberkas elektron memasuki medan listrik 𝑢𝑛𝑖𝑓𝑜𝑟𝑚 dengan arah seperti ditunjukkan gambar di bawah ini. Manakah pernyataan berikut ini yang menggambarkan lintasan berkas elektron? A. Melengkung dari 𝑋 ke P B. Melengkung dari X ke R C. Lurus dari X ke Q D. Melengkung keluar bidang diagram E. Melengkung masuk bidang diagram

GGL Induksi

52. (SNMPTN 2009) GGL induksi di dalam solenoida dapat dibangkitkan dengan cara melilitkan kawat tembaga pada sebuah magnet batang yang kuat.

SEBAB

Perubahan fluks magnet di sekitar solenoid akan menginduksi timbulnya GGL.

53. (SNMPTN 2011) Sebuah kumparan mempunyai induktasi 700 mH. Besar GGL induksi yang dibangkitkan dalam kumparan itu jika ada perubahan arus listrik dari 200 mA menjadi 80 mA dalam waktu 0,02 sekon secara beraturan adalah .... A. 8,4 V B. 4,2 V C. 2,8 V D. 4,2 mV E. 2,8 mV

54. (SNMPTN 2012)

Timbulnya GGL induksi pada sebuah simpal (𝑙𝑜𝑜𝑝) bergantung pada .... (1) Laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi simpal (2) Luas penampang simpal (3) Laju perubahan luas penampang simpal (4) Besar medan magnetik yang dilingkupi oleh simpal



+ + + + + + +

− − − − − − −

𝑏𝑒𝑟𝑘𝑎𝑠 𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑜𝑛

𝑋

𝑃

𝑄

𝑅



FISIKA MODERN Relativitas

55. Suatu zat radioaktif bergerak dengan laju 0,8𝑐 terhadap pengamat yang diam. Pengamat mencatat perubahan jumlah zat radioaktif menjadi setengahnya ketika jarak yang ditempuhnya adalah 800 m. Waktu paruh zat tersebut adalah .... A. 1 × 10−6 s B. 2 × 10−6 s C. 3 × 10−6 s D. 4 × 10−6 s E. 5 × 10−6 s

Teori Atom

56. (SNMPTN 2010) Menurut model atom Bohr pernyataan berikut yang benar adalah .…

(1) Tingkatan energi elektron dalam sebuah atom tidak tergantung pada nomor atom. (2) Atom akan memancarkan foton bila elektron dalam atom tersebut berpindah ke tingkat energi

yang lebih rendah. (3) Spektrum atom hidrogen bersifat kontinyu. (4) Besarnya energi foton yang dipancarkan oleh atom sama dengan selisih tingkat energi elektron

dalam atom tersebut.

Fisika Atom

57. (SNMPTN 2009) Panjang gelombang sebuah elektron yang bergerak adalah 𝜆. Bila elektron dipercepat dari keadaan diam oleh beda potensial 𝑉, momentum elektron adalah .…

A. 𝑝 = √𝑚𝑣

𝑒𝑉

B. 𝑝 =𝑒𝑉

𝑐

C. 𝑝 =𝑒𝑉

𝜆

D. 𝑝 =𝑒𝑉

ℎ𝜆

E. 𝑝 = √ℎ

𝑒𝑉



Dualisme Gelombang Cahaya

58. (SNMPTN 2010) Jumlah foton per detik yang dihasilkan oleh suatu sumber laser yang berpanjang gelombang 6,926 nm dan berdaya keluaran 1 mW mendekati .… foton. A. 300 × 109 B. 350 × 1010 C. 3,33 × 1010 D. 420 × 1010 E. 500 × 1010

59. (SNMPTN 2011)

Cahaya dengan frekuensi tertentu dijatuhkan pada permukaan suatu logam sehingga fotoelektron dengan energi kinetik maksimum sebesar 1,6 × 10−19J terlepas darinya. Bila diketahui konstanta Planck adalah 6,63 × 10−34 Js dan fungsi kerja logam tersebut adalah 3,7 × 10−19 J, maka frekuensi cahaya yang jatuh pada logam tersebut adalah sekitar .... A. 0,8 × 1014 Hz B. 2,0 × 1014 Hz C. 4,0 × 1014 Hz D. 6,0 × 1014 Hz E. 8,0 × 1014 Hz

60. (SNMPTN 2012)

Permukaan sebuah lempeng logam natrium disinari dengan seberkas foton berenergi 4,43 eV. Jika fungsi kerja natrium adalah 2,28 eV, maka energi kinetik maksimum elektron yang dihasilkannya adalah .... A. 2,15 eV B. 2,28 eV C. 4,56 eV D. 6,71 eV E. 8,86 eV

Untuk pembahasan soal-soal SNMPTN dan SBMPTN silahkan kunjungi http://pak-anang.blogspot.com. Untuk download rangkuman materi, kumpulan SMART SOLUTION dan TRIK SUPERKILAT dalam menghadapi SNMPTN dan SBMPTN serta kumpulan pembahasan soal SNMPTN dan SBMPTN yang lainnya jangan lupa untuk selalu mengunjungi http://pak-anang.blogspot.com. Terimakasih, Pak Anang.

TRIK SUPERKILAT: Elektron bisa terlepas dari permukaan logam apabila energi foton lebih besar dari fungsi kerja. Maka, secara mudah besarnya energi kinetik maksimum adalah selisih antara energi foton dengan fungsi kerja. 𝐸𝑘𝑚𝑎𝑘𝑠

= 𝐸𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛 − 𝑊0 = 4,43 − 2,28 = 2,15 eV




Analisis Bedah Soal SNMPTN 2013 Fisika IPA

Documents

Transcript of Analisis Bedah Soal SNMPTN 2013 Fisika IPA