Soal UAS Fisika Dasar 2005 - Tan Marajo

UJIAN AKHIR SEMESTER JANUARI–JUNI 2005

TAHUN PERTAMA BERSAMA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG

Mata Kuliah
Program Studi
Hari /Tgl
Waktu/Jam
Bentuk Soal
Pembina

:
:
:
:
:
:

Fisika Dasar 2

Semua Program Studi MIPA
Selasa , 21 Juni 2005
120 Menit / 07.45 – 09.45
Objektif dan Essay
Tim Dosen Fisika Dasar

A. SOAL OBJEKTIF

Petunjuk:
I.Untuk Soal no 1 s.d 15 Silangilah salah satu option. A, B,
C, D atau E yang anda anggap paling tepat pada
lembaran jawaban yang disediakan
II. Untuk soal 16 s.d 20 silangilah:
A. jika pernyataan betul alasan betul dan keduanya
menunjukkan hubungan sebab akibat
B. jika pernyataan betul alasan betul dan keduanya tidak
menunjukkan hubungan sebab akibat
C. jika pernyataan betul, alsan salah
D. jika pernyataan salah , alasan betul
E. jika pernyataan dan alasan salah

III. Untuk soal no. 21 s.d 30 Silangilah :
A. jika pernyataan 1,2,dan 3 betul
B. jika pernyataan 1 dan 3 betul
C. jika pernyataan 2 dan 4 betul
D. jika hanya pernyataaan 4 yang betul
E. jika semua pernyataan betul

Tim Soal Fisika Dasar TPB FMIPA UNP

1

1. Sebuah partikel bergetar harmonis
sederhana. Jika amplitudonya
diubah dengan frekuensi tetap,
maka besaran berikut yang berubah
adalah:
A. Kecepatan maksimum
B. Energi kinetiknya
C. Energi potensialnya
D. Energi totalnya

E. Semua jawaban benar
2. Pada gerak harmonis sederhana:
A. Energi kinetik berharga nol di titik
keseimbangan
B. Percepatan selalu berlawanan
arah dengan arah simpangan
C. Energi potensial berbanding
lurus dengan simpangan
D. Di titik simpangan terjauh gaya
pemulih berharga nol
E. Pada saat simpangan separuh
amplitudonya, energi kinetik sama
dengan energi potensialnya.
3. Yang benar dari pernyataan di bawah
ini adalah, kecuali:
A. Amplitudo gelombang berjalan di
suatu titik selalu berubah
B. Gelombang mekanik tidak
membutuhkan medium untuk
menjalar.

C. Gelombang bunyi adalah
gelombang longitudinal
D. Pada gelombang berjalan
terdapat perut dan simpul
E. Cahaya adalah gelombang
elektromagnetik
4. Sebuah gelombang berjalan
memenuhi persamaan y = 0,2 sin 0,4
π (60t –x), y dan x dalam cm dan t
dalam detik. Pernyataan yang tidak
benar adalah:
A. Amplitudo gelombang adalah 0,2
cm
B. Frekuensi gelombang adalah 12
Hz
C. Panjang gelombang adalah 5 cm
D. Cepat rambat gelombang adalah
2,4 cm/s
E. Bilangan gelombang adalah 0,4 π
5. Yang tidak termasuk spektrum

gelombang elektromagnetik adalah:
A. Gelombang mikro
B. Sinar gamma
C. Gelombang bunyi

Tim Soal Fisika Dasar TPB FMIPA UNP

D. Gelombang radio
E. Sinar X
6. Istilah-istilah berikut untuk gelombang
adalah benar, kecuali:
A. Banyaknya gelombang yang
melewati suatu titik tiap satuan
waktu disebut perioda (T)
B. Jarak yang ditempuh gelombang
tiap satuan waktu disebut cepat
rambat gelombang (v)
C. Titik pada gelombang yang
berada pada simpangan
maksimum disebut perut

gelombang.
D. Titik pada gelombang yang
berada pada simpangan nol
disebut simpul gelombang
E. Simpangan maksimum pada
gelombang disebut amplitudo (A)
7. Gejala interferensi dan difraksi
merupakan gejala alam yang
membuktikan bahwa cahaya adalah
gelombang, yang berarti memperkuat
teori:
A. Einstein
B. Huygens
C. Newton
D. Compton
E. de Broglie
8. Pernyatan-pernyataan di bawah ini
semua benar, kecuali:
A. Dua gelombang dikatakan
koheren, bila mempunyai

frekuensi yang sama dan beda
sudut fase yang konstan.
B. Percobaan Young, yang
menggunakan cahaya
monokhromatis, analisisnya
berdasarkan peristiwa interferensi
C. Gejala interferensi tidak dapat
diperlihatkan melalui gelombang
bunyi, karena bunyi adalah
gelombang longitudinal.
D. Hasil interferensi dalam bentuk
garis-garis gelap dan garis-garis
terang dapat terjadi, bila
gelombang-gelombang berasal
dari satu sumber yang sama,
dengan lintasan yang berbeda.
E. Polarisasi hanya terjadi pada
gelombang transversal.
9. Dari pola interferensi pada percobaan
Young, dapat disimpulkan bahwa:

2

A. Makin besar jarak antara dua
celah, makin besar jarak antara
dua garis terang terdekat.
B. Makin jauh jarak antara layar dan
celah, makin kecil jarak antara
garis gelap dan garis terang
terdekat.
C. Makin besar frekuensi cahaya
yang digunakan, makin besar
pula jarak antara dua garis
minimum terdekat.
D. Makin besar panjang gelombang
yang digunakan, makin besar
pula jarak antara dua garis
maksimum terdekat.
E. Jarak antara dua garis gelap
terdekat, selalu lebih besar dari

jarak antara dua garis terang
terdekat.
10. Cahaya yang merambat dari suatu
medium bening ke medium bening
lain yang berbeda kerapatannya,
akan mengalami perubahan hal-hal
berikut:
A. Cepat rambat dan frekuensi.
B. Panjang gelombang dan
frekuensi
C. Panjang gelombang dan cepat
rambat
D. Frekuensi dan amplitudo
E. Panjang gelombang dan
amplitudo
11. Mata mengamati sebuah benda
dengan menggunakan sebuah lup.
Pernyataan berikut ini yang benar
adalah, kecuali:
A. Mata akan berakomodasi bila

benda tersebut berada di ruang I
lup
B. Mata akan melihat tanpa
berakomodasi bila benda tersebut
berada di titik jauh mata
C. Mata akan berakomodasi
maksimum bila bayangan benda
yang dibuat lup jatuh di titik dekat
mata.
D. Mata akan berakomodasi bila
bayangan yang dibentuk lup
berada antara titik dekat dan titik
jauh.
E. Perbesaran maksimum terjadi
bila bayangan yang dibentuk lup
jatuh pada titik jauh mata.

Tim Soal Fisika Dasar TPB FMIPA UNP

12. Sebuah lensa dipindahkan dari

udara ke dalam air, maka hal-hal
berikut berubah, kecuali:
A. Indeks bias relatif lensa
B. Jarak fokus lensa
C. Jari-jari lensa
D. Kekuatan lensa
E. Sudut bias dalam lensa, untuk
sudut datang tetap.
13. Pernyataan berikut yang benar
adalah:
A. Pemantulan sempurna dapat
terjadi jika sinar merambat dari
kaca ke air
B. Jika sudut datang lebih besar dari
sudut kritis, berarti terjadi
pemantulan sempurna
C. Sudut datang yang menyebabkan
sudut bias 900 disebut sudut kritis
D. Pada pemantulan sempurna
bidang batas antara kaca dan air
bertindak sebagai cermin datar
E. Pernyataan A,B,C dan D benar
14. Dua pesawat A dan B yang identik
bergerak dengan kecepatan masingmasing mendekati kecepatan cahaya
dengan kecepatan pesawat A dan B
adalah vA dan vB (vA > vB). Panjang
(L) dan massa (m) kedua pesawat
menurut pengamat yang diam di
bumi adalah:
A. LA > LB dan mA > mB
B. LA > LB dan mA < mB
C. LA < LB dan mA > mB
D. LA < LB dan mA < mB
E. LA = LB dan mA = mB
15.Dari peristiwa efek Compton yang
terjadi akibat tumbukan foton sinar X
terhadap elektron diam dapat
disimpulkan, kecuali:
A. Efek Compton membuktikan
bahwa foton dapat bersifat
partikel.
B. Panjang gelombang foton
terhambur lebih kecil dari
panjang gelombang foton datang.
C. Perbedaan panjang gelombang
foton terhambur dengan panjang
gelombang foton datang
tergantung kepada besarnya
sudut hamburan foton.
D. Energi kinetik elektron setelah
ditumbuk foton semakin besar bila

3

panjang gelombang foton
terhambur semakin besar
E. Energi foton terhambur semakin
kecil bila sudut hamburan
semakin besar.
16. Sebuah permata yang terletak di
dasar kolam akan nampak lebih
dekat ke permukaan daripada jarak
sebenarnya.
SEBAB
Sinar datang dari permata akan
dibiaskan oleh bidang batas
menjauhi garis normal.
17. Okuler dari teropong panggung
terdiri dari lensa cekung, yang juga
berfungsi sebagai pembalik.
SEBAB
Benda yang terletak di depan lensa
cekung selalu menghasilkan
bayangan semu yang terbalik.
18. Sebuah benda tiba-tiba pecah
menjadi dua bagian yang sama
besar, masing-masing bergerak
dengan kecepatan 0,6 c dalam arah
yang berlawanan, ternyata massa
diam masing-masing pecahan
adalah X kg. Berarti massa diam
benda sebelum pecah adalah sama
dengan 2X.
SEBAB
Menurut hukum kekekalan energi,
energi mula-mula = energi akhir
19. Menurut kesetaraan massa dan
energi, energi kinetik suatu benda
yang bergerak mendekati kecepatan
cahaya lebih kecil dari energi
totalnya.
SEBAB
Energi kinetik suatu benda yang
bergerak mendekati kecepatan
cahaya = selisih antara energi total
dengan energi diamnya.
20. Besarnya fungsi kerja logam emitter
pada peristiwa efek fotolistrik
ditentukan oleh panjang gelombang
sinar yang datang padanya.
SEBAB
Semakin panjang gelombang sinar
yang datang, semakin kecil
kemungkinan terjadinya efek
fotolistrik.

Tim Soal Fisika Dasar TPB FMIPA UNP

21. Frekuensi suatu bandul sederhana
tergantung kepada:
1. Percepatan gravitasi Bumi
2. Massa beban bandul
3. Panjang tali bandul
4. Amplitudo bandul
22. Cepat rambat gelombang pada
dawai:
1. Sebanding dengan frekuensinya
2. Sebanding dengan akar tegangan
dawai
3. Berbanding terbalik dengan akar
massa dawai
4. Berbanding lurus dengan akar
massa dawai
23. Pada tali merambat gelombang dari
kiri ke kanan, pada saat t = 0,
simpangan y = 0. Bila cepat rambat
gelombang v, panjang gelombang λ
dan setelah t detik , gelombang
menempuh jarak x berarti
gelombang tersebut memenuhi
persamaan:
1. y = A sin k (x –vt).
2. y = A sin (kx –ωt).
3. y = A sin 2π (

x



–

t
).
T

2 x
( –t).
4. y = A sin
T v
24. Permukaan cermin cekung di
arahkan ke sinar matahari. Cermin
cekung diatur sedemikian rupa,
sehingga pantulan sinar matahari
membentuk suatu titik terang pada
layar di depan cermin pada jarak 25
cm dari cermin. Berarti:
1. Bayangan yang terjadi di titik
pusat kelengkungan cermin
cekung
2. Cermin cekung bersifat divergen
3. Cermin cekung dapat digunakan
sebagai kaca spion mobil.
4. Jarak fokus cermin cekung ¼
meter
25. Seberkas cahaya merambat dari
udara ke air, maka:
1. Kecepatan cahaya semakin kecil
2. Frekuensi cahaya tetap
3. Panjang gelombang cahaya
makin kecil
4. Panjang gelombangnya tetap.

4

26. Pernyataan berikut ini, yang benar
adalah:
1. Pergeseran sinar datang dan
sinar keluar pada kaca planparalel
semakin pendek jika sudut sinar
datang semakin besar.
2. Sudut deviasi minimum prisma
semakin besar jika prisma
dipindahkan ke medium renggang
yang indeks biasnya semakin
kecil.
3. Sebuah lensa bikonkaf akan
bersifat mengumpulkan sinar, jika
berada dalam medium yang lebih
renggang.
4. Sebuah lensa bikonvek akan
bersifat menyebarkan sinar, jika
berada dalam medium yang lebih
rapat dari bahan lensa.
27. Seseorang yang menderita cacat
mata presbiop-miop harus memakai
kacamata bifokal berkekuatan 2D
dan -0,4D, berarti:
1. Tanpa kacamata orang tersebut
hanya mampu melihat paling
jauh 2,5 m
2. Orang tersebut mempunyai titik
dekat 50 cm.
3. Dengan memakai kacamata
orang tersebut dapat membaca
pada jarak 25 cm
4. Titik jauh orang tersebut berada di
jauh tak berhingga.
28. Sebuah mikroskop terdiri dari lensa
objektif dan okuler, maka:
1. Jarak fokus objektif lebih kecil
dari fokus okuler.
2. Untuk mata berakomodasi
maksimum bayangan lensa okuler
terjadi pada titik dekat mata yang
menggunakan.
3. Bayangan yang dibentuk objektif
ini sejati dan terbalik.
4. Untuk mata normal
berakomodasi bayangan yang
dihasilkan oleh objektif terletak di
titik fokus okuler.

Tim Soal Fisika Dasar TPB FMIPA UNP

29. Dari hasil analisis efek fotolistrik
dapat disimpulkan bahwa:
1. Seluruh energi foton yang datang
pada logam katoda digunakan
untuk energi kinetik elektron yang
terlepas.
2. Energi yang digunakan untuk
memberhentikan gerak elektron
sama dengan hasil perkalian
muatan elektron tersebut dengan
besarnya potensial stopping yang
di pasang.
3. Berapapun besar frekuensi foton
yang datang terhadap logam
katoda,
efeknya
selalu
terlepasnya elektron dari katoda
4.
Semakin
pendek
panjang
gelombang foton yang datang
terhadap katoda semakin besar
kemungkinan terjadinya efek
fotolistrik.
30. Wien dari hasil perhitungannya
menyatakan hukum pergeseran
Wien, yang digambarkan seperti
grafik di bawah.
A

I(λ)

B
C
λ
Jika sumbu X menyatakan panjang
gelombang dan sumbu Y
menyatakan intensitas radiasi. fA , fB
, fC menyatakan frekuensi di titik A,B
dan C dan TA, TB ,TC, menyatakan
suhu mutlak di titik A,B dan C,
maka:
1. λA > λB > λC
2. fA < fB < fC
3. TA < TB < TC
4. λA. TA = λB. TB = λC.TC

5

B. SOAL ESSAY
Petunjuk : 1. Kerjakan 3 dari 4 soal di bawah ini dalam kertas doublefolio yang telah
disediakan.
2. Jawaban harus ditulis dengan Ballpoin/Pulpen, tidak dibenarkan
menggunakan Pensil.
3. Semua jawaban harus disertai langkah penyelesaiannya.
Soal:
1. Gelombang harmonik sederhana merambat dalam arah x positif pada dawai
dengan rapat massa 5 g/m dan gaya tegangan 50N. Bila amplitudo dan panjang
gelombang berturut-turut adalah 10 cm dan 50 cm, maka:
a. Tentukan kecepatan fase, frekuensi dan perioda dari gelombang
b. Pada saat t = 0 diketahui partikel ujung kiri dawai berada pada x = 0 dan
memiliki laju transversal maksimum dengan arah ke bawah. Tentukanlah
fase awal gelombang dan tuliskan fungsi gelombangnya dalam bentuk
fungsi sinusoida.
c. Berapa kecepatan maksimum gelombang transversal dalam dawai
2. Sebuah mikroskop yang memiliki lensa objektif dan okuler masing-masing
berkekuatan 80D dan 40D. Jika objek diletakkan pada jarak 1,5 cm di depan
mikroskop, dan pengamatan dilakukan oleh pengamat bermata normal untuk
mendapatkan perbesaran maksimum, tentukanlah:
a. Panjang mikroskop
b. Perbesaran okuler dan perbesaran objektif.
c. Perbesaran total mikroskop
3. Sinar X dengan panjang gelombang 0,200 nm didatangkan pada suatu lempeng
karbon yang tipis. Jika sinar X yang dihamburkan membentuk sudut 900
terhadap arah semula, tentukanlah:
a. Panjang gelombang terhambur
b. Energi sinar X terhambur
c. Energi kinetik elektron yang terpental
4. Si kembar A melakukan perjalanan pergi-pulang menumpang pesawat angkasa
dengan laju konstan 0,8c ke suatu planet yang berjarak 20 tahun cahaya dari
bumi, sedangkan si kembar B tinggal di bumi. Tentukanlah:
a. Jarak planet dari bumi menurut si kembar A dan si kembar B
b. Waktu yang diperlukan si kembar A pergi-pulang menurut perhitungan si
kembar A dan si kembar B
c. Umur mereka masing-masing setelah si kembar A kembali ke bumi, jika
umur mereka sebelum berpisah 20 tahun.
Konstanta fisis yang mungkin diperlukan:
Konstanta Planck
Muatan elektron
Massa elektron
1 nm = 10-9 m

:(h) = 6,626 x 10-34 Js
:e = 1,6 x 10-19 C
:mo = 9,1 x 10-31 kg

hc = 1240 eV.nm
1 eV = 1,6 x 10-19 J
h/moc = 0,0243 nm

SEMOGA SUKSES

Tim Soal Fisika Dasar TPB FMIPA UNP

6