PEMBAHASAN PROBLEM SET 1, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015, NURUL FIKRI 1

1 E

Resultan gaya arah sumbu-x = 5 N

Resultan gaya arah sumbu-y = 33 N

Maka Resultan gaya total adalah = 52 N

2 C

s/m10v

100v

6436v

16226v

aS2vv

2

2

22

2o

2

.

3 B

Jari-jari roda

RA = 2 cm,

RB = 4 cm

RC = 10 cm.

Roda B diputar laju konstan

10 m/s.

Maka kecepatan linier roda

C adalah

Roda A, B Roda A, C

VA = VB VA = VC

Maka VA = VB = VC = 10 m/s

4 E

Besarnya gaya normal pada balok dan percepatan

yang dialami balok adalah

Gaya normal : percepatan :

N6040100N

01008,050N

0W53sinFN

0F

o

y

2

o

s/m3a

a1030

ma53cosF

maF

5 C

batu : m = 1 kg

lingkaran vertikal dengan jari-jari : R = 0,5 m.

kecepatan putarnya : v = 5 m/s,

tegangan tali pada saat di lintasan terendahnya

adalah

N60T

5,0

5110T

R

mvWTF

2

2

6 A

Bila sebuah benda dicelupkan ke dalam air maka

1/3 bagiannya muncul di permukaan

berarti yang tenggelam 2/3 bagiannya

WV101

WgV

0WF

32

air

A

Bila benda itu dicelupkan ke dalam suatu fluida

yang massa jenisnya 8/9 g/cm3

V'V

V10'V10

W'gV

0WF

43

32

98

med

A

V’ adalah bagian yang tenggelam, maka bagian

yang muncul di permukaan fluida adalah ¼ bagian

HANYA DIBERIKAN MULAI PEKAN KE-2

PROBLEM SET

FISIKA SUPERINTENSIF SBMPTN 2015

PEMBAHASAN

F = 50 N

53 10 kg

F cos 53o

F sin 53o

W =100 N

N

T

W

v

60

F1= 30 N

F2= 20 N

F3= 123 N

30 sin 60o =153 N

30 cos 60o =15 N

2 PEMBAHASAN PROBLEM SET 1, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015, NURUL FIKRI

7 C

termometer di dalam sebuah mesin menunjukan

angka 60oC.

Angka tersebut menurut

skala Reamur, Fahrenheit

o

oo

54

oo

54

48R

0)060(R

0)0C(R

o

oo

59

oo

59

140F

32)060(F

32)0C(F

Kelvin : K = C + 273 = 60 + 273 = 333 K

8 D

10 kg es 0oC >< 3 kg uap air 100

oC.

Temperatur akhir campuran tersebut adalah …oC.

(kalor lebur es = 80 kkal/kg, kalor uap air = 540

kkal/kg)

C86C15,86t

1120t13

t33001620t10800

)t100(135403)0t(1108010

TcmLmTcmLm

QQQQ

QQ

oo

airuapuapuapaireseses

ba21

lepasserap

13 C

Gas ideal :

m =16 gram (Oksigen Mr = 32)

T = –23oC = 244 K

P =2 atmosfer

V = ….

liter5V

244082,0V2

nRTPV

3216

10 D

Cermin cekung :

jari-jari kelengkungan : R = 20 cm f = 10 cm

Jika bayangan diperbesar dua kali dari ukuran

bendanya,

s’ = 2s

maka letak benda dari cermin adalah

(jika s = + 2s) (jika s’ = - 2s)

cm15s

s2

3

10

1

)s2(

1

s

1

10

1

's

1

s

1

f

1

R

2

cm5s

10s2

s2

1

10

1

s2

12

10

1

)s2(

1

s

1

10

1

11 D

lensa positif yang fokusnya : f = 10 cm

Titik B Titik C

s = 15 cm s = 20 cm

cm30's

's

1

15

1

10

1

's

1

15

1

10

1

's

1

s

1

f

1

cm20's

's

1

20

1

10

1

's

1

20

1

10

1

's

1

s

1

f

1

Panjang bayangan benda BC adalah 10,0 cm

A B C

5 cm 15 cm

+

100oC

0oC

3 kg air

10 kg es

t Q1 Q2

Qb

Qa

PEMBAHASAN PROBLEM SET 1, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015 NURUL FIKRI 3

I1 I2

I3

60o

12 A

titik jauh : PR = 50 cm s’ = 50 cm

kacamata : P = 1,5 dioptri,

jarak terjauh yang mampu dilihatnya adalah

m2cm200s

5,025,1s

100

)50(

100

s

1005,1

's

100

s

100P

13 C

Interferensi cahaya :

jarak gelap dan terang berdekatan :

mm25,0p

m105,2p

1052

102p

L

pd

4

7

21

3

21

14 B

Seberkas cahaya tidak terpolarisasi dengan

intensitas Io

Sumbu polarisasi P1 dan P3 saling tegak lurus

dan sumbu polarisasi P2 membentuk sudut 60o

terhadap P1.

Intensitas cahaya yang keluar dari susunan

polaroid tersebut adalah

Nilai Intensitas P1 : I1 = ½ Io

Nilai Intensitas P2 : I2 = …

o812

o21

2

212

I)60(cosII

cosII

Intensitas cahaya yang keluar dari susunan

polaroid tersebut adalah : I3 = …

o3232

o81

3

223

I)30(cosII

cosII

15 B

Tiga muatan q1 = 2C, q2 = +1C,

dan q3 = +4C

Sisi segitiga, s = 3 cm.

Besarnya gaya listrik yang dialami muatan q3

adalah

Maka gaya total di q3 adalah

2 2 o

R 13 23 12 23

2 2

R

R

F F F 2F F cos120

1F 80 40 2.80.40

2

F 40 3

16 D

Bila medan listrik oleh muatan 3 di A adalah Eo,

maka medan listrik di A akibat ketiga muatan

adalah

oA

oooA

222A

222A

321A

E7E

EE4E4E

a4

kq

a4

kq4

a4

kq4E

)a2(

kq

a

kq

a

kqE

EEEE

q +q +q a

a a 2 3 A 1

E3 E1 E2

q1 = -2

q2 = +1

q3 = +4 60o

F13

F23 FR

1 313 2

13

6 69

13 22

13

q qF k

r

2x10 .4x10F 9x10

3x10

F 80

2 323 2

23

6 69

23 22

23

q qF k

r

1x10 .4x10F 9x10

3x10

F 40

4 PEMBAHASAN PROBLEM SET 1, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015, NURUL FIKRI

17 A

Tegangan di titik A adalah

4 2Vi

R r 4 0,5 1,5

i 1 A

Maka tegangan di titik A adalah

A

A

A

V V i R r

V 4 1 0,5

V 3,5 V

18 B

rangkaian listrik seri RLC di bawah !

Reaktansi induktif :

8008,01000LXL

Reaktansi kapasitif :

2001051000

1

C

1X

6L

Impedansi :

1000)200800()800(Z

)XX(RZ

22

2CL

2

Arus efektif :

A21,0

1000

2/200

Z

Vi ef

ef

Besar tegangan pada induktor L adalah

volt28080021,0V

XiV

L

LefL

19 C

Kawat panjang membentang pada ketinggian

10 m dari permukaan tanah.

kawat dialiri arus 6 A ke arah utara,

maka besar induksi magnet tepat 4 m di atas tanah

adalah

T102B

62

6104

a2

iB

7

7o

20 C

partikel bermuatan : q = +5C

medan magnet homogen : B = 0,8 T,

kecepatan : v = 1,5x105 m/s seperti gambar.

Sudut yang dibentuk antara kecepatan v dengan

medan magnet adalah 90o maka gaya yang

dialami partikel adalah

N6,090sin105,11058,0F

sinBqvF

56

21 C

kumparan memiliki : N = 400 lilitan

luas : A = 25 cm2.

Rapat fluks magnet dari 0,1 T menjadi 0,5 T

B = 0,4 T

dalam waktu : t = 1/40 detik.

Ggl induksi yang diinduksikan pada kumparan

tersebut rata-rata adalah

volt16

40/1

10254,0400

t

ABN

t

N

4

C=5F R=800

V=200 sin 1000t

~

L = 0,8 H

10 m

4 m

6 A

x x x x

x x x x

x x x

x x x x

v

45o

4

2V, 1,5 4 V, 0,5

A

Loop

PEMBAHASAN PROBLEM SET 1, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015 NURUL FIKRI 5

C27K300T

900

T

3

1

900

T

P

P

T

T

P

P

o

481

1

4

'

'

'

''

22 E

Getaran Harmonis :

saat percepatan benda 0,6 percepatan

maksimumnya a =0,6 am

8,0 cos 6,0sin

A6,0sinA

a6,0a

22

m

maka kecepatan benda adalah :

fAv

)f2(Av

A8,0v

cosAv

58

108

23 A (1, 2, 3 Benar)

Persamaan gelombang :

y = 10 sin (t – 3x) meter.

= π

k = 3π

(1) frekuensinya : Hz5,022

f

(2) kecepatan rambatnya : s/m3

1

3kv

(3) kecepatan maksimum getaran partikel

mediumnya adalah s/m10Avm

(4) dua buah titik berjarak 1 m : x

Maka beda fasenya :

5,12

3

3/2

1x

Artinya dua titik tersebut tidak sefase

24 E

Gelombang dawai

panjangnya : = 80 cm

massanya : m = 16 gram

tegangan : F = 800 N.

cari kecepatan rambat gelombang :

s/m200106,1

8,0800v

m

FFv

2

Frekuensi nada atas kedua yang dihasilkan adalah

Hz3758,02

2003f

2

v3f3f o

25 B

Mobil ambulance = sumber (menuju rumah sakit)

Pengendara motor = pendengar (dari rumah sakit)

Pengendara motor mendengar bunyi dengan

frekuensi

Efek Doppler :

Hz700f

310

350

30340

10340

620

f

vv

vv

f

f

p

p

s

p

s

p

26 C

VBP = 0,5 c

VAP = 0,5 c , VPA = 0,5c

Kecepatan B relatif terhadap A adalah :

c8,025,1

c1V

25,01

c1

c

)c5,0)(c5,0(1

c5,0c5,0V

c

VV1

VVV

BA

2

BA

2

PABP

PABPBA

27 E

Radiasi Kalor :

T = 627oC = 900 K P watt.

T’ = … P’=1/81 kali semula

4

4

TP

TeAPt

Q

fs = 620 Hz vp = 10 m/s vs = 30 m/s

P S

6 PEMBAHASAN PROBLEM SET 1, FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2015, NURUL FIKRI

28 A

Cahaya kuning : = 610-7

m.

konstanta Planck h = 6,6 10-34

Js ,

kecepatan cahaya c = 3 108 m/s

Jumlah foton : N = ….

per detik ; t = 1 s

dengan daya : P = 10 W

foton103N

103106,6

106110

hc

tPN

NhctP

NhfE

19

834

7

29 E

Peluruhan : 210

Bi yang waktu paronya 5 hari

Po Bi 210210

mula-mula terdapat 72 g 210

Bi,

setelah 15 hari dihasilkan 210

Po sebanyak … t /T

o

15/5

1m m

2

1m 72 9 gram

2

artinya yang tersisa dari 210

Bi adalah 9 gram,

sedangkan yang meluruh (menjadi 210

Po)

sebanyak = 72 – 9 = 63 gram

30 E

Massa alfa, malpha = 4,0015 sma

Massa inti karbon, mC = 11,9967 sma.

2 6

4 123 C energi

Energi yang dibebaskan oleh reaksi fusi tersebut

adalah

4 122 6 C

E m.931

E 3m m 931

E 3.4,0015 11,9967 931

E 7,27 MeV