Pembahasan Simak UI Fisika

2012

PETUNJUK UMUM1. Sebelum mengerjakan ujian, periksalah terlebih

dulu, jumlah soal dan nomor halaman yang terdapatpada naskah soal.Naskah soal ini terdiri dari 10 halaman.

2. Tulislah nomor peserta Anda pada lembar jawabandi tempat yang disediakan.

3. Tulislah kode naskah soal ini, pada lembar jawabandi tempat yang disediakan. Kode naskah soal ini:

5244. Bacalah dengan cermat setiap petunjuk yang

menjelaskan cara menjawab soal.

5. Pikirkanlah sebaik-baiknya sebelum menjawab tiapsoal, karena setiap jawaban yang salah akanmengakibatkan pengurangan nilai (penilaian: benar+4, kosong 0, salah -1).

6. Jawablah lebih dulu soal-soal yang menurut Andamudah, kemudian lanjutkan dengan menjawabsoal-soal yang lebih sukar sehingga semua soalterjawab.

7. Tulislah jawaban Anda pada lembar jawaban ujianyang disediakan.

8. Untuk keperluan coret-mencoret, harapmenggunakan tempat yang kosong pada naskah soalini dan jangan pernah menggunakan lembarjawaban karena akan mengakibatkan jawaban Andatidak dapat terbaca.

9. Selama ujian, Anda tidak diperkenankan bertanyaatau meminta penjelasan mengenai soal-soal yangdiujikan kepada siapapun, termasuk kepadapengawas ujian.

10. Setelah ujian selesai, Anda diharapkan tetap dudukdi tempat Anda sampai pengawas ujian datang ketempat Anda untuk mengumpulkan lembar jawaban.

11. Perhatikan agar lembar jawaban ujian tidak kotor,tidak basah, tidak terlipat, dan tidak sobek.

PETUNJUK KHUSUSPETUNJUK 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(E) Jika semuanya benar

Kode Naskah Soal: 524FISIKA

Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 25 sampainomor 30.

25. Sebuah elektron (e = 1, 6 1019 C) bergerakdengan ~V = (2 106i+ 3 106j) m/s memasukiruang yang bermedan magnet~B = (0, 01i 0, 02j) T . Gaya yang dialami elektrontersebut adalah ....

(A) (11, 2 1015k) N

(B) (11, 2 1015k) N

(C) (2, 28 1016k) N

(D) (2, 28 1016k) N

(E) (2, 28 1017k) N

26.

Besar pada gambar di atas agar arus yangmengalir di R3 sebesar 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 tepatdi atas verteks cermin konkaf yang memilikijari-jari kelengkungan 1 m. Waktu pada saat boladan 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 paruh30,8 menit. Sebuah sampel dipersiapkan memilikiaktivitas 7, 56 1011 Bq. Jumlah nukleus Pt-199pada sampel adalah ....

(A) 2, 02 1015

(B) 3, 08 1015

(C) 3, 74 1015

(D) 4, 25 1015

(E) 7, 56 1015

29. Sebuah tabung (V = 30 L) berisi gas ideal dengantemperatur T = 0 C. Setelah sebagian gas keluartabung, tekanan gas berkurang sebesarp = 0, 78 atm (temperatur gas konstan).Kerapatan gas dalam kondisi normal adalah = 1, 3 g/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 dariatap sekolah setinggi 10 m. Grafik berikut yangbisa merepresentasikan kecepatan balon terhadapwaktu ketika balon jatuh secara vertikal adalah ....

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

c Universitas Indonesia Halaman 5 dari 10 halaman

Kode Naskah Soal: 524Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 31 sampainomor 33.

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

SEBAB

Posisi matahari yang terlihat di sore hari lebihtinggi daripada posisi matahari yang sebenarnya.

32. Sebuah benda berada 10 cm di depan lensakonvergen yang memiliki fokus 10 cm. Limacentimeter di belakang lensa konvergen diletakkanlensa divergen dengan fokus 15 cm. Sifatbayangan yang dibentuk oleh susunan lensa iniadalah tegak, maya, dan sama besar.

SEBAB

Bayangan akhir benda berada pada posisi bendasemula.

33. Sebuah kereta api yang bergerak pada lintasan disepanjang sumbu-x , x(t) = 2t2 9t+ 10 (di manax dalam meter dan t dalam detik) akan selalumengalami percepatan sepanjang perjalanannya.

SEBAB

Besarnya percepatan kereta adalah 4 m/detik2 danselalu ke arah kanan.

Gunakan Petunjuk C dalam menjawab soal nomor 34 sampainomor 36.

34. Simbol E, P, V, dan t masing-masing adalah simboluntuk energi listrik, daya listrik, tegangan listrik,dan waktu, sedangkan R merupakan simbolhambatan dari sebuah setrika. Jika setrikabertuliskan 220 V/300 W, maka perumusan dayauntuk setrika tersebut yang paling tepat adalah ....

(1) P = Et

(2) P = I2R(3) P = I.V

(4) P = V2

R

35. Gelombang berjalan memiliki persamaan:y(x, t) = 0, 008 sin(10x 8t) di mana y dan xdalam meter dan t dalam detik. Pernyataan yangBENAR adalah ....

(1) Kecepatan gelombang adalah 0,8 m/detik(2) Frekuensi gelombang 4 Hz(3) Panjang gelombang adalah 0,2 m(4) Simpangan pada titik 10 m dan waktu 100 detik

adalah 0,004 m

36. Sensor piezoelektrik dapat dimanfaatkan untukmengukur besaran fisika secara langsung pada ....

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

c Universitas Indonesia Halaman 6 dari 10 halaman

www.kitabsimakui.com

PEMBAHASAN FISIKA SIMAK UI 2012 Kode Soal 524

Soal nomor 25

Jawaban: (A)

Pembahasan:

Gaya Lorentz:

=

= (1,6 10 )(2 10 + 3 10 ) (0,01 0,02 )

= (1,6 10 )(4 10 3 10 ) = 11,2 10

Soal nomor 26

Jawaban: (C)

Pembahasan:

Karena kuat arus yang melalui R3 diketahui, kita bisa menghitung beda potensial antara kedua titik cabang

= = 1,8 7 = 12,6 Volt

= 0

=

REVIEW KONSEP

Hukum I Kirchhoff, di titik percabangan

Mencari kuat arus di sebuah cabang dengan Hukum II Kirchhoff

=

( + ) ( + ) = ( )

= = 0

REVIEW KONSEP

Muatan yang bergerak di dalam medan magnet akan mendapat gaya Lorentz

Perkalian vektor

Karena = 0, = ,

www.kitabsimakui.com

Cabang lain memiliki beda potensial yang sama (karena titik-titik ujungnya sama). Dengan demikian, kita bisa menghitung kuat arus yang melalui hambatan 3

=

=12,6 24

3= 3,8 V

Dengan hukum pertama Kirchhoff kita dapat menghitung kuat arus yang melalui hambatan 2 + + = 0

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

Akhirnya, kita gunakan persamaan untuk menghitung arus di cabang tengah

=

2 =12,6

2

12,6 = 4 = 8,6 V

Soal nomor 27

Jawaban: (B)

Pembahasan:

Titik di depan cermin cekung di mana benda dan bayangannya berimpit adalah di titik pusat kelengkungan cermin (s = 2f)

1=

12

+1

1

=1

12

=1

2

= 2 Dengan demikian, benda dan bayangannya akan berimpit setelah benda menempuh jarak

6 1 = 5 m Gunakan persamaan gerak jatuh bebas untuk menghitung waktunya:

=12

=2

=2 510

= 1

1=

1+

1

=12

REVIEW KONSEP

Rumus pembentukan bayangan pada cermin cekung (konkaf)

Gerak jatuh bebas dengan kecepatan awal = 0

www.kitabsimakui.com

Soal nomor 28

Jawaban: (A)

Pembahasan:

=

= =0,693 /

= /0,693

=(7,56 10 )(30,8 60 s)

0,693= 2,02 10

Soal nomor 29

Jawaban: (C)

=

REVIEW KONSEP

Persamaan gas ideal

Jika pada suatu proses volum dan temperatur gas tetap, maka berlaku hubungan = atau =

/ =0,693

=

REVIEW KONSEP

Waktu paruh radioaktif

Dengan = tetapan peluruhan

Aktivitas radioaktif (kecepatan peluruhan)

Dengan N = jumlah partikel

Titik pusat kelengkungan cermin, tempat benda dan bayangan berimpit

1 m

6 m

www.kitabsimakui.com

Pembahasan

Gas berada dalam tabung yang volumenya tetap (V1 = V2). Temperatur pun kita asumsikan konstan.

Pada keadaan awal, massa gas yang ada: = = (1,3 g/L)(30 L) = 39 g

Tekanan awal kita asumsikan = tekanan udara luar = 1 atm. Setelah proses, tekanan gas menjadi 1 0,78 = 0,22 atm

Selanjutnya gunakan perbandingan tekanan dengan massa:

=

10,22

=39

= 39 0,22 = 8,58 g Dengan demikian, massa gas yang keluar:

= = 39 8,58 = 30,42 g

Soal nomor 30

JAWABAN: (E)

Pembahasan:

Mula-mula benda bergerak makin lama makin cepat, dengan percepatan yang teratur, namun setelah waktu tertentu, saat gaya gesekan = gaya berat, kecepatan benda akan konstan.

kelajuan

waktu

v terminal

REVIEW KONSEP

Gaya gesekan dengan udara (dan fluida secara umum) adalah berbanding lurus dengan kecepatannya. Semakin cepat benda bergerak, semakin besar pula gaya gesekan yang dialaminya.

Pada benda-beda ringan yang jatuh bebas, seperti titik air hujan atau balon dalam soal ini, lama kelamaan gaya gesekan udara bisa menyamai besar gaya berat benda. Jika kondisi ini tercapai, = 0, maka benda akan bergerak dengan laju konstan. Kelajuan ini di