pembahasan umptn fisika

1. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
1. Dua batang logam P dan Q disambungkan dengan suhu ujung-ujungnya berbeda
(lihat gambar)
Apabila koefisien konduktivitas logam P ½
kali koefisien logan Q, serta AC = 2CB,
maka suhu di C adalah ... C0
A. 35 B. 40 C. 54 D. 70 E. 80
Jawab : C
CTTT
T
T
l
TAk
l
TAk
l
TTAk
l
TTAk
HH
l
TkA
H
TCBACCTCTkk
CCC
C
C
CB
CQ
CB
CQ
CB
BCQ
AC
CAP
QP
CBAQP
0
2
1
00
2
1
541604110
)40(
4
)110()40(
2
)110(
)()()(
?...:2:40:110:
=↑∴−=−
−=
−
↑
−
=
−
−
=
−
↑=↑
∆
=
=====
2. Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm dan tegak ke atas dipermukaan tanah
dijatuhi martil 10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya. Bila gaya tahan
rata-rata tanah N3
10 , maka banyaknya tumbukan martil yang perlu dilakukan
terhadap tongkat agar menjadi rata dengan permukaan tanah adalah …kali
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8 E. 10
Jawab : D
?...N;10;cm50kg;10;cm40 3
===== nfhml
Energi potensial yang dilakukan martil berbanding lurus dengan usaha yang
dilakukan gaya tahan.
kali
xx
x
n
mgh
lF
nlFmghnWnEp f
8
5,01010
4,010
.
.)(
3
==
=↑=↑=


3. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60dB (dengan acuan intensitas
ambang pendengaran 212
Wm10 −−
). Jika teraf intensitas didalam ruang pabrik
yang menggunakan sejumlah mesin itu adalah 80dB, maka jumlah mesin yang
digunakan adalah …
A. 200 B. 140 C. 100 D. 20 E. 10
Jawab : C
mesin1002loglog106080log10
?...:dB80:dB60:Wm10
1
1
212
0
=↑=↑+=↑+=
==== −−
nnnnTITI
nTITII
n
n
Pembahasan Soal-soal Fisika
A BC
C0
110 C0
04
P Q
cm50=h
cm40=l N103
=f
61

2. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
4. Pegas disusun secara seri dan parallel seperti pada gambar. Ujung pegas
digantungi beban yang sama besar. Bila konstanta pegas == 21 kk kkk == 43 ,
maka perbandingan periode susunan seri dan parallel adalah …
(A). 5 : 4 (C). 3 : 2 (E). 2 : 3
(B). 2 : 1 (D). 1 : 2 Jawab : B
?...(paralel):(seri);4321 ===== TTkkkkk
)(
1
:
)(
1
(paralel):(seri)
1
2
pksk
TT
T
k =↑≈
1:22/:2)(:)((paralel):(seri) === kkskpkTT
5. Dua buah partikel A dan B masing-masing bermuatan listrik Cµ20+ dan
Cµ45+ terpisah sejauh 15 cm. Jika C adalah titik yang terletak diantara A dan B
sedemikian sehingga medan dititik C sama dengan nol, maka letak C dari A
adalah …cm
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6 E. 9
Jawab : D
2222
)15(
4520
)15(
0
xxx
kq
x
kq
EEEEE
BA
BABAC
−
=↑
−
=
=↑=−=
cmxxx
xxxxxx
63230
)15(
32
)15(
94
)15(
94
2222
=↑∴=−↑
−
=↑
−
=↑
−
=
6. Tinjauan sebuah satelit yang diluncurkan ke atas dengan kelajuan awal v. Jika
gesekan dengan antara udara diabaikan, massa bumi = M, massa satelit = m, dan
jari-jari bumi = R, maka agar satelit itu tidak kembali ke bumi, v2
berbanding
lurus dengan …
A.
R
Mm
B.
R
M
C. RM 2
D. MR E. MmR
Jawab : B
massa bumi = M massa satelit = m
kelajuan awal = v jari-jari bumi = R
ditanyakan : v2
berbanding lurus dengan …?
Antara bumi dan satelit berlaku gaya sentripetal sebanding dengan gaya
gravitasi bumi, maka :
R
M
v
R
GMm
v
R
GMm
R
mv
FF gs ∞⇔∴=→=→= 22
2
2

7. Empat buah lampu yang sama dirangkai seperti pada gambar.
Pembahasan Soal-soal Fisika
1k
2k 3k
4k
M M
A B
15cm
Cx x−15
μC20+ Cµ45+
62

3. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
Karena sumber tegangan E, semua lampu menyala.
Jika lampu A dilepaskan dari rangkaian tersebut,
maka :
A. lampu B, C dan D menyala lebih terang
B. lampu D lebih terang daripada semula tetapi
tidak seterang lampu B dan C sekarang
C. lampu D lebih redup daripada semula tetapi tidak seterang lampu B dan C
sekarang
D. lampu D lebih terang daripada semula dan juga lebih terang daripada lampu
B dan C sekarang
E. lampu D lebih redup daripada semula tetapi lebih terang daripada lampu B
dan C sekarang
Jawab : E
RRRRR:tetap DCBA =====E
D2
1
CBAABCDCBABCD
D3
1
CBAABCDCBAABCD
IIIII2IIIIII
:dilepasAlampu
IIIII3IIIIIII
:dilepassebelumAlampu
=====↑+==
=====↑++==


Setelah lampu A dilepas, maka lampu D lebih redup tetapi lebih terang daripada
lampu B dan C
8. Sebuah lensa bikonkaf simetris berjari-jari 8cm dan berindeks bias 1,5. Jarak titik
api lensa tersebut ketika berada di dalam medium yang berindeks bias 1,6 adalah
(dalam cm)
A. -8 B. +8 C. +20 D. +64 E. -64
Jawab : D
cm64
8
1
8
1
1
6,1
5,111
1
1
6,1?...:5,1:cm8:cm8
212
1
1121
+=





−−





−=





+





−=
===−=−=
RRn
n
f
nfnRR
9. Menaikkan ggl maksimum suatu generator AC agar menjadi 4 kali semula, dapat
dilakukan dengan cara :
A. jumlah lilitan dilipatduakan dan periode putar menjadi ½ kali mula-mula
B. kecepatan sudut dan luas penampang kumparan dijadikan ½ kalinya
C. induksi magnet dan jumlah lilitan dijadikan 4 kali semula
D. luas penampang dan periode putar dijadikan 2 kali samula
E. penampang dan periode dijadikan ½ kali semula
Jawab : A
:maka,
NBA2
NBA:bukti:4
T
makmak
π
ωεεε ===
Pembahasan Soal-soal Fisika
A
B
C
D
E
63

4. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
16
)4)(4(
3;43.
4
1))((
;2.
4
2
;21.
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
===↑==
===↑==
===↑==
NB
BN
NB
BN
NNBB
A
A
A
A
AA
T
T
x
N
N
T
T
x
N
N
TTNN
makmakmak
makmak
makmakmak
makmak
mak
makmak
makmak
ε
ε
ω
ω
ω
ω
ε
ε
ωω
ε
ε
1;5.
1
2
2;24.
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
===↑==
===↑==
T
T
x
A
A
T
T
x
A
A
TTAA
T
T
x
A
A
T
T
x
A
A
TTAA
mak
makmak
makmak
mak
makmak
makmak
ε
ε
ε
ε
10. Agar energi kinetic benda bernilai 25% energi diamnya dan c adlah kecepatan
cahaya dalam ruang hampa, maka benda harus bergerak dengan kelajuan …c
A. ¼ B. ½ C. 3/5 D. ¾ E. 4/5
Jawab : C
?...%25 04
1
0 =↔== vEEEk
cccv
EE
E
c
EEk
E
cv
c
vE
Ek
5
3
25
9
)
5
4
(1
)(1)(11
)(1
1
2
2
004
1
02
0
0
20
==−=
+
−=
+
−=↑−
−
=
11. Energi yang dihasilkan perdetik oleh benda hitam pada suhu 1T besarnya 16
kali energi yang diradiasikan perdetik pada suhu 0T , maka 1T = … 0T
A. 2 B. 2,5 C. 3 D. 4 E. 5
Jawab : A
00
4 4
0
4
1
4
0
14
0
11
011
221616)()(
?...:16
TTTT
T
T
T
T
W
W
TTWW
===↑=↑=
==
12. Sebuah motor listrik mengangkat beban seberat 1,5kg ke atas setinggi 3m (
2
m/s10=g ). Bila tegangan, arus dan efisiensi motor berturut-turut adalah 12,5
volt, 1,5A dan 60%, maka waktu yang diperlukan motor listrik di atas (dalam
detik) adalah :
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 E. 8
Jawab : B
Pembahasan Soal-soal Fisika
64

5. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
4detik
5,15,126,0
3105,1
listrik)(
benda)(
?...:m/s10:%60:A5,1:volt5,12:kg5,1 2
===∴==
======
xx
xx
VI
mgh
t
VIt
mgh
E
Ep
tgIVm
η
η
η

13. Partikel radioaktif X meluruh menurut persamaan:
CYX U
T
Q
P
S
R →→ − αβ
1. 4−= SU 3. Zpadaprotonjumlah2 =−P
2. Ypadaneutronjumlah=−PS 4. 2−= RT
Jawab : 2 dan 4 benar [C]
salah)4n(pernyataa1-R2-1)R(2-PT1RP4.
benar)3n(pernyataa
2-PTatau2TPdan1-PRprotonjumlah3.
benar)2n(pernyataa2.
benar)1n(pernyataa441.
:maka,11-)2(R21-PRb.
440a.
4
2
0
1
4
2
0
1
=+==+=
=+==
−=−=
−=↑+=
+=+=∴+=↔=
+=∴+=↔=↑+=
+→+↑+→↑+→ −−


PSPQN
SUUS
TTTP
USUQQSQS
CYCYYX
Y
U
T
Q
P
U
T
Q
P
Q
P
S
R αβαβ
14. Sebuah peluru dengan massa 200 gram ditembakkan vertical ke atas dari
permukaan tanah dengan kecepatan 60 m/s. Jika 2
m/s10=g maka :
1. tinggi maksimum yang dicapai benda 180 meter
2. pada titik tertinggi energi peluru 360 joule
3. pada ketinggian 40 meter dari tanah, energi kinetiknya 280 joule
4. pada titik tertinggi percepatannya nol
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
salah)4n(pernyataaapselalu tetm/s10g4.
benar)3n(pernyataa
280joule)40180(102,0)(3.
benar)2n(pernyataa360joule)60)(2,0(2.
benar)1n(pernyataa180m
102
60
2
1.
:maka,m/s10:m/s60:gram200
2
40maks
2
2
12
02
1
22
0
maks
2
0
=
=−=−=
===
===
===
xhhmgEk
mvE
xg
v
h
gvm
Pembahasan Soal-soal Fisika
65

6. UMPTN 1998 Rayon A kode 54
4detik
5,15,126,0
3105,1
listrik)(
benda)(
?...:m/s10:%60:A5,1:volt5,12:kg5,1 2
===∴==
======
xx
xx
VI
mgh
t
VIt
mgh
E
Ep
tgIVm
η
η
η

13. Partikel radioaktif X meluruh menurut persamaan:
CYX U
T
Q
P
S
R →→ − αβ
1. 4−= SU 3. Zpadaprotonjumlah2 =−P
2. Ypadaneutronjumlah=−PS 4. 2−= RT
Jawab : 2 dan 4 benar [C]
salah)4n(pernyataa1-R2-1)R(2-PT1RP4.
benar)3n(pernyataa
2-PTatau2TPdan1-PRprotonjumlah3.
benar)2n(pernyataa2.
benar)1n(pernyataa441.
:maka,11-)2(R21-PRb.
440a.
4
2
0
1
4
2
0
1
=+==+=
=+==
−=−=
−=↑+=
+=+=∴+=↔=
+=∴+=↔=↑+=
+→+↑+→↑+→ −−


PSPQN
SUUS
TTTP
USUQQSQS
CYCYYX
Y
U
T
Q
P
U
T
Q
P
Q
P
S
R αβαβ
14. Sebuah peluru dengan massa 200 gram ditembakkan vertical ke atas dari
permukaan tanah dengan kecepatan 60 m/s. Jika 2
m/s10=g maka :
1. tinggi maksimum yang dicapai benda 180 meter
2. pada titik tertinggi energi peluru 360 joule
3. pada ketinggian 40 meter dari tanah, energi kinetiknya 280 joule
4. pada titik tertinggi percepatannya nol
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
salah)4n(pernyataaapselalu tetm/s10g4.
benar)3n(pernyataa
280joule)40180(102,0)(3.
benar)2n(pernyataa360joule)60)(2,0(2.
benar)1n(pernyataa180m
102
60
2
1.
:maka,m/s10:m/s60:gram200
2
40maks
2
2
12
02
1
22
0
maks
2
0
=
=−=−=
===
===
===
xhhmgEk
mvE
xg
v
h
gvm
Pembahasan Soal-soal Fisika
65