pembahasan UMPTN Fisika

1. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
Tata Surya, Penerbangan Angkasa Luar, Astrofisika dan Kosmologi
1. Panas dan cahaya matahari berasal dari proses …
A. penggabungan inti-inti hydrogen menjadi inti-inti helium
B. Penggabungan inti-inti deuteron menjadi inti-inti hydrogen
C. Pembelahan inti-inti helium menjadi inti-inti hydrogen
D. Reaksi fisi nuklir berantai
E. Reaksi fisi dan fusi nuklir berantai
Jawab : A
Proses fusi nuklir berantai yang merupakan sumber energi matahari sebagai
berikut :
MeVnHHH
MeVnHHHMeVHHHH
6,17
0,30,4
1
0
4
2
3
1
2
1
1
0
3
2
2
1
2
1
1
1
3
1
2
1
2
1
++→+
++→+↑++→+
Jadi panas dan cahaya matahari berasal dari penggabungan inti-inti hydrogen
menjadi inti-inti helium
2. Untuk sampai ke bumi, cahaya matahari memerlukan waktu rata-rata …
(diketahui 1 satuan astronomi = 150 juta km)
A. 5 detik C. 5 menit 20detik E. 80 menit
B. 8 detik D. 8 menit dan 20 detik
Jawab : D
smenits
x
xx
c
S
t
tsmxcjutakmS
208500
103
1010150
?...:/103:150
8
36
8
====
===
3. Dua bintang P dan Q mempunyai diameter sama, suhu di permukaan bintang P
dua kali dipermukaan bintang Q. Perbandingan luminositas bintang P dan
luminositas bintang Q adalah …
A. 2 : 1 B. 4 : 1 C. 1 : 4 D. 16 : 1 E. 1 : 16
Jawab : D
1:16:)2(::
2?...:;4
4444
442
===
==≈=
QQQPQP
QPQP
TTTTLL
TTLLTLTRL σπ
4. Jika 1 SA (satuan astronomi) serata dengan 150 juta km, maka sesuai Hukum
Titius-Bode, jarak rata-rata planet Mars ke matahari serikat …juta km
A. 160 B. 200 C. 240 D. 300 E. 360
Jawab : C
Menurut Hukum Titius-Bode nomor planet merupakan kelipatan 2 (dua) yaitu
1. merkurius (N=0) 2. venus (3) 3. bumi (6)
4. mars (12) dan seterusnya
kmjuta240kmjuta1506,16,1
10
412
10
4
===
+
=
+
= xSA
N
R
5. Ganesa Operation
UMPTN. www.mhharismansur.com
98

2. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
Jarak rata-rata planet A dan B ke matahari memiliki perbandingan 1 : 4. Jika
periode revolusi planet A = 88hari, periode revolusi planet B sama dengan …hari
A. 1408 B. 704 C. 176 D. 88 E. 44
Jawab : B
704hari)4(88)
1
4
(88)()()(
?...:hari884:1:
33332
====↑=
===
A
B
AB
B
A
B
A
BABA
R
R
TT
R
R
T
T
TTRR 
6. Periode planet yang jaraknya ke matahari sama dengan 4 SA (satuan astronomi)
adalah …tahun
A. 10 B. 8 C. 6 D. 4 E. 2
Jawab : B
bumiB:planetp
tahun8)4(1)
1
4
(1)()()(
tahun1?...1:astronomi)satuan(SA4
2333p
p
3p2p
Pp
==
====↑=
=====
B
B
BB
BB
R
R
TT
R
R
T
T
TTRSAR 
7. Di bawah ini merupakan akibat rotasi bumi pada porosnya, kecuali
A. perbedaan waktu
B. pergantian siang dan malam
C. pembelokan arah angin
D. pergantian musim
E. pemampatan bumi pada kedua kutubnya
Jawab : D
8. Bulan, satelit bumi, tidak memiliki atmosfir. Ini mengakibatkan di bulan …
1. langit tampak hitam
2. tidak ada siklus air
3. bunyi tidak dapat merambat
4. suhu permukaannya dapat berubah secara dratis
Jawab :
Fungsi-fungsi atmosfer diantaranya :
• menyaring dan mengatur sinar matahari sehingga suhu tidak berubah secara
dratis
• sebagai zat perantara bagi bunyi
• mengatur siklus air
• dapat menghamburkan sinar matahari sebagai contoh langit tampak biru
terlihat dari bumi
9. Bagian bumi yang berada pada daerah umbra bulan akan mengalami …
A. gerhana matahari total D. gerhana bulan total
UMPTN. www.mhharismansur.com
99

3. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
B. gerhana matahari parsial E. gerhana bulan parsial
C. gerhana matahari cincin
Jawab :
Umbra bulan adalah bayangan gelap (sempurna) bulan ketika terjdi gerhana
matahari. Bumi yang berada pada umbra bulan akan mengalami gerhana
matahari total (matahari semuanya terhalang oleh bulan)
10. Menurut teori Kabut, sebagaian besar momentum sudut benda-benda pada tata
surya akan berpusat di …
A. bumi C. planet-planet kecil E. kabut
B. planet-planet besar D. matahari
Jawab : D
Teori kabut (Nebula) dikemukakan oleh Kant Laplace. Menurut teori ini, mula-
mula ada sebuah nebula yang baru dan hampir bulat. Nebula berotasi sangat
lambat sehingga menyusut membentuk cakram. Cakram berputar makin cepat
sehingga bagian-bagian tepi cakram terlepas membentuk gelang-gelang bahan
yang selanjutnya memadat menjadi planet-planet yang berevolusi hampir
melingkar mengedari matahari. Teori ini juga mengemukakan bahwa matahari
memiliki momentum sudut paling besar. Pada kenyataannya tidak demikian,
momentum sudut tata surya berpusat pada planet-planet besar. Inilah
kelemahan teori kabut
11. Suatu bintang yang mula-nula tampak berwarna kuning tiba-tiba berwarna hijau.
Ini berarti bintang tersebut sedang …
A. bergerak mendekati bumi D. menguap
B. bergerak mejauhi bumi E. berevolusi
C. berubah bentuk
Jawab :A
Perubahan warna bintang terjadi akibat pergerakan relative bintang terhadap
bumi. Peristiwa ini dikenal sebagai efek Doppler pada bintang. Ketika bintang
mendekati bumi, frekuensi cahaya yang teramati menjadi lebih besar, sebaliknya
ketika menjauhi bumi, frekuensi cahaya bintang yang teramati semakin kecil.
Dalam kasus di atas, warna bintang berubah dari kuning menjadi hijau. Ini berarti
frekuensi yang teramati menjadi lebih besar (frekuensi warna hijau lebih besar
daripda kuning). Jadi bintang bergerak mendekadi bumi
12. Pernyataan yang berkaitan dengan teori dentuman besar adalah …
A. alam semesta sama dimana pun dan kapan pun
UMPTN. www.mhharismansur.com
100

4. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
B. seluruh materi dan energi dalam alam semesta pernah bersatu membentuk
sebuah bola raksasa
C. semua materi di alam semesta bergerak saling menjauhi dan saling mendekati
secara periodik
D. alam semesta terus mengembang dengan kecepatan tetap
E. alam semesta itu terhingga adanya, bukan tak terhingga
Jawab : B
Ada tiga teori yang terkenal mengenai asal usul jagat raya, yaitu :
• Teori Keadaan Tetap, yang menekankan bahwa alam semesta selalu sama,
dimana pun dan kapan pun
• Teori Dentuman Besar, yang menekankan bahwa seluruh materi dan energi
pernah bersatu membentuk bola raksasa
• Teori Radiasi, menekankan bahwa alam semesta bergerak saling menjauhi,
kemudian berhenti, dan kembali saling mendekati (memampat) secara
bergantian dan periodic
13. Ganesa Operation
Sebuah roket akan diluncurkan menginggalkan bumi. Bila jari-jari bumi
km104,6 3
x dan percepatan gravitasi 2
m/s10 , tentukanlah besar kelajuan lepas
roket tersebut agar mampu lepas dari gaya tarik bumi (dalam km/s)
A. 25,5 B. 26 C. 25,7 D. 28 E. 210
Jawab : D
km/s28m/s1028)104,6)(10(22
?...:m/s10g:km104,6
36
23
====
===
xxgRv
vxR
14. Jika paralaks semua bintang yang diamati dari bumi adalah 2 detik busur, maka
jarak bintang tersebut ke bumi adalah …tahun
A. 1,63 B. 3,26 C. 16,3 D. 32,6 E. 163
Jawab : A
cahayatahun1,63cahayatahun3,26
2
1
persek
2
11
cahayatahun3,26persek1?...:busurdetik2
====
===
x
p
d
dp
15. PPI 1980
Andaikata bumi ini menyusut sehingga diametgernya menjadi seperdua harga
semula tetapi massa tidak berubah, maka massa benda-benda yang ada
dipermukaan bumi …
UMPTN. www.mhharismansur.com
101

5. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
A. menjadi empat kali lebih besar D. tidak berubah
B. menjadi dua kali lebih besar E. menjadi setengahnya semula
C. menjadi seperempatnya harga semula
Jawab : D
Massa benda tidak bergantung pada jari-jari (diameter) bumi. Perubahan
diameter bumi mengakibatkan perubahan percepatan gravitasi bumi sehingga
akan berubah adalah berat benda
16. UMPTN 1998 Rayon B kode 25
Berbagai pengaruh berikut adalah akibat rotasi bumi, kecuali
A. bumi tepat pada kedua ujungnya D. timbulnya gaya Coriolis
B. percepatan gravitasi bumi disetiap tempat berbeda
C. membeloknya angin pusat E. aberasi cahaya
Jawab : E
Beberapa akibat rotasi bumi adalah :
• terjadinya siang dan malam
• bumi tepat pada kedua ujungnya
• terjadi pembagian daerah waktu
• percepatan gravitasi bumi disetiap tempat berbeda
• terjadi angin darat dan laut, angin gunung dan lembah, serta pembelokan
arah angin pada daerah tersebut
Aberasi cahaya terjadi akibat revolusi bumi
17. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
Planet A dan B masing-masing berjarak rata-rata p dan q terhadap matahari.
Planet A mengitari matahari dengan periode T , Jika p = 4q, maka planet B
mengitari matahari dengan periode ...T
A. 1/12 B. 1/10 C. 1/8 D. 1/6 E. ¼
Jawab : C
T
q
q
T
p
q
T
R
R
TT
R
R
T
T
TqpqRpRTT
A
B
AB
A
B
A
B
BBAA
8
1
)
4
()()()()(
IIIKepplerHukumGunakan
?...:4:::
33332
====↑=
=====
18. UMPTN 1999 Rayon B kode 52
Jika perbandingan jarak planet X ke matahari dengan jarak bumi ke matahari
adalah 9 : 1, maka periode planet X mengitari matahari adalah …tahun
A. 3 B. 6 C. 9 D. 18 E. 27
Jawab : E
tahun27)3(1)
1
9
(1)()()(
tahun1?...1:9:
233332
====↑=
===
B
X
BX
B
X
B
X
BXBX
R
R
TT
R
R
T
T
TTRR 
UMPTN. www.mhharismansur.com
102

6. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
19. UMPTN 2000 Rayon B kode 25
Beberapa bola dijatuhkan dari sebuah menara setinggi 80m. ternyata bola-bola
tersebut tidak jatuk tegak lurus dari kaki menara, tetapi menyimpang ke timur.
Hal membuktikan bahwa :
A. bola bulat seperti bola
B. dibagian timur bumi gaya gravitasi terbesar
C. bumi berotasi dari timur ke barat
D. bumi berotasi dari barat ke timur
E. bumi bergeram mengelilingi matahari
Jawab : D
• seperti pada gambar bahwa benda yang
dijatuhkan dari ketinggian dan putaran bumi
dari barat ke timur sehingga vektor
kecepatan angulernya (sudut)
→→
=Ω jω
• Ketika benda dijatuhkan akan mempunyai kecepatan
→→
−= kgtv
• Karena benda jatuh/bergerak pada kerangka yang berputar, benda akan
mendapatkan percepatan Coriolis
→→→→→→→→
=−−=−=−=Ω= igtigtjxkgtjxkgtxvaC ωωωω 2)(22)(22
• Karena benda mendapatkan percepatan ke arah sumbu x positif, benda tidak
jatuk dikaki menara tapi jatuh ke sebelah timur menara. Jika bola dijatuhkan
dari menara, jatuhnya akan disebelah timur kaki menara, hal ini
menunjukkan bumi berputar dari barat ke timur
20. UMPTN 2000 Rayon C
Kecepatan bumi mengelilingi matahari …
1. berubah-ubah
2. paling cepat saat bumi paling dekat ke matahari
3. paling lambat sat bumi paling jauh dari matahari
4. konstan
Jawab : A(1,2 dan 3 benar)
21. UMPTN 2001 Rayon A kode 251
Pak Ali naik pesawat terbang garuda berangkat dari Tokyo( BT140;LU36 00
)
menuju Jakarta ( BT107;LS6 00
) pada pukul 11.00 waktu Tokyo. Bila lama
pernerbangan adalah 7 jam maka pak Ali tiba di bandara Cengkareng Jakarta
pada pukul …
A. 14.00 B. 16.00 C. 18.00 D. 20.00 E. 22.00
UMPTN. www.mhharismansur.com
benda
bumi
barat timur
gx
yz
103

7. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
Jawab : C
16.00WIB15.4812menit2jam-18.00JakartaWaktu
Tokyowaktu18.007.0011.00Jakartaditiba
12menit2jam132menitmenit433)x4menit107-(140t
BT107;LS6:JakartaBT(11.00)140;LU36:Tokyo
000
0000
≈==
=+=
====∆
↑
x
22. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
Saat jam local di suatu tempat di Indonesia yang terletak pada BT980
menunjukkan pukul 8.00, maka jam local di suatu tempat di amerika selatan yang
terletak pada BB540
, seharusnya menunjukkan pukul …
A. 21.52 B. 18.08 C. 14.00 D. 12.42 E. 10.56
Jawab : A
21.528menitjam1000.08t8menitjam10jam1
15
(-54)]-98[
jam1
15
BB)(--BT[
jam1
15
bujur)(
?...tBB45:SelatanAmerikadi8.000BT98:Indonesiadi
0
0
0
00
0
00
=−=↑==∆
=
∆
=∆
=↑
xt
xxt
θθ

23. SPMB 2002 Regional I
Jika terbentuk dua bintang A dan B, masing-masing mengambil tempatnya pada
rangkaian utama diagram Hertsprung-Russel(H-R). Bintang A berada disebelah
kiri atas, sedang bintang B berada di sebelah kanan …
1. suhu bintang A > suhu bintang B
2. magnitude mutlak bintang A > magnitude mutlak bintang B
3. massa asal pembentuk bintang A > massa asal pembentuk bintang B
4. umur bintang A > umur bintang B
Jawab : E(1,2,3 dan 4 benar)
(benar).4
(benar)3.
(benar)MagnitudoMagnitudo.2
(benar)1.
BA
BA
BA
BA
tt
mm
TT
>
>
>
>
24. SPMB 2002 Regional II kode 321
Dua buah planet P dan Q mengorbit matahari. Apabila perbandingan antara jarak
planet P dan planet Q ke matahari adalah 4 : 9 dan periode planet P mengelilingi
matahari 24 hari, maka periode planet Q mengelilingi matahari adalah …hari
A. 51 B. 61 C. 71 D. 81 E. 91
Jawab : D
UMPTN. www.mhharismansur.com
TB
A
magnetido
mutlak
merahputih
hijau
104

8. Bumi, Tata Surya dan Angkasa Luar
hari81
2
3
24
4
9
24
?...;hari24;9:4:
33332
=





=∴





=





=↑∴





=





===
Q
P
Q
PQ
P
Q
P
Q
QPQP
T
R
R
TT
R
R
T
T
TTRR
25. SPMB 2003 Regional III 322
Pada kota C yang terletak 0
10 bujur barat menunjukkan tepat pukul 10.00. Jika
kota A menunjukkan pukul 12.00, maka kota tersebut berada pada …
A. BT100
B. BT200
C. BB300
D. BB400
E. BB500
Jawab : B
Kota A lebih timur karena waktu kota A lebih awal.
Jika letak kota A = BT20atauBB2030-BB10 0000
−=
26. SPMB 2004 kode 751 nomor 15
Revolusi bumi mengelilingi matahari mengakibatkan …
1. pergantian musim 3. rasi bintang tertentu mincul di bulan tertentu
2. panjang siang tetap 4. terjadinya siang dan malam
Jawab : B(1 dan 3)
Akibat revolusi bumi
• pergantian musim
• perbedaan lamanya siang dan malam
• rasi bintang tertentu muncul di bulan tertentu
• gerak semu tahunan benda langit
27. UMPTN 1994 Rayon B kode 25
Semikonduktor instrinsik pada 0K bersifat sebagai isolator, karena :
A. jarak celah energi antara pita valensi dan pita konduksi terlalu besar
B. tida ada tingkat energi akseptor pada pita energi
C. tida ada tingkat energi donor pada pita energi
D. tidak cukup energi bagi electron untuk pindah ke pita konduksi
E. tidak ada pembawa muatan yang diberikan dari luar
Jawab : D
Sifat konduktivitas listrik suatu bahan ditentukan oleh celah (perbedaan) energi
antara pita valensi dan pita konduksi. Semikonduktor instrinsik 0 K mempunyai
electron yang mengisi pita valensi secara penuh dan tidak cukup energi bagi
electron untuk pindah ke pita konduksi sehingga bersifat sebagai isolator
UMPTN. www.mhharismansur.com
105