pembahasan umptn fisika

1. UMPTN 1996 Rayon B kode 52
1. Untuk nerenggangkan sebuah pegas sebesar 4cm diperlukan usaha sebesar 0,16J.
Untuk merenggangkan pegas itu sebesar 2cm diperlukan gaya sebesar …N
A. 0,8 B. 1,6 C. 2,4 D. 3,2 E. 4,0
Jawab : E
4N)
04,0
02,0
)(16,0(2)(2
2
2
1
?...cm20,16JWcm4
22
1
1112
2
11
===↑=↔==
==↑==
x
x
WFkxF
x
W
kkxW
Fxx


2. Dari gambar dibawah ini, L = lensa positif, T = cermin datar . Benda P terletak di
bidang L. Bayangan nyata terjadi :
A. di tak terhingga sebelah kanan L
B. di tak terhingga sebelah kiri L
C. berimpit dengan L
D. pada jarak f disebelah kiri L
E. pada jarak f disebelah kanan L
Jawab : D
1. sinar sejajar sumbu utama
dipantulkan melalui titik focus f
dan di pantulkan oleh cermin
sejajar sumbu utama
2. sinar menuju titik pusat lensa
diteruskan dan tak terhingga
3. titik potong sinar (1) dan sinar (2) adalah bayangan nyata terbalik terletak
pada titik focus f disebelah kiri lensa L
3. Jika suhu gas ideal dalam ruang tertutup dinaikkan menjadi 4 kali suhu semula,
maka kecepatan partikel menjadi …kali semula
A. ¼ B. ½ C. 2 D. 4 E. 16
Jawab : C
vv
T
T
T
T
v
v
m
kT
vvvTT 22
43
?...:4 1
11
11 =↑===↑=↑==
4. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50dB. Apabila 100 mesin
dihidupkan bersama maka taraf intensitasnya …dB
A. 20 B. 50 C. 70 D. 75 E. 150
Jawab : C
dBnTITI
TIndBTI
n
n
70100log1050log10
?...:100:50
1
1
=+=+=
===
5. Data spesifik dua buah generator tertera dalam table berikut :
Pembahasan Soal-soal Fisika
P
f
L T
P
L T
f
f
P'
35

2. UMPTN 1996 Rayon B kode 52
Generator Jumlah lilitan kumparan Induksi magnet
A 1200 Tx 2
105 −
B 600 Tx 2
103 −
Jika kedua generator berputar dengan frekuensi yang sama, maka perbandingan
ggl induksi maksimum generator A dan B adalah …
A. 5 : 3 B. 5 : 1 C. 1 : 2 D. 1 : 3 E. 1 : 5
Jawab : D
3:1:
)103)(6000(:)105)(1200(::
?...:103:6000105:1200
21
22
221121
21
2
22
2
11
=∴
==↑=
===↑==
−−
−−
εε
εεωε
εε
xxBNBNNBA
TxBNTxBN 
6. Dua kawat a dan b diletakkan sejajar pada jarak 8 cm satu sama lain seperti pada
gambar. Tiap kawat dilalui arus sebesar 20A. Jika Tm/A10
4
70 −
=
π
µ
. Maka
induksi magnet di titik p yang terletak diantara kawat pada jarak 2 cm dari kawat
a adalah …mT
A. 0,1 C. 0,25 E. 0,3
B. 0,13 D. 0,2 Jawab : B
Induksi magnet pada b menuju pembaca dan pada kawat a
induksi magnetnya menjauhi pembaca, maka induksi
magnet di titik p adalah
mTTx
x
B
cmcmrr
I
r
I
r
I
BBB
BcmrcmrAIII
p
aaba
bap
pba
13,01013,0
3
)104(
π6
)100)(20)(πx104(
)
6
1
2
1
(
π2
)20)(πx104(
)
11
(
π2π2π2
Tm/Aπx104?...:6:2:20
3-
4-7-
7-
02010
-7
021
====∴
−=−=−=−=
=======
µµµ
µ
7. Dalam waktu 48 hari (63/64) bagian suatu unsure radioaktif meluruh. Waktu
paruh unsure radioaktif tersebut adalah …hari
A. 8 B. 16 C. 24 D. 32 E. 36
Jawab : C
hari244
48
)
2
1
()
2
1
()
2
1
(
64
1
)
2
1
(
...?T:hari48:
64
1
64
63
48
4
48
000
000sisa
=↑=↑=↑=↑=
===−==
T
T
NNNN
tNNNNN
TTT
t
8. Sebuah kapasitor keping sejajar diudara mempunyai C. Bila jarak kedua
kepingnya diubah menjadi ½ kali semula dan kedua keping dicelupkan ke dalam
medium dengan konstanta dielektrikum 2, maka kapasitasnya menjadi :
A.1/4C B. 1/2C C. C D. 2C E. 4C
Jawab : E
Pembahasan Soal-soal Fisika
p
a b
21 20 IAI ==
36

3. UMPTN 1996 Rayon B kode 52
C
d
A
d
Ax
d
Ak
d
A
C
ddCkCC
m
m
4)(4
22
)?(...:2:
0
0
0
0
02
1
0
02
1
0
=====
====
εεεε
9. Air terjun setinggi 20m digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA).
Setiap detik air mengalir 3
10m . Jika efisiensi generator 55% dan 2
/10 smg = ,
maka daya rata-rata yang dihasilkan …kW
A. 110 B. 1100 C. 2200 D. 2500 E. 5500
Jawab : B
1100kWt1100000wat2010101055,0
)(55,0
)(55,0)(55,0%55
:maka,%55.%55
kg/m10?...:%55:m10:m20
3
air
airairlistrik
33
airlistrik
3
===
====
=↑=↔=
=====
xxxxP
Qgh
t
Vgh
t
mgh
t
E
P
t
V
QEtPEE
PEEQh
ρ
ρ
ρ
10. Sebuah generator listrik dirumah sakit menghasilkan arus searah bertegangan
100volt. Jika 5(lima) buah lampu, masing-masing VW 100;100 , disusun
parallel dan dihubungkan dengan generator listrik tersebut, maka arus yang harus
dialirkan sumber sehingga lampu-lampu dapat digunakan adalah …A
A. 1 B. 5 C. 10 D. 50 E. 100
Jawab : B
Axnn
AVV
IVWV
Lg
g
515II(n)IIIIIII(n)paralel
1
100
100
V
P
IVIPvolt100
paralel)?(...:100V;100P5(lampu)n:volt100
LLLLLLL
L
L
LLLL
LL
===↑∴=++++=
====↑==
===→==


11. Sebuah benda yang massanya 8 kg bergerak secara beraturan dalam lintasan
melingkar dengan laju 5m/s. Bila jari-jari lingkaran 1 m, maka :
1. gaya sentripetal adalah 200N
2. waktu putarnya adalah π4,0 sekon
3. vector kecepatannya tidak tetap
4. vector percepatan sentripetalnya adalah 2
/25 sm
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
benar)2n(pernyataasekon4,0
5
)1(22
2.
benar)1n(pernyataa200
1
)5)(8(
1.
:makam,1:m/s5:8kg
22
π
ππ
===
===
===
TR
T
v
N
R
mv
F
Rvm

Pernyataan (3) benar
Pembahasan Soal-soal Fisika
37

4. UMPTN 1996 Rayon B kode 52
Kecepatan linier pada gerak melingkar akan bersifat tetap tetapi arahnya selalu
berubah-ubah artinya vector kecepatan arahnya tidak tetap
benar)4n(pernyataam/s25
8
200
4. 2
====
m
F
amaF s
sss 
12. Dua buah getaran sama arah getarnya, sama amplitudonya yaitu A, sama pula
frekuensi (f), tetapi berbeda fasenya sebesar ϕ∆ . Maka paduan kedua getaran
tersebut :
1. frekuensi f 3. bila πϕ =∆ , amplitudonya nol
2. bila 0=∆ϕ , amplitudonya 2A 4. bila πϕ 2=∆ , amplitudonya A
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
salah)4n(pernyataa22
2
2
cos2
2
cos24.
benar)3n(pernyataa0
2
cos2
2
cos23.
benar)2n(pernyataa20cos2
2
cos22.
(benar)tetapfrekuensidengandengangelombangkeduasimpangan1.
:sehingga),
2
2sin(
2
cos2karena,
2
cos)
2
2sin(2
2
cos)
2
sin(2
cos)2(sin2)][cos)(sin2
)][cos)(sin2)sin(sin
)sin(sin
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
21
2121
AAAAA
AAA
AAAA
ftAy
AAftAtAy
tAttttAy
ttttAtAtAyyy
yyytAytAy
p
p
p
p
p
=−===
===
===
+=
=+=+=
+=+−++=
+−++=++=+=
+=+=↑=
πϕ
πϕ
ϕ
ϕ
π
ϕϕϕ
π
ϕϕ
ω
ϕϕωϕωωϕωω
ϕωωϕωωϕωω
ϕωω 
13. Seberkas sinar datang dari suatu medium ke udara. Jika sudut datang lebih besar
daripada 0
60 sinar akan terpantul sempurna. Pernyataan yang benar adalah
1. indeks bias medium
3
2
2. indeks bias medium > indeks bias udara
3. sudut kritis sama dengan 0
60
4. sudut kritis tidak tergantung pada indeks bias medium
Jawab : E (1,2,3 dan 4 benar)
1. sesuai Hk snelius bahwa :
3
2
3
1
60sin
90sin
1
sin
sin
sinsin
2
1
====
=
k
um
ukm
nn
nn
θ
θ
θθ
Pernyataan 1 benar
2. pernyataan 1 benar maka pernyataan 2 benar
3. sudut kritis 60=kθ (pernyataan 3 benar)
Pembahasan Soal-soal Fisika
udara
medium
n
kθ
38

5. UMPTN 1996 Rayon B kode 52
4. sudut kritis sesuai dengan persamaan pernyataan 1 adalah benar
m
u
m
u
m
u
kukm
n
n
n
n
n
n
nn ===↑=
90sinsin
sinsinsin
θ
θθθ (pernyataan 4 benar)
14. Hasil eksperimen efek fotolistrik yang tidak dapat dijelaskan dengan teori klasik
adalah …
1. adanya panjang gelombang maksimum cahaya penyinaran yang dapat
menghasilkan efek tersebut
2. selang waktu antara penyinaran cahaya dan terjadinya arus fotolistrik tidak
tergantung pada intensitas cahaya
3. energi kinetic electron yang keluar dari katoda tergantung pada panjang
gelombang cahaya yang digunakan
4. electron memerlukan sejumlah energi tertentu untuk keluar dari permukaan
logam (katoda)
Jawab : A (1,2 dan 3 benar)
1. menurut teori gelombang (klasik) efek fotolistrik seharusnya terjadi efek
forolistrik pada setiap frekuensi atau panjagn gelombang cahaya.
Kenyataannya pada efek fotolistrik menunjukkan tidak demikian, ternyata
ada frekuensi minimum atau panjang gelombang maksimum yang
dibutuhkan agar efek efek fotolistrik terjadi (pernyataan 1 dan 3 benar)
2. Menurut teori gelombang (klasik) selang waktu antara penyinaran dan
terjadinya efek fotolistrik tergantung pada intensitas cahaya. Semakin lemah
intensitas cahaya akan semakin besar selang waktu yang diperlukan.
Ternyata efek foto listrik tidak tergantung pada intensitas cahaya
` (pernyataan 2 benar)
3. pernyataan 4 salah karena bukan peristiwa efek fotolistrik yaitu bahwa
sejumlah electron terlepas dari katoda memerlukan energi tertentu
Pembahasan Soal-soal Fisika
39

6. UMPTN 1996 Rayon B kode 52
4. sudut kritis sesuai dengan persamaan pernyataan 1 adalah benar
m
u
m
u
m
u
kukm
n
n
n
n
n
n
nn ===↑=
90sinsin
sinsinsin
θ
θθθ (pernyataan 4 benar)
14. Hasil eksperimen efek fotolistrik yang tidak dapat dijelaskan dengan teori klasik
adalah …
1. adanya panjang gelombang maksimum cahaya penyinaran yang dapat
menghasilkan efek tersebut
2. selang waktu antara penyinaran cahaya dan terjadinya arus fotolistrik tidak
tergantung pada intensitas cahaya
3. energi kinetic electron yang keluar dari katoda tergantung pada panjang
gelombang cahaya yang digunakan
4. electron memerlukan sejumlah energi tertentu untuk keluar dari permukaan
logam (katoda)
Jawab : A (1,2 dan 3 benar)
1. menurut teori gelombang (klasik) efek fotolistrik seharusnya terjadi efek
forolistrik pada setiap frekuensi atau panjagn gelombang cahaya.
Kenyataannya pada efek fotolistrik menunjukkan tidak demikian, ternyata
ada frekuensi minimum atau panjang gelombang maksimum yang
dibutuhkan agar efek efek fotolistrik terjadi (pernyataan 1 dan 3 benar)
2. Menurut teori gelombang (klasik) selang waktu antara penyinaran dan
terjadinya efek fotolistrik tergantung pada intensitas cahaya. Semakin lemah
intensitas cahaya akan semakin besar selang waktu yang diperlukan.
Ternyata efek foto listrik tidak tergantung pada intensitas cahaya
` (pernyataan 2 benar)
3. pernyataan 4 salah karena bukan peristiwa efek fotolistrik yaitu bahwa
sejumlah electron terlepas dari katoda memerlukan energi tertentu
Pembahasan Soal-soal Fisika
39