Pembahasan Simak UI Fisika 2012

  

Pembahasan

Simak UI Fisika

2012

PETUNJUK UMUM

  1. Sebelum mengerjakan ujian, periksalah terlebih dulu, jumlah soal dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal. Naskah soal ini terdiri dari halaman.

  2. Tulislah nomor peserta Anda pada lembar jawaban di tempat yang disediakan.

  (D) Jika hanya (4) yang benar (E) Jika semuanya benar

  (B) Jika (1) dan (3) yang benar (C) Jika (2) dan (4) yang benar

  Pilihlah: (A) Jika (1), (2), dan (3) yang benar

  (D) Jika pernyataan salah dan alasan benar (E) Jika pernyataan dan alasan keduanya salah

  (B) Jika pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab dan akibat (C) Jika pernyataan benar dan alasan salah

  Pilihlah: (A) Jika pernyataan benar, alasan benar, dan keduanya menunjukkan hubungan sebab dan akibat

  PETUNJUK A: Pilih satu jawaban yang paling tepat. PETUNJUK B: Soal terdiri dari 3 bagian, yaitu PERNYATAAN, kata SEBAB, dan ALASAN yang disusun berurutan.

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

  10. Setelah ujian selesai, Anda diharapkan tetap duduk di tempat Anda sampai pengawas ujian datang ke tempat Anda untuk mengumpulkan lembar jawaban.

  9. Selama ujian, Anda tidak diperkenankan bertanya atau meminta penjelasan mengenai soal-soal yang diujikan kepada siapapun, termasuk kepada pengawas ujian.

  karena akan mengakibatkan jawaban Anda tidak dapat terbaca.

  jawaban

  8. Untuk keperluan coret-mencoret, harap menggunakan tempat yang kosong pada naskah soal ini dan jangan pernah menggunakan lembar

  7. Tulislah jawaban Anda pada lembar jawaban ujian yang disediakan.

  6. Jawablah lebih dulu soal-soal yang menurut Anda mudah, kemudian lanjutkan dengan menjawab soal-soal yang lebih sukar sehingga semua soal terjawab.

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

  4. Bacalah dengan cermat setiap petunjuk yang menjelaskan cara menjawab soal.

  524

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

PETUNJUK KHUSUS

PETUNJUK C:

  Kode Naskah Soal: 524

  

FISIKA

Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 25 sampai

  29. Sebuah tabung (V = 30 L) berisi gas ideal dengan _◦ nomor 30. temperatur T = 0

  C. Setelah sebagian gas keluar ₋₁₉ tabung, tekanan gas berkurang sebesar

  25. Sebuah elektron (e = −1, 6 × 10

  C) bergerak _{6 6} ∆p = 0, 78 atm (temperatur gas konstan).

  V ˆi + 3 × 10 dengan ~ = (2 × 10 ˆj) m/s memasuki Kerapatan gas dalam kondisi normal adalah ρ ruang yang bermedan magnet = 1, 3 g/L. Massa gas yang keluar tabung adalah

  ~ B ....

  = (0, 01ˆi − 0, 02ˆj) T . Gaya yang dialami elektron tersebut adalah .... ₋₁₅ ✭❆✮ 25 g ✭❉✮ 35,2 g ˆ k

  ) N ✭❆✮ (11, 2 × 10

  ✭❇✮ 27 g ₋₁₅ ✭❊✮ 37,6 g

  ˆ k ) N

  ✭❇✮ (−11, 2 × 10 _{−16 ˆ} ✭❈✮ 30,4 g k ) N

  ✭❈✮ (2, 28 × 10

  30. Sebuah balon besar berisi udara dijatuhkan dari _{−16 ˆ} atap sekolah setinggi 10 m. Grafik berikut yang k ) N

  ✭❉✮ (−2, 28 × 10 _{−17 ˆ} bisa merepresentasikan kecepatan balon terhadap k ) N

  ✭❊✮ (−2, 28 × 10 waktu ketika balon jatuh secara vertikal adalah ....

  26. Besar ε pada gambar di atas agar arus yang ₃ ✭❆✮ mengalir di R sebesar 1,8 A adalah .... ✭❆✮ 3,8 V ✭❉✮ 14,3 V ✭❇✮ 4,0 V

  ✭❊✮ 24 V ✭❈✮ 8,6 V

  27. Bola jatuh dari keadaan diam berjarak 6,0 m tepat ✭❇✮ di atas verteks cermin konkaf yang memiliki jari-jari kelengkungan 1 m. Waktu pada saat bola dan bayangannya bertemu adalah ....

  ✭❆✮ 1,05 detik ✭❉✮ 0,645 detik ✭❇✮ 1 detik

  ✭❊✮ 0,5 detik ✭❈✮ 0,776 detik

  ✭❈✮

  28. Radionuklida Pt-199 memiliki waktu paruh 30,8 menit. Sebuah sampel dipersiapkan memiliki ₁₁ aktivitas 7, 56 × 10 Bq. Jumlah nukleus Pt-199 pada sampel adalah .... ₁₅

  ✭❆✮ 2, 02 × 10 ₁₅ ✭❉✮ ✭❇✮ 3, 08 × 10 ₁₅

  ✭❈✮ 3, 74 × 10 ₁₅ ✭❉✮ 4, 25 × 10 ₁₅

  ✭❊✮ 7, 56 × 10 ✭❊✮ c

  Universitas Indonesia Halaman 5 dari halaman

  Kode Naskah Soal: 524

  Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 31 sampai

  35. Gelombang berjalan memiliki persamaan: nomor 33. y (x, t) = 0, 008 sin(10πx − 8πt) di mana y dan x dalam meter dan t dalam detik. Pernyataan yang

  31. Posisi matahari yang terlihat di pagi hari lebih BENAR adalah .... tinggi daripada posisi matahari yang sebenarnya.

  (1) Kecepatan gelombang adalah 0,8 m/detik SEBAB

  (2) Frekuensi gelombang 4 Hz Posisi matahari yang terlihat di sore hari lebih

  (3) Panjang gelombang adalah 0,2 m tinggi daripada posisi matahari yang sebenarnya. (4) Simpangan pada titik 10 m dan waktu 100 detik

  32. Sebuah benda berada 10 cm di depan lensa adalah 0,004 m konvergen yang memiliki fokus 10 cm. Lima

  36. Sensor piezoelektrik dapat dimanfaatkan untuk centimeter di belakang lensa konvergen diletakkan mengukur besaran fisika secara langsung pada .... lensa divergen dengan fokus −15 cm. Sifat bayangan yang dibentuk oleh susunan lensa ini

  (1) tekanan adalah tegak, maya, dan sama besar. (2) jarak

  SEBAB (3) gaya

  Bayangan akhir benda berada pada posisi benda (4) frekuensi semula.

  33. Sebuah kereta api yang bergerak pada lintasan di ₂ − sepanjang sumbu-x , x(t) = 2t 9t + 10 (di mana x dalam meter dan t dalam detik) akan selalu mengalami percepatan sepanjang perjalanannya.

  SEBAB ₂ Besarnya percepatan kereta adalah 4 m/detik dan selalu ke arah kanan.

  Gunakan Petunjuk C dalam menjawab soal nomor 34 sampai nomor 36.

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

  E (1) P = t ₂ R

  (2) P = I (3) P = I.V ₂ V

  (4) P = R c

  Universitas Indonesia Halaman 6 dari halaman

  PEM BAHASAN FISIKA SIM AK UI 2012 Kode Soal 524 Soal nomor 25

  Jaw aban: (A)

  REVIEW KONSEP

   M uat an yang bergerak di dalam m edan m agnet akan m endapat gaya Lorent z

  ⃗ = × ⃗ ⃗

   Perkalian vekt or

  ( ) ⃗ ) × ( ) = (

  ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ −

  Karena

  × = 0 , ⃗ ⃗

  × = ⃗ , ⃗ ⃗

  × = ⃗ ⃗ − ⃗

  × = 0 ⃗ ⃗

  Pembahasan:

  Gaya Lorent z:

  ⃗ = × ⃗ ⃗

⃗ = ( 1,6 × 10 + 3 × 10 0,02 )

  ) ( 2 × 10 ) × ( 0,01 − ⃗ ⃗ ⃗ − ⃗

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

  Soal nomor 26

  Jaw aban: (C)

  REVIEW KONSEP

   Hukum I Kirchhoff, di t it ik percabangan

  = 0

   M encari kuat arus di sebuah cabang dengan Hukum II Kirchhoff

  −

=

  Pembahasan:

   Karena kuat arus yang m elalui R diket ahui, kit a bisa menghit ung beda pot ensial ant ara kedua ₃ t it ik cabang

  = = 1,8 7 = 12,6 Volt ∙

• = 0
• 1
• 1

  2 =

  2 =

  1

  2 = 2

   Dengan dem ikian, benda dan bayangannya akan berim pit set elah benda m enem puh jarak

  6

−

  1 = 5 m

   Gunakan persam aan gerak jat uh bebas unt uk m enghit ung w akt unya:

  ℎ

=

  1

  2 ℎ

  

1

−

  

=

  2 ∙

  5

  10 = 1 1

=

  1

  ′

ℎ

=

  1

  2 REVIEW KONSEP

   Rum us pem bent ukan bayangan pada cerm in cekung (konkaf)

  1

  =

   Cabang lain m emiliki beda pot ensial yang sam a (karena t it ik-t it ik ujungnya sam a). Dengan dem ikian, kit a bisa m enghit ung kuat arus yang m elalui ham bat an 3

   Akhirnya, kit a gunakan persam aan unt uk m enghit ung arus di cabang t engah

   =

  − = 12,6

  −

  24

  3 = −

  3,8 V

   Dengan hukum pert am a Kirchhoff kit a dapat m enghitung kuat arus yang m elalui ham bat an 2

  

  − 3,8 + + 1,8 = 0 = 2 A

  

=

−

  1 ′

  2 = 12,6 −

  2 12,6 −

  = 4 = 8,6 V Soal nomor 27

  Jaw aban: (B)

  Pembahasan:

   Tit ik di depan cerm in cekung di m ana benda dan bayangannya berim pit adalah di t it ik pusat kelengkungan cerm in (s = 2f)

  1

=

  1

  2

  ′

   Gerak jat uh bebas dengan kecepat an aw al = 0

  Soal nomor 28

  

=

  Tit ik pusat kelengkungan cerm in, t em pat benda dan bayangan berimpit

   Akt ivit as radioakt if (kecepat an peluruhan) Dengan N = jum lah part ikel

   Wakt u paruh radioakt if Dengan = t et apan peluruhan

  REVIEW KONSEP

  = 0,693 =

  = /

  at au

   Jika pada suat u proses volum dan t em perat ur gas t et ap, m aka berlaku hubungan

  Jaw aban: (A)

   Persam aan gas ideal

  = REVIEW KONSEP

  Jaw aban: (C)

  = 2,02 × 10 Soal nomor 29

  0,693 = ( 7,56 × 10 ) ( 30,8 × 60 s) 0,693

  = /

  0,693 / ⁄

  Pembahasan: = = =

   1 m 6 m

  Pembahasan

  −

= 39

  ∑ = 0

   Pada benda-beda ringan yang jat uh bebas, sepert i t it ik air hujan at au balon dalam soal ini, lam a kelam aan gaya gesekan udara bisa m enyam ai besar gaya berat benda. Jika kondisi ini t ercapai,

   Gaya gesekan dengan udara (dan fluida secara um um ) adalah berbanding lurus dengan kecepat annya. Sem akin cepat benda bergerak, sem akin besar pula gaya gesekan yang dialaminya.

  REVIEW KONSEP

  kelajuan

w akt u

v t erm inal

   M ula-m ula benda bergerak m akin lam a m akin cepat , dengan percepat an yang t erat ur, nam un set elah w akt u t ert ent u, saat gaya gesekan = gaya berat , kecepat an benda akan konst an.

  Pembahasan:

  JAWABAN: (E)

  Soal nomor 30

  − 8,58 = 30,42 g

  ∆ =

   Gas berada dalam t abung yang volum enya t et ap (V ₁ = V ₂ ). Tem perat ur pun kit a asum sikan konst an.

   Dengan dem ikian, m assa gas yang keluar:

  0,22 = 8,58 g

  39 = 39

∙

  1 0,22 =

  =

   Selanjut nya gunakan perbandingan t ekanan dengan massa:

  0,78 = 0,22 atm

  1 −

   Tekanan aw al kit a asum sikan = t ekanan udara luar = 1 at m . Set elah proses, t ekanan gas m enjadi

  = = ( 1,3 g/ L) ( 30 L) = 39 g

   Pada keadaan aw al, m assa gas yang ada:

  , m aka benda akan bergerak dengan laju konst an. Kelajuan ini disebut kecepat an t erm inal.

  Soal nomor 31

  Jaw aban: (B) Karena sinar m at ahari m engalami pem biasan saat m elalui at m osfer bum i, m at ahari m asih dapat t erlihat w alaupun secara geom et ris sudah berada di baw ah horison. Ini mem buat pada saat m at ahat i t erbit dan t erbenam , posisi m at ahari yang t erlihat lebih t inggi daripada posisi sebenarnya.

  Soal nomor 32 Jaw aban: (D)

  Review Konsep

   Rum us pem bent ukan bayangan unt uk lensa cekung/ cem bung sam a saja:

  1

  1

  1 = + ′

   Cat at an: unt uk lensa cekung (divergen) nilai f negat if, unt uk lensa cem bung (konvergen) nilai f posit if

   Unt uk pem bent ukan bayangan oleh susunan dua lensa berlaku hubungan

  = + Dengan d = jarak ant ara kedua cerm in/ lensa.

   Pem bent ukan bayangan pert am a oleh lensa konvergen/ cem bung

  1

  1

  1 = + ′

  1

  1

  1 = +

  10

  10 ′

  1

  

1

  1 = = 0 −

  

10

  10 ′

  1 = = ∞

   Bayangan ini m enjadi benda bagi lensa kedua (cekung/ divergen):

  1

  1

  1

• =

  ′

  1

  1

  1 = +

  15 − ∞ ′

  1

  

1

  1

= 0 =

− − −

  

15

  15 ′

  = 15 cm

−

Tanda m inus m enunjukkan bayangan bersifat m aya dan berada di depan lensa. benda 10 cm 5 cm

  Bayangan akhir t erlet ak 15 cm di depan lensa cem bung, berart i berim pit dengan bendanya, t et api nilai s’ = 15 cm > s = 10 cm , sehingga kesim pulannya bayangan diperbesar dan t erbalik

  PERNYATAAN SALAH, ALASAN BENAR

   Soal nomor 33 Jaw aban: (A) Pembahasan:

   Kit a dapat m enget ahui percepat an keret a api dengan m elakukan diferensial dua kali.

  = 2 9 + 10 −

  

= = 4

  9 −

  = = 4 m/ s

  Terlihat bahw a nilai percepat an konst an art inya sepanjang perjalanannya keret a api m engalam i ₂ percepat an sebesar 4 m / s yang arahnya ke kanan (dit andai dengan nilai posit if) PERNYATAAN DAN ALASAN BENAR, DAN ADA HUBUNGAN SEBAB AKIBAT

  

  Soal nomor 34 Jaw aban: (D)

  Review Konsep

  Ada 4 rum us unt uk m enghit ung daya list rik:

  

= = = =

  Diket ahui: set rika bert uliskan 220 V/ 300 W Pem bahasan: Unt uk alat list rik dengan spesifikasi volt ase dan daya yang sudah t ert ent u, m aka hubungan V, P, dan R yang biasa digunakan adalah:

  

=

  At au, jika kit a ingin m enghit ung besar ham bat an set rika:

  

=

  PERNYATAAN (4) SAJA YANG BENAR

   Soal Nomor 35

  Jaw aban: (A)

  Review Konsep

  Persam aan gelom bang berjalan:

  ) = sin( −

  dengan

  2

= 2 =

2

=

  

=

  )

  Diket ahui: persam aan gelom bang berjalan = 0,08 sin( 10

  8 di m ana y dan x dalam m et er − dan t dalam det ik.

  Pem bahasan: (1) Cepat ram bat gelom bang: BENAR

  = = = 0,8 m/ s 

  (2) Frekuensi gelom bang: BENAR

  = = = 4 Hz 

  (3) Panjang gelom bang: = = = 0,2 m BENAR

  



  (4) Pada x = 10 m dan t = 100 s:

  = 0,08 sin( 100 800 ) = 0,08 sin( 700 ) = 0 − −

  SALAH

  

  (Cat at an: unt uk sudut kelipat an 2 , sinus bernilai nol)

   Soal Nomor 36

  Jaw aban: (D)

  Pembahasan:

  Piezoelekt rik adalah bahan yang dapat m engubah t ekanan m ekanik m enjadi t egangan list rik. Oleh karena it u bahan piezoelekt rik dapat digunakan sebagai sensor t ekanan dan gaya. PERNYATAAN

  

  (1) DAN (3) BENAR