F_pembahasan ps 5_FISIKA_superintensif SBMPTN 2013.pdf

PEMBAHASAN PS 5 FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF SBMPTN 2013, NURUL FIKRI 79

1 D

Bersamaan dengan pelepasan bola A, benda B

diberi kecepatan vertikal ke atas sebesar v dari

permukaan tanah. Percepatan gravitasi g.

Agar A dan B mencapai tanah pada saat yang

sama, harus dipenuhi hubungan :

BOLA B BOLA A

waktu melayang tB = tA

g

v.2t

t.g.t.v0

t.g.t.vh

2

21

2

21

oB

g

v.2h

g

v.4.g.h

t.g.h

2

2

2

21

2

21

2 C

pesawat tempur tua terbang mendatar

pada ketinggian : y = 500 m

dengan kecepatan ; vox = 540 km/jam = 150 m/s.

melepaskan sebuah bom ke sebuah kapal

yang melaju : vK = 72 km/jam = 20 m/s

(searah dengan pesawat).

percepatan gravitasi : g = 10 m/s2,

1. waktu jatuhnya bom : 2. Jarak jatuh bom

s10t

t.10.500

t.g.h

2

21

2

21

m1500x

10.150x

t.vx ox

3. jarak yang ditempuh kapal dalam waktu 10 s :

m200x

10.20x

t.vx

K

K

KK

4. pilot itu harus

melepaskan bom ketika

jarak mendatar antara

pesawat dan kapal

sebesar

m1300x

2001500x

xxx kapalbom

3 --- (soal mengikuti gambar)

Perhatikan langkah penyelesaian soal berikut :

1. Tentukan gaya normal masing-masing balok :

Balok 1 : balok 2 :

N100N

0WN

0F

1

11

y

N2080100N

0W53sinFN

0F

2

1o

2

y

2. Tentukan gaya gesek masing-masing balok :

Balok 1 : balok 2 :

N40f

1004,0f

Nf

1sm

1sm

11sm

N8f

204,0f

Nf

2sm

2sm

22sm

3. buktikan apakah benda bergerak ?atau diam?

N48N60

ff53cosF 2sm1smo

berarti benda bergerak karena gaya luarnya

(F cos 53o) lebih besar dari gaya gesek total

4. selanjtunya, tentukan gaya gesek kinetik

Balok 1 : balok 2 :

N20f

1002,0f

Nf

1K

1K

11K

N4f

202,0f

Nf

2K

2K

22K

5. dan, tentukan percepatan balok :

2

T2k1ko

TT

s/m8,120/36a

a2042060

amff53cosF

amF

6. maka, besar tegangan tali adalah:

N38T

8,11020T

amfT

amF

11k

11

HANYA BOLEH DIBERIKAN MULAI PEKAN KE-6

PROBLEM SET

FISIKA SUPERINTENSIF 2013

PEMBAHASAN

540 km/jam

x

72 km/jam

F = 100 N

53 10 kg

s = 0,4; k = 0,2

10 kg T F cos 53

o

F sin 53o

fg fg

N1 N2

W1 W2

A

B

h

80 PEMBAHASAN PS 5 FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF SBMPTN 2013, NURUL FIKRI

4 D

Saat balok naik :

N3

50f

3

125)f25(

5505,1)f105(

mvmvS)f30sinmg(

EESF

EW

K

K

2

21

K21

212

1222

1K

o

1K2K

K

balok berhenti di atas kemudian turun kembali ke

dasar dengan lintasan yang sama ( S =1,5 m) :

saat balok turun :

s/m5v

5v

v3

5)

3

5025(

0v55,1)f105(

mvmvS)f30sinmg(

EESF

EW

2

22

22

222

1K2

1

212

1222

1K

o

1K2K

K

5 B

Balok A dan B berturut turut bermassa 3 kg dan

4 kg bergerak saling mendekati di atas lantai

kasar dengan koefisien gesek = 2/7.

Sesaat sebelum bertumbukan, kelajuan balok A

12 m/s dan balok B 2 m/s.

Gunakan hukum kekekalan momentum

(karena tumbukan tidak lenting maka kecepatan

balok A dan B setelah tumbukan sama)

s/m4'v

'v728

'v43)2(4123

'vmmvmvm AABBAA

di atas lantai kasar dengan koefisien gesek

= 2/7, Sesaat setelah bertumbukan hingga

akhirnya berhenti A dan B menempuh jarak

m8,2S

470S)107(

mv0S)f(

E'ESF

EW

2

21

72

2

21

k

kok

K

6 E

Di atas bukit : di bawah bukit :

R

mvFsp

2A

R

mvFsp

2B

R

mvNmg

2A

R

mvmg'N

2B

R

mv100200

2A

R

mv200'N

2B

Hubungkan titik A dan B dengan Hukum

kekekalan energi mekanik :

EPA + EKA = EPB + EKB 2

B212

A21

A mv0mvmgh

Jika persamaan di atas dibagi R, maka

menjadi :

R

mv0

R

mv

R

mgh2

B

21

2A

21A

Substitusikan gaya yang sentripetal di atas :

)200'N(0)100200(R

R220021

21

100'N5040021

N1100'N

R

A

B

W

W

N

N

30 WA sin 30o

fK

EK1

A

A

WA sin 30o

fK


7 C

Posisi pusat massa dari benda homogen berbentuk

seperti gambar berikut berada di sekitar

Pusat titik berat benda :

Benda x y Luas

persegi 7,5 7,5 225

segitiga 12,5 7,5 225/4

Karena titikberat sumbu-y sudah sama yaitu

7,5 cm, maka tidak perlu dicari. Yang perlu dicari

adalah titik berat pada sumbu-x

cm8,5225

5,122255,7x

AA

AxAx

A

Axx

4225

4225

o

21

2211o

Maka pusat titik berat benda adalah :

xo = 5,8 cm, yo = 7,5 cm dari sudut kiri bawah

8 D

Gaya-gaya arah sumbu Y :

)1........(10T4T4

2TT

0WsinTsinT

0F

21

54

254

1

21

Gaya-gaya arah sumbu-X :

)2.(..........75T3T3

3)5(2,0TT

RmcosTcosT

R

mvF

21

2

53

253

1

221

2

(1) dan (2) di eliminasi . Diperoleh hasil :

T1 = 13,75 N (tegangan tali bagian atas)

9 A

Gelembung udara gas ideal :

32

52

5

1

1o

2

2o

1

11

2

22

cm80V

280

14)40101000101(

320

V)101(

T

V)ghP(

T

VP

T

VP

T

VP

10 B

Sebuah tangki besar disi air ( = 1000 kg/m3).

Sebuah lubang kecil dibuat di dinding tangki pada

kedalaman 10 m sehingga air memancar keluar

dan jatuh di lantai pada jarak R dari kaki tangki.

Agar jangkauannya menjadi 2R, pada permukaan

air perlu diberi tekanan

Kecepatan air keluar :

s/m210v

10102v

gh2v

Jangkauan pancar R :

vR

tvR

Agar jangkauannya menjadi 2R, maka

v = 2v = 220 m/s

dengan manganggap kelajuan pada permukaan

bejana v1 = 0 dan ketinggian lubang h2 = 0,maka

pada permukaan air perlu diberi tekanan sebesar :

atm4Pa400000P

100000400000100000P

0)220(1000101101010000P

ghvPghvP

1

1

2

215

1

22

221

212

121

1

40 m

2

1

y

h = 10 m

H

R

y

h = 10 m

H

2R

P =

5 m

2 N 8 m

15

45 x (cm)

y (cm)

7,5

7,5 15 0

1/3 t = 2,5

(7,5 , 7,5)


11 C

Sebuah logam diukur dengan mistar baja

(baja = 11x10-6

/C) pada suhu 30oC. Panjangnya

ternyata 20 cm eksak.

Batang logam dan mistar baja dipanaskan

bersama-sama sampai suhu 230oC. Pada saat itu

jika logam diukur dengan mistar yang sama,

panjangnya menjadi 20,01 cm.

Koefisien muai panjang logam (dalam /oC) adalah

C/105,13

105,2)1011(

01,0)1011(20020

01,0)(TL

01,0)TLL()TLL(

01,0LL

o6L

66L

6L

mLo

mooLoo

mistarLogam

12 E

Sebuah kubus dengan volume V terbuat dari

bahan yang koefisien muai panjangnya . Jika

suhu kubus dinaikkan sebesar T, maka luasnya akan bertambah sebesar Volume : luas (1 sisi)

V = s3 A = s

2

A = V2/3

Pemuaian volume: Pemuaian luas (1 sisi)

T3VV

TVV

T2AV

TAA

Maka pemuaian luas total kubus :

TV12A

TA12A

T2A6A

A6A

3/2total

total

total

total

13 C

berdaya : P = 3,5 kW

m = 3 kg air

T = 30oC,

Waktu pemanasan : t = 20 menit.

kalor jenis air : c = 4,2 kJ/kg oC

kalor penguapan air : Lu = 2,3103 kJ/kg

titik didih air 100oC,

maka banyaknya air yang menguap adalah

Hukum kekekalan energi :

Energi listrik energi kalor

liter44,1kg44,12300

3318m

m23003318

m23008824200

2300m702,43)6020(5,3

mLTmcPt

QQW

ua

uapair

14 E

Sebuah balok es bermassa : m = 50 kg

dan suhu : 0C didorong di atas papan horizontal yang juga mempunyai suhu 0

oC.

sejauh : S = 21 m.

Ternyata 25 gram es mencair karena gesekan

kalor lebur es : Les = 80 kal/g,

koefisien gesekan adalah

8,0

215002,48025

SmgLm

SFLm

WQ

eses

eses

15 C

mesin panas yang efisiensinya : = 20 % memiliki daya keluaran : P = 5 kW.

Mesin ini membuang kalor : Q2 = 8000 J/siklus.

Energi yang diserap per siklus oleh mesin dan interval waktu per siklusnya adalah

Energi yang interval waktu

diserap : Q1 = tiap siklus ; t =

siklus/J10000Q

8,0Q

8000

Q

800012,0

Q

Q1

1

1

1

1

2

s4,0k5

k2t

k2tk5

k8k10tk5

QQtP

QQW

21

21

21 m


16 A

Seseorang yang tingginya 160 cm

posisi mata 10 cm dari ujung atas kepalanya

maka tinggi minimal cermin datar yang

dibutuhkan adalah (x = tinggi cermin)

cm60m6,010

6x

5,05,4

6

5,0

x

17 E

sinar datang dari suatu medium ke udara.

Jika sudut datang lebih besar daripada 60, maka sinar akan terpantul sempurna.

Hal ini berarti bahwa:

(3) sudut kritis = 60

(4) sudut bias maksimumnya = 90 (2) Indeks bias medium > indeks bias udara Pemantulan sempurna terjadi jika sinar dari

medium rapat ke medium renggang.

(1) Indeks bias medium = 2/3

3

2n

13n

90sin160sinn

rsinnisinn

rsinnisinn

m

21

m

oom

um

21

18 C

Seorang yang bermata rabun jauh (miopi) memiliki titik dekat : PP = 12 cm

titik jauh : PR = 17 cm.

Orang tersebut menggunakan kacamata sehingga

dapat melihat benda jauh dengan jelas. Apabila

jarak lensa kacamata ke (lensa) mata adalah 2 cm

jarak titik jauh ke lensa kacamata adalah

PR = 17 2 = 15 cm s = 15 cm

Selanjutnya tentukan kacamata yang digunakan.

dioptri15

100p

15

100100P

's

100

s

100P

jarak titik dekat ke kacamata

PP = 12 2 = 10 cm s = 10 cm

cm30s

10

100

s

100

15

100

's

100

s

100P

maka jarak titik dekat orang tersebut ketika

menggunakan kacamata adalah 30 cm dari

kacamatanya, atau 32 cm dari matanya.

19 D

Sebuah lup : P = +5 dioptri f = 100/P = 20 cm

digunakan untuk mengamati permukaan sehelai

daun dengan berakomodasi maksimum.

Lup dipegang pada jarak : d = 2 cm dari mata.

Perbesarannya adalah

kali15,21,0125,1M

20

21

20

25M

f

d1

f

ppM

max

max

max

20 B

Mikroskop

pembesaran total : M = 750x

fokus obyektif : fob = 0,40 cm.

panjang tabung : d = 20 cm,

bayangan akhir benda pada posisi tak terhingga,

sok = - sehingga sok = fok mata normal : pp = 25 cm

Panjang fokus okuler adalah (mendekati)

Persamaan (1) : persamaan (2) :

ok'ob

ok'ob

ok'ob

f20s

fs20

fsd

ok

'ob

ob

okob

'ob

ok

p

ob

'ob

f.30

ss

f

25

s

s750

f

p

s

sM

6 m

4 m 0,5 m

1,5 m

4,5 m

x 6 m


90o

Persamaan (3) :

4,0s

4,0.ss

fs

f.ss

'ob

'ob

ob

ob'ob

ob'ob

ob

Substitusi persamaan (2) ke persamaan (3)

ok'ob

'ob

'ob

ok

'ob

f124,0s

4,0s

4,0.s

f.30

s

Hasilnya di substitusikan ke persamaan (1)

cm5,1f

6,19f13

f124,0f20

f124,0s

ok

ok

okok

ok'ob

21 C

Perangko berada di dasar kaca kaca ke air :

cm8's

02/33/4

's

3/4

9

2/3

R

nn

's

n

s

n aKaK

benda kedua jaraknya : s=|s|+ 8 = 16 cm

air ke udara :

cm12''s

03/41

''s

1

16

3/4

R

nn

's

n

s

n auua

22 D

Interferensi lapisan tipis :

)terangmaxuntuk()k(rcosnd2

)gelapminuntuk(krcosnd2

21

yang berfungsi sebagai lapisan tipisnya adalah

udara (n=1)yang berada di antara dua keping kaca Sinar datang tegak lurus kaca (r = 0

o)

maka :

nm12002

2400d

60040cosd12 o

23 D

Dua sumber titik sefase yang dipisahkan oleh

jarak d = 5 m

panjang gelombang : = 2 m,

lingkaran berjari-jari : R = 20 m

Di sekeliling lingkaran akan terjadi interferensi

maksimum dan minimum. Maka

Interferensi :

Syarat maksimum :

L = k = k2 m Syarat minimum :

L = (k ) =(k ) 2 m

Dari gambar dapat dilihat dan disimpulkan :

Titik A : S1A = S2A L = 0 interf. MAX

Titik C : S1C = S2C L = 0 interf. MAX Titik B : S1B = 22,5 m dan S2B = 19,5 m

Maka L = 5 m interf. MINIMUM Titik D : S2B = 22,5 m dan S1B = 19,5 m

Maka L = 5 m interf. MINIMUM

24 C

Nilai Intensitas P1 : I1 = Io

Nilai Intensitas P2 : I2 =

o8

32oo2

12

212

I)30(cosII

cosII

Intensitas cahaya yang keluar dari susunan

polaroid t(P3) ersebut adalah : I3 =

o32

32oo8

33

223

I)60(cosII

cosII

air, n = 4/3

kaca, n = 1,5

8 cm

9 cm

d

G0 G1 G2 G3 G4

nm600

udara

D B

A

C

S1

5 m

20 m

S2


25 D

Dua bola kecil, masing-masing, membawa

muatan + 3C dan 12 C ditempatkan pada

jarak d satu dengan yang lain. Gaya listrik antara keduanya adalah F1.

2

2

22

211

d

k36

d

)12)(3(k

r

QkQF

Kedua bola tersebut kemudian dikontakkan

C5,42

)12()3(

2

QQ'Q'Q'Q 2121

dan kemudian dipisahkan pada jarak seperti

semula, yaitu d, dan gaya antar keduanya adalah

F2.

2

2

22

212

d4

k81

d

)5,4)(5,4(k

r

QkQF

Perbandingan F1/F2 adalah

9

16

81

436

d4

k81

d

k36

F

F

2

2

2

2

2

1

26 B

Sebuah muatan titik positif yang besarnya Q

diletakkan di titik asal, dan sebuah muatan lain

yang tidak diketahui jenis dan besarnya

diletakkan di titik (a, 0). Ternyata medan listrik di (2a, 0) adalah nol.

22

2

21

1

21

r

kQ

r

kQ

EE

QQ

a

Q

)a2(

Q

41

2

2

2

2

Karena titik (2a,0) medan listriknya nol maka,

medan listrik dari Q2 harus kekiri, berarti muatan

Q2 bernilai negatif (lihat gambar).

Medan listrik pada titik (3a, 0) adalah

222)0,a3(

2

41

2)0,a3(

22

2

21

1)0,a3(

21)0,a3(

a144

kQ7

a16

kQ

a9

kQE

)a2(

Qk

)a3(

kQE

r

kQ

r

kQE

EEE

27 D

Muatan titik +75C diletakkan di

sumbu-y pada titik (0, -4m) dan

muatan titik -50C pada titik (0, 4m). Tentukan koordinat y dari semua

tempat pada sumbu-y (tidak termasuk

di ) dimana potensial listriknya

adalah nol!

Titik pertama terletak Titik kedua terletak

diantara (0,-4) dan (0,4) diatas (0,4)

m2,3a

16a5

a216a3

a8

3

a

2

a8

75

a

50

r

kQ

r

kQ

VV

2

2

1

1

21

m16a

16a5

a216a3

a8

3

a

2

a8

75

a

50

r

kQ

r

kQ

VV

2

2

1

1

21

a = 3,2 m dari (0,4) a = 16 m dari (0,4)

berarti di titik (0, 0,8m) berarti di titik (0,20m)

maka jawabannya : hanya di 0,8 m dan 20 m

28 B

Dua buah muatan titik + 5 C dan + 2 C yang

mula-mula diam dan berjarak : r1 = 1 cm

Kedua muatan bergerak saling menjauhi karena

gaya tolak-menolak antara keduanya.

Pada saat jarak keduanya : r2 = 10 cm.

energi kinetik total keduanya adalah

joule1,8EK

10210510990EK

QkQ90EK

EKQkQ10QkQ100

EK1,0

QkQ0

01,0

QkQ

EKr

QkQmv

r

QkQ

EKEPEKEP

2

6692

212

22121

22121

22

21212

1

1

21

2211

(0,0)

Q1 Q2

(a,0) (2a,0)

E2 E1

(3a,0)

(0,-4) +75C

(0,4) 50C

(0,0)

Sumbu y

(0,0)

Q1 Q2

(a,0) (2a,0)

E2 E1

(3a,0)


29 E

Dua pelat konduktor sejajar dihubungkan dengan

sumber tegangan tetap.

medan listrik antara kedua pelat : E = 2000 N/C. Bila tegangan dijadikan dua kali semula dan jarak

antara kedua pelat dikurangi sehingga menjadi

1/5 jaraknya semula, besar medan listriknya

sekarang adalah

Medan Listrik diantara dua plat :

d

VE

Maka :

C/N20000E

10dV

dV2

2000

E

dV

dV

E

E

2

151

1

112

21

12

1

2

30 E

Spesifikasi lampu 40 W/20 V artinya lampu akan

menyala 40 W jika tegangan yang diberikan 20 V.

Jika V = 20 volt P = 40 watt

Jika V = 10 volt P = 10 watt

Jika V = 5 volt P = 2,5 watt

penjelasannya :

watt10'P

20

10

40

'P

V

'V

P

'P

VPR

VP

2

2

2o

2

o

22

watt5,2'P

20

5

40

'P

V

'V

P

'P

VPR

VP

2

2

2o

2

o

22

Tegangan di lampu C adalah 10 V Pc = 10 W

Tegangan di lampu A adalah 5 V PA = 2,5 W

Tegangan di lampu B adalah 5 V PB = 2,5 W

Daya total ketiga lampu adalah 15 watt

31 A

Suatu rangkaian seri-RLC

R = 10 ,

L = 0,1H XL = L = 1000,1 = 10 dan kapasitansi C.

tegangan AC : v = 2 sin (100t).

Faktor daya : cos = 1/2.

Tentukan impedansi rangkaian

210Z

Z

10

2

1

Z

Rcos

Tentukan reaktansi capasitif-nya

20X

10X10

100100200X10

X10100200

X1010210

XXRZ

C

C

2C

2C

2C

2

2CL

2

Kapasitansi dari rangkaian adalah

F500C

F105,020100

1

X

1C

C

1X

3

C

C

32 A

Jumlah garis gaya = fluks :

weber106

53 cos )1010(200,5

cos AB

3

o4-

37

20 cm

10 cm

B=0,5 T

X

Y

Z

40 W / 20 V

40 W / 20 V

40 W / 20 V

20 V 10 V C

A

B


33 A

Sistem koordinat

sumbu-y positif menunjuk ke arah Utara

sumbu-x positif menunjuk ke arah Timur. kawat lurus

dialiri arus : i = 12 A pada sb.y arah ke Utara.

muatan : q = +3C

bergerak kecepatan : v = 500 m/s ke Utara

Besar dan arah gaya pada muatan pada saat

melewati titik (6m, 2m) adalah

Baratarahke,N106F

90sin50010362

12104F

90sin50010362

12104F

sinqva2

iF

sinBqvF

10

o67

o67

o

arahnya (kaidah tangan kanan) : v = jempol utara

B = 4 jari masuk

Maka F = telapak ke arah Barat

34 B

Urutan daerah pada grafik yang menghasilkan

besar GGL induksi yang terinduksi pada loop dari

yang terkecil ke yang terbesar adalah

t

BA.N

t

B

= gradient garisnya

1342 t

B

t

B

t

B

t

B

35 C

peluru : mp = 60 gram = 0,06 kg

menumbuk sebuah balok : mb = 3,94 kg yang

terpasang di ujung pegas yang tidak bermassa di bidang datar licin.

Setelah tumbukan, peluru bersarang dalam balok.

Gunakan Hukum Kekekalan Momentum :

6

'v400v

'v4v06,0

'v94,306,00v06,0

'vmmvmvm

p

p

p

bpbbpp

Jika getaran harmonik yang terjadi

frekuensi : f = (30/) Hz amplitudo : A = 15 cm = 0,15 m

Tentukan kecepatan maksimum getaran :

s/m9/30215,0'vAv'v max

maka kecepatan peluru ketika menumbuk balok

adalah

s/m600v

6

9400

6

'v400v

p

p

36 D

Sebuah sistem pegas dengan konstanta k diberi

beban bermassa m hingga pegas bergetar

harmonis dengan periode T.

k

m2T

Jika pegas dipotong separuhnya k= 2k

dan diberi beban yang sama lalu digetarkan, maka

periodenya menjadi

T7,0'T

T22

T'T

k2

m2

'k

m2'T

21

licin

(utara)

v

sb.x+

(Timur)

sb.y

6

2

B (masuk)

sb.x

(Barat)


37 B

Sebuah gelombang berdiri memiliki persamaan

)t1000cos(x3

20sinAy

, dengan x, y

dalam meter dan t dalam sekon.

Dari persamaan gelombang diatas dapat diperoleh panjang gelombang.

cm30m3,02

k

2

xsinAy

320

Amplitudo A/2 terjadi sudut fase =

oooo

21

320

st

330;210;150;30

sinAA

xsinAA

Beda fase terkecil atau terdekat adalah ooo 60150210

Maka jarak paling dekat antara dua titik berurutan

pada dawai yang amplitudonya A/2 adalah

cm530

360

60

360x

o

o

o

38 D

sumur air berdinding vertikal beresonansi dengan

nada berfrekuensi 8 Hz dan tidak beresonansi

dengan nada berfrekuensi di bawah 8 Hz. sumur = pipa organa tertutup

fo(POT) = 8 Hz (nada dasar)

Bila kecepatan bunyi di udara 340 m/s,

sumur tersebut memiliki kedalaman

m625,1084

340L

f4

vL

L4

vf

oo

39 E

Bunyi sebuah motor Bunyi sebuah mesin

vespa adalah 50 dB bajaj adalah 60 dB

Maka intensitasnya : Maka intensitasnya :

o5

o

5

o

o

I10I

I

Ilog10log5

I

Ilog1050

I

Ilog10TI

o6

o

6

o

o

I10I

I

Ilog10log6

I

Ilog1060

I

Ilog10TI

Maka bunyi 10 buah motor vespa dan 9 buah

bajaj yang mesinnya dinyalakan secara bersamaan

adalah.

Intensitas total :

Itotal = 10 Ivespa + 9 Ibajaj

Itotal = 10 (105Io)+ 9 (10

6Io)

Itotal = (106Io ) + (9x10

6Io)

Itotal = 10x106

Io =107 Io

Maka taraf intensitasnya :

dB70TI

10log10TI

I

I10log10TI

I

Ilog10TI

7

o

o7

o

40 C

Dua buah mobil mempunyai frekuensi bunyi

klakson yang sama mobil pertama sedang diam

sedang mobil kedua bergerak mendekatinya

dengan kecepatan 12 m/s.

(misalkan mobil pertama sebagai pendengar dan

mobil kedua sebagai sumber)

328

340

12340

340

f

f

vv

v

f

f

K

p

ps

p

sehingga terdengar pelayangan oleh pendengar

mobil pertama sebesar 6 Hz. Frekuensi klakson adalah ... Hz

Hz164f

f328

12ff

328

3406

fff

K

KKK

Kppel

P S

vS = 12 m/s diam

mobil 1 mobil 2


41 E

Relativitas (momentum relativistik) :

Tumbukan Hukum kekekalan momentum

12

5

36

15'v

'v9

1

'v9

4

15

1

'v9

1

'v4

1

'v50

8,0

c6,05

1

'vm

1

'vm

1

vm

1

vm

'p 'ppp

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

c

v

c

v

c

v

2

c

v

1

c

v

2o

c

v

1o

c

v

2o

c

v

1o

2121

dengan menggunakan segitiga :

c13

5 v': maka

12

5

x

y

r

y

x

r

42 B

h = konstanta Planck ; c = kecepatan cahaya

mo = massa diam ; K = energi kinetik K

panjang gelombang de Broglie-nya dapat

dinyatakan sebagai

p

h cari p dengan menggunakan relativitas

)cm2K(K

hc

:Broglie de gelombang panjang maka

)E2K(Kpc

)pc(KE2K

)pc(EEKE2K

)pc(E)EK(

:sehingga

)pc(EEdan

EKE

2o

o

2o

2

22o

2oo

2

22o

2o

22o

2

o

43 C

Bola lampu : 100W/220V

tegangan : V = 220 V maka dayanya P = 100 W

jejari kawat : r = 0,2 mm

panjang kawat : = 30 cm.

konstanta stefan = 5,510-8

W/m2K

4 dan

emisivitas wolfram : e = 1/, maka suhu kawat pijar adalah

K1015T

10151066

100T

T105,5)3,0102,02(100

T)r2(ewP

TeAwP

3

12124

4831

4

4

41

44 C

spektrum sinar-X tabung sinar-X

target tungsten sebagai target.

1 adalah minimum sinar-X bremstrahlung

nilai 1 dipengaruhi oleh tegangan kerja

tabung sinar-X dengan persamaan :

eV

hc

2 dan 3 adalah karakteristik sinar-X

2 adalah panjang gelombang K-

3 adalah panjang gelombang K-

2 , 3 ditentukan berdasarkan bahan target yang digunakan.Sehingga bila tegangan kerja

tabung sinar-X dikecilkan, perubahan yang

terjadi pada hanya 1yaitu 1 bertambah,

sedangkan 2 dan 3 tetap

x

y r

v

Intensitas

2 3 1


+

45 B

konstanta Planck : h = 6,6 10-34

Js,

muatan elektron : e = 1,6 10-19

C,

kelajuan cahaya : c = 3 108 m/s,

maka agar dihasilkan spektrum kontinu dari sinar-

X dengan panjang gelombang minimum :

= 0,1 nm beda potensial listrik yang harus diberikan pada

elektron adalah :

volt12375V

volt10375,12V

1010375,12V

101106,1

103106,6

e

hcV

3

2926

1019

834

46 D

Pada efek foto listrik, energi fotoelektron

bertambah dengan bertambahnya intensitas

cahaya yang datang, SALAH

Energi fotoelektron bergantung pada frekuensi

cahaya

Berkas cahaya dengan intensitas yang kuat

menghasilkan fotoelektron lebih banyak dari pada

berkas yang intensitasnya lemah pada frekuensi

sama , BENAR

Intensitas bergantung pada jumlah foton cahaya

sehingga mempengaruhi jumlah fotoelektron yang

keluar dari permukan logam.

INGAT : Energi elektron dipengaruhi frekuensi cahaya

Jumlah elektron dipengaruhi intensitas cahaya.

47 C

Massa benda : MA = 289MB

energi kinetik yang sama.

de Broglie partikel A = 0,2 nm,

de Broglie partikel B adalah

mK2

h

mv

h

p

h

m

1

de Broglie partikel B adalah

nm4,3

17m

m289

2,0

m

m

B

B

BB

B

A

A

B

48 B

Arus akibat perputaran 1 elektron :

r2

vee

t

ei

vs

32

42

mr4

ke

mr

ke

r2

ei

Karena bergerak melingkar, maka berlaku :

Gaya sentripetal

mr

kev

r

mv

r

ke

r

mvF

2

22

2

2

sp

49 D

inti U-238 yang dalam keadaan diam

memancarkan partikel alfa.

EK1 adalah energi kinetik partikel alfa

EK2 adalah energi kinetik inti anaknya, 234

904

2238

92 XU

Berlaku hukum kekekalan momentum, sehingga

Xpp

Jika m2

pE

2

K , maka m

1EK

maka EK1/EK2 =...

4

234

m

m

EK

EK

1

2

2

1

50 C

Waktu paruh 2760 Co : T1/2 = 5,25 tahun.

1 tahun = 3 x 107 detik

aktivitas A = 1 Ci

1 Ci = 3,7 x 1010

Bq

Massa Co6027 adalah...

kg103,8m

gram103,8m

10325,5

7,01002,6

60

m107,31

T

2lnN

Mr

mA

NA

7

4

7

2310

2/1A

U

X He

2 1

F_pembahasan ps 5_FISIKA_superintensif SBMPTN 2013.pdf

Documents

Transcript of F_pembahasan ps 5_FISIKA_superintensif SBMPTN 2013.pdf