Teks tersebut membahas tentang dua sistem pegas-beban yang dapat menghasilkan getaran harmonis sederhana dengan frekuensi yang berbeda. Sistem (a) akan memiliki frekuensi getaran af, sedangkan sistem (b) akan memiliki frekuensi getaran yang sama dengan af3.

1. UMPTN 1997 Rayon B kode 58
1. Sebuah beban (m) dan beberapa pegas identik membentuk sistim pegas-beban
yang mengikuti skema rancangan (a) dan (b) seperti terlihat pada gambar. Bila
gesekan udara diabaikan, kedua rancang an di atas dapat menghasilkan gerakan
atau getaran harmonis sederhana dengan frekuensi tertentu. Kalau af adalah
frekuensi getaran sistim (a), maka besar frekuensi getaran sistim (b) akan sama
dengan …
A.
9
af
C. af3 E. af27
B.
3
af
D. af9 Jawab : C
aa
a
b
ab
a
b
a
b
bbpp
aas
ps
f
k
k
f
k
k
ff
k
k
f
f
fkkkkkk
fkfk
k
k
kkkkk
3
3/2
2
:maka,2(b)gambar
3
21
2
1111
(a)gambar
2
2
2
22
===↑=
≈=↑=+=
≈↑≈↑=↑+=+=
2. Kawat ¼ lingkaran dengan jari-jari 3 meter dialiri arus 6 ampere. Besar induksi
magnetic pada pusat lingkaran P adalah …tesla
A. 5
10−
xπ C. 5
104 −
xπ E. 7
107 −
xπ
B. 7
10−
xπ D. 7
104 −
xπ Jawab : B
Wb/Am104?...:6:3lingkaran 7
04
1 −
====↑ xBAImr P πµ
Tx
x
xx
r
I
BP
7
7
0
10
32
6104
4
1
24
1 −
−
===∴ π
πµ
3. Sebuah satelit mengorbit setinggi 3600km di atas permukaan bumi. Jika jari-jari
bumi 6400km dan gerak satelit dianggap gerak melingkar beraturan, maka
kelajuannya …km/s
A. 6,4 B. 64 C. 640 D. 6400 E. 64000
Jawab : A
222
2
2
2
h
2
2
Rh2
2
h
R
2h2R
222
Rh
km/s100,41100,4096
)36006400(
6400
10
)(
)(
)(
km/s10m/s10...?:km6400:km3600
−−−
−
≈=
+
=
+
=↑
+
=↑
+
=↔=
=====
xxg
hR
R
gg
R
hR
g
g
hR
GM
g
R
GM
g
gvRh
Percepatan gravitasi berfungsi sebagai percepatan sentripetal, maka :
Pembahasan Soal-soal Fisika
k k k k
k
)(a
)(b
P
I I
I
50

2. UMPTN 1997 Rayon B kode 58
6,4km/s)36006400)(1041,0(
:maka,
2
hhh
222
=+==
=∴===
−
xRgv
gRv
R
v
g
R
v
a
R
mv
ma 
Cara lain :
6,4km/s
)36006400(
)6400(10
km/s
)36006400(
)6400(10
)()(
)(
2222
h
2
R
h2
2
Rhhhhh
=
+
=
+
=
+
=↑∴
+
=↔+==
−−
v
hR
Rg
v
hR
R
gghRgRgv
4. Partikel bermuatan q bergerak dengan laju tetap memasuki medan magnet dan
medan listrik secara tegak lurus (medan listrik tegak lurus medan magnet).
Apabila besar induksi magnet 0,2T dan kuat medan listrik V/m106 4
x , maka
laju gerak partikel adalah …m/s
A. 5
102x B. 5
103x C. 6
102,1 x D. 6
102x E. 6
102,3 x
Jawab : B
m/s103
2,0
106
?...:V/m106:T2,0 5
4
4
x
x
B
E
vvBEvxEB ====↑=== 
5. Dalam daerah bermedan listrik seragam B (dengan arah menembus masuk bidang
kertas) dua partikel bermuatan ( 1q dan 2q ) bergerak melingkar dengan energi
kinetic yang sama besar.
Bila kedu muatan bermassa sama, maka dapat
disimpulkan bahwa …
A. 0;0 21 <> qq dan 21 qq >
B. 0;0 21 <> qq dan 21 qq <
C. 0;0 21 >< qq dan 21 qq <
D. 0;0 21 << qq dan 21 qq > E. 0;0 21 <> qq dan 21 qq =
Jawab : B
Dari gambar disamping, 1v dan 1q searah dengan gaya
lorentz 1F artinya bermuatan positif 01 >q dan 1v
berlawanan arah 2q dan 2v maka bermuatan negative
02 <q . 21 RR > , maka sesuai dengan
0
1
0
1
2
2
21
1
1 >⇑≈⇑<⇑≈↑= q
R
qq
R
q
BR
mv
q
6. Jika sebuah pemancar radio berdaya 1000watt memancarkan foton tiap detiknya
sebanyak buah105 20
x , maka energi satu fotonnya adalah …joule
A. 17
102 −
x B. 17
105 −
x C. 18
102 −
x D. 20
102 −
x E.
20
105 −
x
Pembahasan Soal-soal Fisika
1q 2q
1F
1v
1q
2q
51

3. UMPTN 1997 Rayon B kode 58
Jawab : C
joule102
105
1000
s1?...:buah105:watt1000
18-
20
20
x
xn
P
E
t
nE
P
tExnP
====
====

7. Sebuah electron yang dipercepat pada beda potensial 18kV pada tabung ruang
hampa udara akan menimbulkan panjang gelombang minimum … m10 12−
A. 4,8 B. 6,6 C. 7,2 D. 8,0 E. 9,1
Jawab : E
m
xx
x
meV
h
mv
h
m
eV
veVmv
xexmxcxhV
12-
1931
34
2
2
1
1931834
9,1x10
18000)106,1)(101,9(2
106,6
2
2
?...
C106,1:kg101,9:m/s103:Js106,6:kvolt18
==
=↑∴=↔==↑=
=====
−−
−
−−−
λ
λλλ 
8. Jika energi elekron atom hydrogen pda lintasan dasar eV6,13− , maka energi
yang diserap atom hydrogen agar electron tereksitasi dari tingkat dasar ke
lintasan kulit M adalah …eV
A. 6,82 B. 8,53 C. 9,07 D. 10,20 E. 12,09
Jawab : E
12.09eV)51,16,13(
3
6,13
6,13
6,136,13
6,136,13
)
6,13
(
6,136,13
?...:3:1:6,13
222
22222
1
=−=−=−=∆
−=−−−=−=∆
−
=
=∆==−=
eVeVeV
MK
E
MKKM
EEE
n
eV
E
EMKeVE
KMn 
9. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan 60m/s dengan sudut elevasi 0
60 ,
ketinggian maksimum yang dicapai adalah …m
A. 30 B. 45 C. 50 D. 90 E. 100
Jawab : B
45m
10.2
)(60
10.2
30sin60
2
sin
?...:30:/60
4
122222
0
0
0
====
===
g
v
h
hsmv
maks
maks
θ
θ
10. Pada saat t=0 sebuah benda kecil m dijatuhkan dari titik A yang terletak tegak
lurus 30 m di atas titik B. Pada saat yang sama sebuah proyektil ditembakkan dari
titik O dengan kelajuan 25 m/s dan diarahkan ke titik A. Titik C berada pada
ketinggian 10 m di atas B. Jarak OB=40 m, maka :
Pembahasan Soal-soal Fisika
52

4. UMPTN 1997 Rayon B kode 58
1. benda m mencapai C pada t=2s
2. proyektil juga C
3. proyektil mencapai titik tertinggi saat t=1,5s
4. proyektil mencapai benda m
Jawab : E (1,2,3 dan 4)
1. benda m mencapai C pada t=2s
4
3
40
30
37m;40m;30m/s;25 0
0
===
====
OB
AB
tg
OBABv
α
α
Benda m jatuh bebas, waktu yang dicapai :
s
g
h
t AC
AC 2
10
20.22
===
Pernyataan (1) benar
2. proyektil juga C
Titik C mempunyai jarak horizontal x=40m, proyektil P akan mencapai
waktu :
s
x
x
xv
x
ttvx C
CCC 2
425
540
25
40
cos
.cos
5
4
0
0 ====↑=
α
α
Pada waktu 2s proyektil akan mencapai ketinggian sebesar :
benar)2n(pernyataam10203020)2)((25
)2)(10()2(37sin25.sin
5
3
2
2
12
2
1
0
=−=−=
−=−=
y
gttvy CC

 α
3. proyektil mencapai titik tertinggi saat t=1,5s
Proyektil akan mencapai titik tertinggi pada saat :
benar)3n(pernyataas5,1
10
)(25sin 5
3
0
===
g
v
t
α

4. proyektil mencapai benda m
pada waktu 2s, benda m dititik yang sama seperti proyektil yaitu titik C,
maka proyektil dapat mengenai benda m>>Pernyataan (4) benar
11. Untuk 1 mol gas ideal berpaku persamaan RTPV = . Dalam sistim SI, satuan-
satuan untuk besaran-besaran tersebut adalah …
1. P dalam Pa 3. T dalam K
2. volume dalam molm /3
4. R dalam 11
. −−
Kmolerg
Jawab : B (1 dan 3)(cukup jelas)
12. Hasil percobaan fotolistrik yang tak dapat dijelaskan dengan fisika klasik adalah
1. electron keluar dari katoda yang disinari cahaya
2. tidak keluarnya electron dari katoda yang terbuat dari logam bahan tertntu
bila disinari cahaya merah
Pembahasan Soal-soal Fisika
0v
α
mA
C
BO
m/s250 =v
α
mA
C
BO
m20
m10
m40
53

5. UMPTN 1997 Rayon B kode 58
3. makin tinggi intensitas cahya, makin banyak electron yang keluar dari katoda
4. electron segera keluar dari katoda dari disinari cahaya meskipun intensitasnya
kecil
Jawab : 2 dan 4 (benar)[C]
Ada 4 sifat utama peristiwa efek fotolistrik yang tidak dapat diterangkan oleh
teori gelombang (fisika klasik), yaitu :
1. efek fotolistrik tidak terjadi jika frekuensi cahaya yang digunakan lebih kecil
dari frekuensi ambang
2. energi kinetic foto electron yang dikeluarkan hanya bergantung pada
frekuensi cahaya f dan fungsi kerja 0W dan tidak tergantung pada intensitas
cahaya
3. energi kinetic menghasilkan fotoelektron bertambah jika frekuensi cahaya
yang digunakan diperbesar
4. electron-elektron dibebaskan dari permukaan logam hampir tidak ada selang
waktu walaupun intensitas cahaya rendah
13. Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 75 cm bernada dasar “C”. Jika
kecepatan suara pada saat itu 396 m/s, maka :
1. panjang gelombang yang dihasilkan 1,5 meter
2. frekuensi suara yang timbul 264 Hz
3. pada pipa organa itu terdapat 1 simpul dan 2 perut
4. untuk mempertinggi frekuensi suara yang dihasilkan, pipa harus diperpanjang
Jawab : 1,2 dan 3(A)
)benar(Hz264
75,02
396
2
2.
)benar(m5,175,022.1
/396;75
===
===
==
xl
v
f
xl
smvcml
λ
(3).Nada dasar pada pipa organa terbuka adalah 1 simpul dan 2 perut (benar)
(4).Frekuensi berbanding berbanding terbalik dengan panjang pipa sehingga
semakin besar panjang pipa maka semakin kecil frekuensi yang dihasilkan
(salah)
14. Seberkas cahaya dengan laju 1v , panjang gelombang 1λ , frekuensi 1f
merambat dalam medium yang indeks biasnya 1n , lalu dibiaskan ke medium
kedua 2n . Ternyata sudut biasnya lebih besar dari pada sudut datangnya. Ini
menunjukkan bahwa :
1. 12 nn > 2. 12 vv > 3. 12 ff > 4. 12 λλ >
Jawab : C (2 dan 4)
Sesuai dengan Hukum Snellius bahwa :
Pembahasan Soal-soal Fisika
54

6. UMPTN 1997 Rayon B kode 58
benar)4n(pernyataa4.benar)2pernyataan2.
salah)3n(pernyataa3.salah)1n(pernyataa1.
:maka),bias(sudut:datangsudut
sin
sin
1212
2121
1221
2
1
2
1
1
2
2
1
λλ
θθθθ
λ
λ
θ
θ
>↑>
=↑>
>==↑===
vv
ffnn
v
v
n
n
Pembahasan Soal-soal Fisika
55

7. UMPTN 1997 Rayon B kode 58
benar)4n(pernyataa4.benar)2pernyataan2.
salah)3n(pernyataa3.salah)1n(pernyataa1.
:maka),bias(sudut:datangsudut
sin
sin
1212
2121
1221
2
1
2
1
1
2
2
1
λλ
θθθθ
λ
λ
θ
θ
>↑>
=↑>
>==↑===
vv
ffnn
v
v
n
n
Pembahasan Soal-soal Fisika
55