Pembahasan Soal SBMPTN 2014 Fisika IPA Kode 512 (Full Version)

Pembahasan Soal

SBMPTN 2014 SELEKSI BERSAMA MASUK PERGURUAN TINGGI NEGERI

Disertai TRIK SUPERKILAT dan LOGIKA PRAKTIS

Fisika IPA (TKD SAINTEK)

Disusun Oleh :

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

Bimbel SBMPTN 2015 Fisika IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 1

Kumpulan SMART SOLUTION dan TRIK SUPERKILAT Pembahasan Soal SBMPTN 2014 TKD SAINTEK

Fisika IPA Kode Soal 512 By Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

16. Sebuah benda diletakkan di depan lensa cembung yang memiliki jarak fokus 24 cm. Jika bayangan terbentuk

adalah tegak dan diperbesar 4 kali, maka letak benda adalah .... cm dari depan lensa.

A. 6

B. 12

C. 18

D. 20

E. 22

Pembahasan:

Perhatikan, pada lensa cembung, bayangan tegak artinya nilai perbesaran bernilai positif. Sehingga, karena bayangan yang terbentuk adalah tegak dan diperbesar 4 kali, maka diperoleh nilai .

Sedangkan, bayangan tegak dihasilkan bukan dari perpotongan sinar bias, melainkan perpotongan perpanjangan sinar bias, sehingga diperoleh bayangan yang bersifat maya. Bayangan maya artinya jarak bayangan bernilai negatif.

Fokus lensa cembung selalu bernilai positif. Jarak fokus .

Jadi, letak benda adalah 18 cm di depan lensa cembung.

TRIK SUPERKILAT: Bayangan tegak bayangan aya

Selesai! Udah gitu aja. Hehe

Catatan: Kalau bayangan nyata, maka rumusnya


17. Sistem 2 benda dinyatakan seperti gambar di bawah dengan massa tali, massa katrol dan gesekan pada katrol diabaikan. Jika koefisien gesek antara benda bermassa 6 kg dengan bidang 1/3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, kedua benda bergerak dengan percepatan sebesar ....

A. 1/6 m/s2

B. 1/4 m/s2

C. 1/2 m/s2

D. 1 m/s2

E. 2 m/s2

Pembahasan:

Perhatikan, gambar di samping.

Mencari gaya Normal benda B.

Mencari gaya gesek benda B.

Karena tidak ada gesekan pada katrol, maka semua besar tegangan tali sama besar.

Tinjau benda A,

Tinjau benda B,

Jadi, kedua benda bergerak dengan percepatan 2 m/s2.

a

TRIK SUPERKILAT: Dengan menggunakan hukum II Newton diperoleh:


18. Berat suatu benda di permukaan bumi adalah 490 newton. Benda tersebut dibawa ke suatu planet yang memiliki jari-jari kali jari-jari bumi dan massa jenisnya 2 kali massa jenis bumi. Jika dianggap planet dan bumi berbentuk bola, maka berat benda di planet itu adalah ....

A. 245 N

B. 490 N

C. 560 N

D. 630 N

E. 980 N

Pembahasan:

Ingat, kuat medan gravitasi dirumuskan sebagai:

Sehingga perbandingan kuat medan gravitasi dirumuskan sebagai:

Mengingat massa jenis adalah

, dan bumi serta planet berbentuk bola, sehingga

, maka

diperoleh:

Sehingga, perbandingan kuat medan gravitasi dirumuskan menjadi:

Perhatikan, pada soal diketahui planet yang memiliki jari-jari kali jari-jari bumi, sehingga

, dan

massa jenis planet adalah 2 kali massa jenis bumi .

Sehingga,

Berat benda dirumuskan dengan , sehingga perbandingan berat benda di bumi dan di planet adalah:

Jadi berat benda di planet adalah 490 N.

TRIK SUPERKILAT: Jika diketahui perbandingan massa jenis dan perbandingan jari-jari, maka gunakan rumus cepat berikut:


19. Sebuah elektron energi totalnya kali energi diamnya. Jika massa diam elektron adalah , konstanta Planck adalah dan kelajuan cahaya di ruang hampa adalah , maka panjang gelombang de Broglie elektron tersebut adalah ....

A.

B.

C.

D.

E.

Pembahasan:

Ingat, panjang gelombang de Broglie elektron adalah

Dimana, massa relativistik adalah:

Ingat juga bahwa energi total dari benda yang bergerak adalah dan energi diam benda adalah

energi diam benda adalah , serta , sehingga:

Pada soal diketahui energi total elektron kali energi diamnya, sehingga:

Sehingga,

e in

TRIK SUPERKILAT: Jika diketahui dan , maka hubungannya pada segitiga siku-siku adalah: merupakan nilai in dikalikan dengan

itu adalah nilai e atau

Pada soal jelas diketahui

Jadi e

, artinya sisi miring = dan sisi samping = 1, sehingga dengan

Pythagoras diperoleh segitiga seperti ini:

Jadi,

1

2 1


20. Yoyo bermassa ditarik dengan gaya yang tidak terlalu besar sehingga dia menggelinding murni, seperti pada gambar.

Jika momen inersia yoyo adalah dan jari-jari poros yoyo , maka percepatan sudut yoyo adalah ....

A.

B.

C.

D.

E.

Pembahasan:

Perhatikan, yoyo bergerak menggelinding murni (tanpa selip) maka haruslah ada gaya gesekan yang

terjadi antara yoyo dan permukaan bidang. Sehingga pada yoyo tersebut akan mengalami gerak translasi dan

gerak rotasi.

Gerak translasi pada yoyo disebabkan oleh gaya , sedangkan rotasi pada yoyo disebabkan oleh

momen gaya .

Gerak translasi:

Gerak rotasi:

Sehingga, karena

, maka diperoleh:

a ena

TRIK SUPERKILAT: Rumus cepat mencari percepatan pada gerak menggelinding adalah sebagai berikut: Perhatikan, adalah panjang lengan gaya adalah jari-jari adalah koefisien momen inersia (

Sehingga,

Ta aaa .. Sele ai deh!


21. Dua cermin datar dipasang berhadapan dengan membentuk sudut satu sama lain, kemudian sudut tersebut diperkecil dan ternyata jumlah bayangan bertambah 3. Nilai sudut adalah ....

A.

B.

C.

D.

E.

Pembahasan:

Ingat, pada dua cermin datar yang dipasang berhadapan membentuk sudut satu sama lain, maka jumlah

bayangan yang terbentuk dirumuskan sebagai:

Perhatikan, misal pada keadaan awal sudut antara dua cermin datar tersebut adalah , maka jumlah

bayangan yang terbentuk adalah .

Sekarang perhatikan lagi saat sudut antara kedua cermin datar tersebut diperkecil 20 dari sudut semula

, maka jumlah bayangannya yang terbentuk bertambah 3 .

dibagi

atau

Karena nilai sudut tidak mungkin negatif, maka nilai sudut adalah .

TRIK SUPERKILAT: Karena sudut diperkecil 20, maka jumlah bayangan bertambah 3, artinya selisih dari jumlah bayangan adalah tiga, sehingga ditulis:

alau epe ti ini epe tinya ga u ah dijaba kan pun jadi deh. Ma ukin aja satu per satu pilihan jawaban ke rumus tersebut.. Lalu pilih jawaban mana yang memenuhi. Dan ternyata hasil yang tepat dipenuhi oleh sudut 60. Nih buktinya:

Lumayan hemat waktu ketimbang harus menjabarkan dan memfaktorkan pe a aan kuad at.. Ya kan????


22. Sebuah kumparan dengan jumlah lilitan 200 berada dalam medan magnet dan mengalami perubahan fluks magnet dari Wb menjadi Wb dalam waktu 0,02 s, maka GGL induksi yang timbul antara ujung-ujung kumparan, besarnya adalah ....

A. 3 V

B. 5 V

C. 6 V

D. 8 V

E. 12 V

Pembahasan:

Ingat, besarnya GGL induksi yang timbul antara ujung-ujung kumparan dirumuskan sebagai:

dimana,

adalah laju perubahan fluks magnetik setiap waktu.

Sehingga, nilai GGL dapat diperoleh dengan mensubstitusi semua nilai yang sudah diketahui pada soal.

Jadi, besar GGL induksi yang timbul antara ujung-ujung kumparan adalah 5 V.

TRIK SUPERKILAT: Apabila u u yang digunakan hanya pe kalian dan pe bagian sementara pilihan jawaban memuat bilangan dengan angka penting yang berbeda-beda, maka cukup hitung angka pentingnya saja.... Jadi perhitungannya tidak perlu melibatkan notasi , cukup angka pentingnya saja, OK?

Lalu lihat ja aban yang angka pentingnya tuh ada di ja aban B. Udah gitu aja... Lumayan menghemat waktu banget kan????


23. Reaksi fisi uranium diberikan sebagai berikut

adalah ....

A.

B.

C.

D.

E.

Pembahasan:

Ingat, pada setiap reaksi inti selalu berlaku hukum kekekalan momentum, nomor atom, nomor massa, dan

energi total.

Pada hukum kekekalan nomor atom, jumlah nomor atom sebelum dan setelah reaksi adalah sama.

Sedangkan pada hukum kekekalan nomor massa, jumlah nomor massa sebelum dan sesudah reaksi adalah

sama.

Sebuah inti dapat dilambangkan sebagai , dimana A adalah nomor massa dan Z adalah nomor atom.

Sehingga pada reaksi

Perhatikan, hukum kekekalan nomor massa:

Perhatikan, hukum kekekalan nomor atom:

Karena dan maka diperoleh , sehingga:

Jadi, .

Sehingga pada reaksi

Perhatikan, hukum kekekalan nomor massa:

Perhatikan, hukum kekekalan nomor atom:

Karena dan maka diperoleh , sehingga:

Jadi, adalah .

TRIK SUPERKILAT: Jumlah nomor massa dan nomor atom di ua ki i dan kanan ha u a a Dengan cepat akan ditemukan ja abannya.


24. Benda dengan massa 2 kg bergerak dengan laju konstan 10 ms-1, kemudian menabrak sebuah pegas yang dalam keadaan bebas sehingga tertekan sejauh 10 cm. Jika gesekan-gesekan diabaikan, maka konstanta pegas tersebut adalah ....

A. 1100 Nm-1

B. 1400 Nm-1

C. 1700 Nm-1

D. 2000 Nm-1

E. 2400 Nm-1

Pembahasan:

Ingat, energi kinetik benda bergerak konstan adalah

.

Pada pegas yang bebas berlaku energi potensial pegas yaitu

.

Perhatikan ilustrasi di atas.

Mula-mula energi sistem hanyalah energi kinetik benda yang bergerak sebesar . Pada saat benda

berada tepat menekan pegas, maka energi kinetik benda diubah menjadi energi potensial elastis pada pegas.

Ketika simpangan maksimum pada pegas terjadi, maka pegas akan tertekan sejauh dan kecepatan benda

menjadi nol, sehingga energi kinetik benda menjadi nol.

Dengan menerapkan hukum kekekalan energi mekanik akan diperoleh:

.

Sehingga pada soal ini tidak ada jawaban yang benar. Tapi kemungkinan jawaban mengarah ke 2.000 Nm-1,

dengan asumsi si pembuat soal berharap jawaban tersebut tapi kehilangan satu angka nol. Hehehe.... Yaudah

ini soal bonus..... Jarang-jarang SBMPTN ada soal bonus.

TRIK SUPERKILAT: Karena angka penting pada pilihan jawaban semuanya berbeda, maka cukup gunakan perhitungan angka penting saja, dengan mengabaikan satuan maupun notasi sepuluh pangkat.

Ingat, bahwa benda akan mentransfer energi kinetiknya menjadi energi potensial pegas, sehingga:

Jadi jawaban seharusnya memuat angka penting 2. Yaitu D. Sele ai deh.. Eh batal..!!! Te nyata bonu Hihihi


25. Pada suatu suhu, skala termometer Fahrenheit menunjuk 3 kali skala termometer Reamur. Suhu tersebut setara dengan ....

A. 200 derajat Fahrenheit

B. 160 derajat Fahrenheit

C. 144 derajat Fahrenheit

D. 128 derajat Fahrenheit

E. 96 derajat Fahrenheit

Pembahasan:

Ingat, hubungan antara skala termometer Fahrenheit dan skala termometer Reamur adalah:

Karena diinginkan skala termometer Fahrenheit menunjuk 3 kali skala termometer Reamur, maka

.

Sehingga diperoleh:

kedua ua dikalikan

Jadi, skala termometer Fahrenheit menunjukkan angka 128F.

TRIK SUPERKILAT: Suhu Fahrenheit sama dengan 3 kali suhu Reamur.


26. Rangkaian listrik arus searah sederhana terdiri atas sebuah baterai dan sebuah resistor. Jika baterai memiliki gaya gerak listrik (ggl) 12 V dan hambatan 24 , sedangkan restistor memiliki hambatan 96 seperti ditunjukkan pada gambar di bawah, beda potensial antara ujung-ujung resistor sebesar ....

A. 2,4 V

B. 4,8 V

C. 6,4 V

D. 9,6 V

E. 12 V

Pembahasan:

Ingat, GGL adalah beda potensial sumber tegangan sebelum mengalirkan arus listrik. Tegangan jepit adalah

beda potensial sumber tegangan saat arus listrik mengalir.

Saat arus listrik saat belum mengalir di rangkaian maka dapat diperoleh:

Sehingga besar tegangan jepit adalah

TRIK SUPERKILAT: Tegangan jepit pada ujung baterai dapat dihitung menggunakan rumus:


27. Sesudah dua jam, seperenam belas dari unsur mula-mula suatu unsur radioaktif tetap tinggal. Waktu paruh unsur radioaktif tersebut adalah ....

A. 30 menit

B. 45 menit

C. 60 menit

D. 120 menit

E. 150 menit

Pembahasan:

Ingat, waktu paruh adalah waktu yang diperlukan oleh suatu unsur radioaktif agar menyusut menjadi

setengahnya. Jika adalah jumlah mula-mula unsur radioaktif dan adalah jumlah akhir unsur radioaktif

setelah selang waktu , maka waktu paruh

dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut:

Sehingga, untuk ja enit,

, maka diperoleh:

enit

Sehingga, waktu paruh unsur radioaktif tersebut adalah 30 menit.

TRIK SUPERKILAT: Perhatikan bagaimana 1 menjadi seperenambelas. 1 menjadi setengah menjadi seperempat menjadi seperdelapan menjadi seperenambelas. Ada 4 lompatan. Berarti 120 menit dibagi 4 adalah 30 menit. Hore.!!


28. Pada getaran selaras sederhana, jika dan , maka amplitudo getarannya adalah

Sebab

Energi totalnya sebesar

.

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.

Pembahasan:

Ingat, pada soal ini kita diminta untuk menemukan bagaimana hubungan antara amplitudo getaran ,

simpangan awal , kecepatan awal , dan kecepatan sudut dalam suatu persamaan.

Pada gerak harmonis sederhana tentunya kita masih ingat bahwa:

persamaan simpangan gerak harmonis adalah in ,

kecepatan adalah turunan pertama dari persamaan simpangan

in o .

Perhatikan, dengan mengingat identitas trigonometri in o , sehingga dengan tujuan

memunculkan bentuk in dan o , maka identitas trigonometri tersebut juga dapat

dituliskan in o .

Perhatikan,

in o o in kedua ua diaka kuad at

o in ingat in

o

Substitusi o pada o , sehingga diperoleh .

Perhatikan, maka pada saat diperoleh:

kedua ua dibagi

kedua ua dita bah

kedua ua diaka kuad at

Kita juga tentunya masih ingat bahwa:

Energi potensial gerak harmonis adalah

in ,

Energi kinetik gerak harmonis adalah

o

o ,

Energi mekanik gerak harmonis adalah

in

o

in o

Sehingga, energi totalnya sebesar

.

in

o

in o

in o

TRIK SUPERKILAT: Tentunya kita sudah ingat bahwa:

Dan kita akan segera menyadari bahwa ada yang nggak beres dengan tanda negatif pada soal. Dan bukankah saat kita membayangkan bandul, maka saat getaran mencapai simpangan maksimum maka kecepatan nol. Artinya apa? Energi totalnya hanya energi potensialnya

saja, yaitu sebesar

.

Simpel kan?


Mari kita periksa bagian PERNYATAAN:

Pada geta an ela a ede hana jika dan , maka amplitudo getarannya adalah

.

Jadi, PERNYATAAN SALAH.

Mari kita periksa bagian ALASAN:

Ene gi totalnya ebe a

.

Sehingga, ALASAN BENAR


29. Sebuah wadah tertutup diisi mol gas ideal monoatomik. Suhu dan tekanan gas adalah dan , sedangkan

volume wadah dijaga tetap . Ketika suhunya diturunkan menjadi

, maka

(1) tekanan menjadi

(2) energi yang dilepas adalah

(3) usaha yang dilakukan gas adalah nol

(4) perubahan energi dalamnya adalah

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)

Pembahasan:

Ingat, pada proses isokhorik (volume dijaga tetap) maka tekanan sebanding dengan suhu sehingga berlaku

persamaan

, serta ingat juga hukum I Termodinamika . Perhatikan, volume dijaga tetap,

artinya apa? Besar , sehingga tidak ada perubahan volume . Ingat, pada soal suhu mula-mula

adalah , lalu suhunya diturunkan menjadi

.

Mari kita periksa jawaban pada soal:

(1) tekanan menjadi

BENAR

(2) energi yang dilepas adalah

SALAH

Ingat, usaha pada proses isokhorik adalah , sedangkan usaha dalam

adalah

. Sehingga besar energi dalam adalah:

Perhatikan, hukum I Termodinamika memberikan nilai energi yang dilepas adalah sebesar:

(3) usaha yang dilakukan gas adalah nol BENAR

Ingat, usaha pada proses isokhorik adalah .

(4) perubahan energi dalamnya adalah

SALAH

Lihat nomor (2), telah diperoleh besar perubahan energi dalam adalah

.

Jadi, pernyataan yang benar adalah (1) dan (3).

TRIK SUPERKILAT: Volume tetap, artinya , sehingga [(3) benar]

Jadi karena , maka

[(2)(4) salah)]


30. Dua buah lampu listrik A dan B disusun seri dan dipasang pada tegangan 220 V seperti gambar di bawah. Spesifikasi lampu A adalah 36W;220V dan lampu B adalah 18W;220V. Pada susunan lampu tersebut berlaku

(1) tegangan pada kedua lampu sama

(2) arus pada kedua lampu sama

(3) daya pada kedua lampu sama

(4) jumlah daya pada kedua lampu 12 W

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)

Pembahasan:

Mari kita periksa setiap pilihan jawaban pada soal:

(1) tegangan pada kedua lampu sama SALAH

Ingat, pada rangkaian seri hambatan, tegangan tiap hambatan (lampu) besarnya berbeda.

(2) arus pada kedua lampu sama BENAR

Sedangkan, kuat arusnya pada setiap hambatan (lampu) besarnya sama.

(3) daya pada kedua lampu sama SALAH

Ingat juga bahwa besar daya dapat dirumuskan sebagai berikut: .

(4) jumlah daya pada kedua lampu 12 W BENAR

Ingat, dan

, sehingga diperoleh:

Pada lampu A:

Pada lampu B:

Karena

dan , maka:

Jadi, pernyataan yang benar adalah (2) dan (4).

TRIK SUPERKILAT: Tentunya kita sudah paham sifat dari rangkaian seri hambatan: Besar arus yang mengalir sama besar [(2) benar] Tegangan setiap hambatan berbeda [(1) salah]

Udah deh kelar.... (1) salah, (2) benar.

Pasti (3) salah dan (4) benar.


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

Pembahasan Soal SBMPTN 2014 Fisika IPA Kode 512 (Full Version)

Documents

Transcript of Pembahasan Soal SBMPTN 2014 Fisika IPA Kode 512 (Full Version)