Soal Fisika dan Pembahasan Tahun 1984

Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
1 . Persamaan keadaan gas ideal ditulis dalam bentuk =
tergantung kepada :
A . jenis gas
B . suhu gas
C . tekanan gas
Kunci : E
Penyelesaian :
yang
D . volume gas
E . banyak partikel
2 . Seorang anak duduk di atas kursi pada roda yang berputar vertikal. Jika percepatan
grafitasi bumi 10 m/s² dan jari-jari roda 2,5 m, maka laju maksimum roda itu agar anak
tidak terlepas dari tempat duduknya adalah :
A . 8 m/s
B . 6 m/s
C . 5 m/s
Kunci : E
Penyelesaian :
Supaya tidak terpental, maka mg < Fs
D . 4 m/s
E . 2 m/s
3 . Terhadap koordinat x horisontal dan y vertikal, sebuah benda yang bergerak mengikuti
gerak peluru mempunyai komponen-komponen kecepatan yang :
A . besarnya tetapan pada arah x dan berubah-ubah pada arah y
B . besarnya tetap pada arah y dan berubah-ubah pada arah x
C . besarnya tetap, baik pada arah x maupun pada arah y
D . besarnya berubah-ubah, baik pada arah x maupun pada arah y
E . besar dan arahnya terus-menerus berubah terhadap waktu.
Kunci : A
Penyelesaian :
Pada gerak peluru, kecepatan pada sumbu x (horisontal) selalu tetap, karena
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
1
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
percepatannya nol. Sedangkan kecepatan pada sumbu Y (vertikal) selalu berubah, sesuai
gravitasi bumi.
4 . Sebuah palu bermassa 2 kg dan berkecepatan 20 m/s menghantam sebuah paku, sehingga
paku itu masuk ke dalam 5 cm dalam kayu. Besar gaya tahanan yang disebabkan kayu ini
adalah :
A . 400 N
D . 8000 N
B . 800 N
E . 40000 N
C . 4000 N
Kunci : D
Penyelesaian :
Energi yang diterima paku dari palu adalah :
E=
=
mV²
. 2 . 20² kg/s
= 400 Joule
Kita ingat rumus :
E(akhir) - E(awal) = - F . S (usaha)
E(akhir) = 0 artinya paku sudah berhenti masuk pada kayu.
E(awal) =
m V² (energi yang diterima paku)
F = gaya tahanan rata-rata yang dibebaskan oleh paku.
S = dalamnya paku masuk ke kayu = 5 cm
Jadi :
0 - 400 Joule = -F . 5 cm
-40.000 kg cm/s = -F . 5 cm
F = 8000 N
5 . Sebuah benda terletak pada jarak 2R di muka bidang lengkung sebuah lensa plan konveks
yang jari-jari kelengkungannya R dan indeks biasnya 1,5. Permukaan datarnya merupakan
cermin datar. Maka bayangan akhir terletak pada jarak.:
A . R di muka bidan lengkung
B . 2R di muka bidang lengkung
C . R dibelakang bidang lengkung
D . 2R dibelakang bidang lengkung
E . tak terhingga dibelakang bidang lengkung.
Kunci : E
Penyelesaian :
Lensa plan konveks berarti :
R 1 = R dan R 2 = ~
Fokus dihitung dengan rumus :
Berarti benda tepat di fokus, maka bayangannya di titik tak hingga.
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
2
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
6 . Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran dengan jejari L dialiri arus listrik i. Besarnya kuat
medan magnet pada pusat lingkaran itu adalah :
A . tidak tergantung pada L
B . sebanding dengan L
C . berbanding terbalik dengan L
D . berbanding lurus dengan L
E . berbanding terbalik dengan L
Kunci : C
Penyelesaian :
Besar kuat medan magnet pada pusat lingkaran selalu berbanding terbalik dengan jari-jari
(L).
7 . Perambatan cahaya dengan perantaraan gelombang dapat dibuktikan oleh gejala :
A . pemantulan
D . dispersi pada prisma
B . pembiasan
E . radiasi
C . interferensi
Kunci : C
8 . Diketahui kuat penerangan yang diterima dari matahari di bumi besarnya 105 lux. Bila
jarak matahari bumi adalah 1,5 x 10 11 m, maka kuat cahaya matahari adalah :
A . 0,6 x 10 6 kandela
B . 1,5 x 10 6 kandela
C . 2,25 x 10 27 kandela
Kunci : C
Penyelesaian :
D . 1,5 x 10 16 kandela
E . 2,25 x 10 27 kandela
9 . Gelombang stasioner ternyata terjadi bila ada 2 gelombang menjalar dalam arah yang
berlawanan asal :
A . mempunyai amplitudo maupun frekuensi sama
B . mempunyai amplitudo maupun frekuensi berbeda
C . mempunyai amplitudo yang sama
D . mempunyai frekuensi yang sama
E . mempunyai fase yang sama
Kunci : A
10 . Seseorang yang massanya 80 kg ditimbang dalam sebuah lift. Jarum timbangan
menunjukkan angka 1000 newton. Apabila percepatan gravitasi bumi = 10 m/s² dapatlah
disimpulkan bahwa :
A . Massa orang dalam lift menjadi 100 kg
B . Lift sedang bergerak ke atas dengan kecepatan tetap
C . Lift sedang bergerak ke bawah dengan kecepatan tetap
D . Lift sedang bergerak ke bawah dengan percepatan tetap
E . Lift sedang bergerak ke atas dengan percepatan tetap
Kunci : E
Penyelesaian :
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
3
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
m = 80 kg
f = 1000 N
g = 10 m/s²
F = gaya ke atas dari lift
F' = gaya tolak ke bawah dari orang
Maka : F' = 80 x 10 = 800 N
Jadi F'F
Kesimpulan lift bergerak ke atas dengan percepatan tetap.
11 . Jika sebuah sepeda motor melewati seseorang, maka ia menimbulkan taraf intensitas (T.I)
sebesar 80 dB. Bila sekaligus orang itu dilewati 10 sepeda motor seperti itu, maka taraf
intensitasnya adalah :
A . 8 dB
D . 90 dB
B . 70 dB
E . 800 dB
C . 80 dB
Kunci : D
Penyelesaian :
T.I untuk 1 sepeda motor =
Intensitas untuk 10 sepeda motor = 10 I = 10 . 10 8 I o = 10 9 I o
T.I untuk 10 sepeda motor =
12 . Hukum I termodinamika menyatakan bahwa :
A . kalor tidak dapat masuk ke dalam dan ke luar dari suatu sistem
B . energi adalah kekal
C . energi dalam adalah kekal
D . suhu adalah tetap
E . sistem tidak mendapat usaha dari luar.
Kunci : B
Penyelesaian :
Hukum I termodinamika ialah hukum kekekalan energi.
13 . Jika pada sebuah voltmeter arus bolak-balik terbaca 100 volt, maka :
D . tegangan rata-ratanya 110 volt
A . tegangan maksimumnya 100 volt
E . tegangan maksimumnya 100
B . tegangan maksimumnya,110 volt
volt
volt
C . tegangan efektifnya 100
Kunci : C
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
4
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
Penyelesaian :
Berarti harga efektifnya 100 volt.
Rumus :
maka :
V m = V eff .
= 100
Volt
14 . Medan listrik sebagai fungsi jarak yang ditimbulkan oleh sebuah bola konduktor pejal yang
berjari-jari R dan bermuatan +Q adalah :
A.
D.
B.
E.
C.
Kunci : B
Penyelesaian :
Perhatikan gambar !
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
5
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
15 . Dua kawat amat panjang dipasang vertikal sejajar dengan jarak d. Kawat pertama dialiri
arus sebesar I ke atas. Pandang titik P (dalam bidang kedua kawat itu) yang terletak di
antaranya dan berjarak 1/3 d dari kawat pertama. Jika induksi magnetik di titik P besarnya
nol, ini berarti arus yang mengalir dalam kawat kedua adalah :
A.
ke bawah
B.
ke bawah
D . 2 I ke atas
E . 2 I ke bawah
C . 3 I ke atas
Kunci : D
Penyelesaian :
16 . Jika V ab = 15 volt, maka besarnya daya pada hambatan 2 ohm adalah mendekati :
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
6
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
A. 0
D . 1 watt
B.
watt
C.
watt
E. 1
watt
Kunci : A
Penyelesaian :
Perhatikan gambar rangkaian yang sudah disederhanakan !
Gambar jembatan Wheatstone R 1 x R 4 = R 2 x R 3
Berarti arus di hambatan 2 ohm sama dengan nol.
17 . Sebuah kapasitor terbentuk dari dua lempeng alumunium yang luas permukaannya
masing-masing 1 m², dipisahkan oleh selembar kertas parafin yang tebalnya 0,1 mm dan
konstanta dielektriknya 2. Jika e o = 9 x 10 -12 C² N -1 m -2 , maka kapasitas kapasitor ini
adalah :
A . 0,35 µF
B . 0,25 µF
C . 0,18 µF
Kunci : C
Penyelesaian :
Rumus kapasitas kapasitor :
D . 0,10 µF
E . 0,05 µF
18 . Sebuah netron bermassa m bergerak dengan kecepatan v (non-relativistik). Bila adalah
panjang gelombang de Broglienya, maka energi netron tersebut dapat dituliskan sebagai :
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
7
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
A . hc/
D . hv²/
B . hv/
E . hv/ + mc²
C . hc/ ²
Kunci : E
Penyelesaian :
Partikel bergerak dengan kecepatan v mempunyai panjang gelombang de Broglie yang
besarnya.
Energi kinetiknya adalah :
Rumus menurut Einstein adalah : E 2 = m.c² (m = massa partikel)
Maka netron bermassa yang bergerak dengan kecepatan v akan mempunyai energi :
E = E 1+ E 2
19 . Jika kalor jenis es 0,55 kal/g°C, maka untuk menaikkan suhu 50 kg es dari - 45°C ke
-5°C dibutuhkan kalor :
A . 8,7 x 10³ kal
D . 12 x 10 6 kal
7
B . 9,4 x 10 4 kal
E . 13 x 10 kal
5
C . 11 x 10 kal
Kunci : C
Penyelesaian :
Ingat azas Black
Q = m.c. t
= 50.000 x 0,55 x 40 = 11 x 10 5 kal
20 . Menurut teori kuantum berkas cahaya terdiri atas foton. Intensitas berkas cahaya ini :
A . berbanding lurus dengan energi foton
B . berbanding lurus dengan akar energi foton
C . berbanding lurus dengan banyaknya foton
D . berbanding lurus dengan kuadrat banyaknya foton
E . tidak tergantung pada energi dan banyaknya foton
Kunci : C
Penyelesaian :
Intensitas cahaya sebanding dengan jumlah foton.
21 . Suatu bola lampu pijar ketika dipasang ternyata nyalanya merah. Setelah diteliti didapatkan
bahwa pada bola lampu tersebut tertulis 60 W, 220 V sedangkan tegangan yang ada
adalah 110 V. Jika I adalah intensitas lampu sekarang pada jarak 2 m dan I o adalah
intensitasnya bila tegangan listrik 220 V, juga pada jarak 2 m, dan hambatan lampu
dianggap tetap, maka I/I o adalah :
A.
D.
B.
E.
C.
Kunci : B
Penyelesaian :
Intensitas sebanding dengan daya listrik, sehingga :
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
8
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
22 . Dalam reaksi berikut ini
persamaan reaksi di atas x adalah :
dibebaskan sejumlah energi. Pada
A.
D.
B.
E.
C.
Kunci : D
Penyelesaian :
Sinar alpha (a) mempunyai nomor massa 4 dan nomor atom 2.
Sedangkan dalam suatu reaksi inti jumlah nomor atom dan
nomor massa konstan, maka haruslah :
23 . Aktivitas suatu unsur radioaktif dapat diperbesar dengan membuat suhunya sangat tinggi
SEBAB
Jika suhu dinaikkan, energi kinetik atom-atom unsur akan menjadi lebih besar.
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : D
Penyelesaian :
Pernyataan salah, sebab aktivitas unsur radioaktif tidak disebabkan oleh suhu yang tinggi,
melainkan oleh banyak tidaknya proton dan netron dalam inti.
Alasan betul.
24 . Isotop-isotop dapat dipisahkan dalam spektrometer massa
SEBAB
Dalam spektrometer massa, isotop-isotop menjalani lintasan yang berbeda jika massanya
sama besar.
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : B
Penyelesaian :
Dalam spektrometer, makin besar massa. partikel, makin tajam belokannya.
25 . Arus listrik dapat mengalir di :
1 . logam
2 . elektrolit
3 . gas
4 . vakum
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : A
Penyelesaian :
(1), (2), dan (3) betul, (4) salah.
Vakum merupakan isolator yang terbaik untuk listrik.
26 . Keseimbangan sebuah benda ditentukan oleh :
1 . resultan gaya yang beraksi pada benda.
2 . momen kelembaban benda
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
9
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
3 . resultan momen yang beraksi pada benda
4 . sifat-sifat dinamik benda
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : E
27 . Cahaya yang tidak terpolarisasi dapat dijadikan cahaya terpolarisasi dengan :
1 . pemantulan efektif
3 . absorpsi selektif
2 . bias kembar
4 . interferensi
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : A
Penyelesaian :
Polarisasi cahaya dapat dibuat dengan :
* Pemantulan (hukum Brewster)
* Bias kembar (prisma Nikol)
* Absorbsi selektif (ingat mengapa langit berwarna biru)
28 . Jika sejumlah gas ideal mengalami proses adiabatik, maka :
1 . terjadi perubahan volume pada sistem itu
2 . terjadi perubahan suhu pada sistem itu
3 . terjadi perubahan tekanan pada sistem itu
4 . tidak terjadi pertukaran kalor antara sistem itu dengan luar sistem
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : E
Penyelesaian :
Proses adiabatik berarti Q = 0, maka u = W.
Jadi :
0 maka terjadi perubahan suhu.
1 . Jika u
2. Jika W
0 maka terjadi perubahan volume.
3. Jika pVT = k maka terjadi perubahan tekanan (karena volume berubah).
4. Tidak terjadi pertukaran kalor.
29 . Jika kita membunyikan radio, maka suara yang kita dengar adalah :
1 . gelombang elektromagnetik
3 . gelombang transversal
2 . gelombang radio
4 . gelombang tekanan udara
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : D
Penyelesaian :
Suara yang kita dengar dari radio adalah getaran membran speakernya, yang
menggetarkan molekul-molekul udara, sehingga tekanan udara tersebut sampai ke telinga
kita (pendengar).
30 . Untuk menarik suatu pegas agar bertambah panjang dengan 0,25 m dibutuhkan gaya
sebesar 18 N.
1 . Besar konstanta gaya pegas adalah 72 N m -1
2 . panjang pegas menjadi 0,25 m
3 . Besar energi potensial pegas menjadi 2,25 J
4 . Besar usaha untuk menarik pegas tersebut adalah 4,5 J
Jawaban : A
B
C
D
E
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
10
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
Kunci : B
Penyelesaian :
31 . Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat berayun dengan simpangan
kecil. Supaya periode ayunannya bertambah besar, maka :
1 . ayunannya diberi simpangan awal yang lebih besar
2 . massa bendanya bertambah
3 . ayunan diberi kecepatan awal
4 . benang penggantungannya diperpanjang
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : D
Penyelesaian :
Perioda ayunan bandul matematis hanya bergantung pada panjang tali l dan gravitasi g.
Rumus perioda :
T (perioda) akan berubah jika berubah atau g yang berubah (misal di planet lain).
32 . Bola lampu listrik yang dihubungkan dengan tegangan 200 volt dapat memijarkan filamen
lampu yang hambatannya 400 ohm, luas permukaan 100 mm pada suhu 2000 K Diketahui
konstanta Stefan-Boltzmann = 5,67 x 10 -8 watt/(m² K 4 ), emissivitas =1
1 . Daya listrik yang timbul 100 watt
2 . Daya radiasi yang timbul 90,72 watt
3 . Kuat arus yang lewat lampu 0,5 A
4 . Energi listrik timbul selama 5 menit 30.000 J
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : E
Penyelesaian :
Diketahui :
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
11
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
33 . Berdasarkan pengertian maya dan nyatanya suatu bayangan dalam optika, maka dapat
dinyatakan bahwa :
1 . Bayangan pada, layar bioskop adalah bayangan nyata
2 . Bayangan yang dibentuk oleh lensa mata adalah bayangan nyata
3 . Bayangan yang kita lihat melalui teropong adalah bayangan maya
4 . Bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah bayangan maya
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : E
Penyelesaian :
Bayangan nyata, (real) bila :
1. dilalui oleh sinar, dan
2. dapat ditangkap oleh layar.
Bayangan maya (virtuil) bila :
1. tidak dilalui oleh sinar.
2. tidak dapat ditangkap oleh layar
Jadi semua jawaban betul.
34 . Untuk rangkaian gambar di bawah ini diketahui :
R 1 = 9 ohm, R 2 = 6 ohm
R 3 = 3 ohm dan R 4 = 2 ohm
Ujung a b dihubungkan pada beda potensial 20 V, maka :
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
12
Dibuat oleh invir.com, dibikin pdf oleh http://creativesimo.wordpress.com
1 . hambatan pengganti sebesar 10
2 . arus pada R 4 = 1 A
3 . arus pada R 2 =
4 . arus pada R 3 = 1
A
A
Jawaban : A
B
C
D
E
Kunci : A
Penyelesaian :
Perhatikan gambar rangkaian yang telah disederhanakan !
Hambatan dari a ke b adalah :
R ab = R 1 + R 2 - R 3 - R 4 = (9 + 6 - 3 - 2) = 10 ohm
Arus pada R 1 adalah i 1 = 2A
Arus pada R 2 adalah i 2 =
A
Arus pada R 3 adalah i 3 =
A
Aras pada R 4 adalah i 4 = 1 A
Maka (1),(2), dan (3) betul.
35 . Suatu garpu tala dengan frekuensi 550. Hz digetarkan di dekat suatu tabung gelas berisi air
yang tinggi permukaannya dapat diatur. Resonansi akan terjadi bila jarak permukaan air
dari ujung tabung adalah (kecepatan bunyi di udara 330 ms -1 )
1 . 0,15 m
3 . 0,45 m
2 . 0,30 m
4 . 0,60 m
Jawaban : A
Kunci : B
Penyelesaian :
B
C
D
E
Resonansi akan timbul, bila panjang tabung merupakan kelipatan ganjil dari
SPMB/Fisika/Sipenmaru 1984
13