pembahasan umptn fisika

1. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
1. Seorang pelajar yang massanya 50 kg, bergantung pada ujung sebuah pegas,
sehingga pegas bertambah panjang 10cm. Dengan demikian tetapan pegas
bernilai …N/m
A. 500 B. 5 C. 50 D. 20 E. 5000
Jawab : E
N/m5000
1,0
1050
?...:/10:10:50 2
==
∆
=↑===∆=
x
x
mg
kksmgcmxkgm
2. Dua tabung diisi dengan gas berbeda tetapi keduanya berada pada suhu yang
sama. Diketahui AM dan BM adalah berat molekul kedua gas itu. Dengan
demikian besar molekul rata-rata molekul kedua gas yaitu Ap dan Bp akan
berkaitan satu ama lain menurut rumus …
A. BA pp = C. B
B
A
A p
M
M
p 





= E. B
A
B
A p
M
M
p 





=
B. B
B
A
A p
M
M
p 





= D. B
A
B
A p
M
M
p 





= Jawab : B
as.B)momentum(gkul(gas.B)berat.mole
s.A)momenum(gakul(gas.A)berat.mole
=↑=
=↑=
BB
AA
pM
pM
Hubungan besaran-besaran tersebut adalah :
(terbukti)
3
3
:untuk,3:maka;
3:makatetap;33
2
3
2
:maka;
2
3
2
)(
2
1
2
1
2
222
2
B
A
BA
B
A
B
A
B
A
M
M
pp
M
M
kM
kM
p
p
MkpnMm
M
m
n
mkpTmkTpmkTp
kT
m
p
kTEk
m
p
m
mv
mvEk
=↑∴==
==↑=
==↑=∴=
==↑===

3. Sebuah bola bermassa 0,2 kg diikat dengan tali sepanjang 0,5 m kemudian
diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertical.
Jika pada saat mencapai titik terendah kelajuan bola adalah 5 m/s, maka tegangan
tali pada saat itu besarnya …N
A. 2 B. 8 C. 10 D. 12 E. 18
Jawab : D
?...m/s;5m;5,0kg;2,0 ==== TvRm (pada titik terendah)
NT
R
v
gm
R
mv
mg
R
mv
wT
R
mv
wT
12)60(2,0
5,0
5
102,0
22222
==






+=





+=+=+=↑=−


4. Dari keadaan diam, benda tegar melakukan gerak rotasi dengan percepatan sudut
15rad/s2
. Titik A berada pada benda tersebut berjarak 10 cm dari sumbu putar.
Pembahasan Soal-soal Fisika
76

2. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
Tepat setelah benda berotasi selama 0,4 sekon, A mengalami percepatan total
sebesar …m/s2
A. 1,5 B. 2,1 C. 3,6 D. 3,9 E. 5,1
Jawab : D
24242
2
0
m/s9,36151,0rad/s64,0.15
?...;4,0;10;/15;0
=+=+=↑===
=====
ωααω
αω
Rat
astcmRsrad
5. 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
====↑=
=====
6. Suatu rangkaian R-L-C dipasang pada tegangan listrik bolak balik yang nilai
efektifnya 100 volt dan frekuensinya 60 Hz. Bila R = 10 ohm, L= 26,5 mH dan
FC µ106= , maka beda potensial (tegangan) antara ujung-ujung L adalah …volt
A. 5,56 B. 25,6 C. 55,6 D. 556 E. 600
Jawab : C
volt6,55volt56,5510
18
100.
.
1804,18225100)15(10
1525102504,25
)10π(60)(106.2
1
.π2
1
10985,9)6,52π(60)(2.π2
?...:106:5,26:10:Hz60:volt100
(RLC)Rangkaian
2222
6-
≈====∴
Ω≈=+=−+=+=∴



Ω−=−=
−=





Ω≈===
Ω≈Ω===
===Ω===
LLL
CL
C
L
eff
X
Z
V
XIV
XRZ
X
XXX
Cf
X
mLfX
LFCmHLRfV µ
7. Perbandingan jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder sebuah
transformator adalah 1 : 4 . Tegangan dan kuat arus masukan masing-masing 10
volt dan 2 A. Jika daya rata-rata yang berubah menjadi kalor pada transformator
tersebut adalah 4 watt dan tegangan keluarannya adalah 40 volt, maka kuat arus
keluarannya bernilai …ampere
A. 0,1 B. 0,4 C. 0,5 D. 0,6 E. 0,8
Pembahasan Soal-soal Fisika
77

3. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
Jawab : B
AI
V
PIV
IPIVIVPPPPPP
IVPIVNN
s
s
PP
sPPssPssp
ssPPSP
4,0
40
16
40
4)2.10(
?...volt;40watt;4A;2;volt10;4:1:
rata
rataratarata
rata
==
−
=
−
=↑−=↑−=↑+=
======
8. Periode suatu pendulum di muka bumi besarnya 3,0 detik. Bila pendulum
tersebut diamati oleh seseorang yang bergerak relative terhadap bumi dengan
kecepatan 0,95c (c= kecepatan cahaya), maka periode pendulum tersebut …detik
A. 0,5 B. 1,5 C. 9,6 D. 15 E. 300
Jawab : C
detik6,9
3122,0
3
)(1
:maka,3122,0)
95,0
(1)(1
?...:cahaya)(kecepatan95,0:detik3
0
2
0
22
0
===
−
=
=−=−=
===
γ
γ
T
c
v
T
T
c
c
c
v
TcvT
9. Sebuah electron melaju dalam tabung pesawat TV yang bertegangan 500volt.
Besarnya momentum electron tersebut saat membentur kaca TV adalah …Ns
A. 23
102,1 −
x C. 23
108,1 −
x E. 23
104,2 −
x
B. 23
105,1 −
x D. 23
100,2 −
x
Jawab : A
Ns1,2x10)500)(106,1)(101,9(2
2
22
)(
?...:500:101,9:106,1
23-1931
22
2
2
1
3119
==
=↑=↔===
====
−−
−−
xxp
meVpeVEk
m
p
m
mv
mvEk
pvoltVkgxmCxe
10. Perhatikan reaksi inti di bawah ini :
nBeZLiYCHBXHHeN 1
0
7
4
6
3
11
6
1
1
11
5
1
1
4
2
14
7 +→+↑+→+↑+→+
Maka X, Y dan Z adalah
A. O18
9 H1
1 H2
1
D. O17
9 n1
0 H2
1
B. O17
9 H2
1
n1
0
E. O17
8 H2
1 e0
1−
C. O17
8 n1
0 H2
1
Jawab : C
} O
z
A
XHHeN 17
8
1
1
4
2
14
7
819
17118
→



=−=
=−=
→+→+
11. Seorang siswa berpengelihatan normal (jarak minimumnya 25 cm) mengamati
benda kecil melalui lup yang berakomodasi maksimum. Jika benda itu 10 cm
didepan lup maka :
Pembahasan Soal-soal Fisika
78

4. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
1. jarak focus lensa lup adalah cm16 3
2
2. kekuatan lensa lup adalah 6 dioptri
3. perbesaran bayangan yang terjadi 2,5 kali
4. perbesaran bayangan menjadi 2 kali dibandingkan dengan pengamatan tanpa
berakomodasi
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
salah)4n(pernyataa
3
5
3/2
5/2
M'
M
akomodasi)(tanpa5,1)
50
3
(25
f
M'4.
benar)3yataanmaks)(pern(akomodasi2,5x
2
5
1)
50
3
(251
f
M3.
benar)2n(pernyataadioptri6)
50
3
(100)
f
1
(100P2.
benar)1n(pernyataa
cm
3
2
16
3
50
50
3
50
2-5
25
1
10
11
S
1
S'
1
S
1
f
1
1.
:makacm,10:cm25'
==
===
==+=+=
===
==↑==−=+=+=
=−==
x
S
S
f
S
SSS
n
n
n
n
12. Seorang astronot melayang dalam kapal angkasa yang sedang mengitari bumi,
karena pada posisi itu
1. gaya gravitasi bumi pada astronot nol
2. gaya gravitasi bumi dan bulan pada astronot diorbit itu saling mendekati
3. gaya gravitasi bumi dan gaya Archimedes saling meniadakan
4. gaya gravitasi bumi pada astronot dan kapal angkasa bertindak sebagai gaya
sentripetal
Jawab : 4 saja (D)
• pada setiap benda yang bergerak melingkar selalu bekerja gaya sentripetal.
Dalam peristiwa diatas, yang bertindak sebagai gaya sentripetal adalah
gaya gravitasi bumi pada astronot dan kapal angkasa. Jadi gaya gravitasi
bumi pada astronot tidak nol (pernyataan 1 salah)
• Posisi pesawat tidak selalu pada garis hubung antara bumi dan bulan.
Resultan gaya sama dengan nol hanya mungkin terjadi bila posisi pesawat
berada pada satu garis hubung tersebut. (pernyataan 2 salah)
• Kecepatan udara di angkasa sangat kecil sehingga pengaruh gaya
Archimedes diabaikan. (pernyataan 3 salah)
• Dari pernyataan 1 bahwa pernyataan 4 benar)
13. Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar
1. bertambah, jika sumber dan perndengar bergerak searah dengan pendengar di
depan, dan kelajuan sumber lebih besar daripada kelajuan pendengar
2. bertambah, jika sumber diam dan pendengar mendekati sumber
Pembahasan Soal-soal Fisika
79

5. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
3. berkurang, jika pendengar diam dan sumber bunyi menjauhi pendengar
4. tetap, jika sumber bunyi dan pendengar diam tetapi medium bergerak relative
menuju pendengar
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (A)
Frekuensi pendengar akan bertambah bila :
 sumber bunyi dan pendengar saling mendekati ( sp ff > )
 sumber bunyi dan pendengar searah dengan kecepatan sumber bunyi lebih
besar dari kecepatan pendengar( sp ff > )
 sumber bunyi dan pendengar diam tetapi pergerakan medium menuju
pendengar ( sp ff > )
Frekuensi pendengar akan bertambah bila :
 sumber bunyi dan pendengar saling saling menjauh ( sp ff < )
 sumber bunyi dan pendengar searah dengan kecepatan sumber bunyi lebih
kecil dari kecepatan pendengar( sp ff < )
14. Kuat medan listrik di satu titik P yang ditimbulkan oleh sebuah muatan q di titik
asal O …
1. arahnya menjauhi q bila q positif, menuju q bila qnegatif.
2. berbanding langsung dengan q.
3. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak OP.
4. arahnya sama dengan gaya Coulomb pada muatan q di P bila q positif, dan
berlawanan dengan gaya Coulomb tersebut bila q negatif.
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
benar)3n(pernyataa
r
1
E
r
q
E3.
benar)2n(pernyataaqE
r
q
E2.
benar1pernyataan1.
:gambarpadaPerhatikan
22
2
≈=
≈=


k
k
Jenis muatan pada titik P tidak diketahui sehingga arah gaya coulomb pada titik
P tidak ditentukan (pernyataan 4 salah)
15. Diagram di bawah ini menunjukkan empat tingkatan energi suatu atom hydrogen.
Dari pengolahan data di atas, dengan mengendalikan transisi ke tingkatan energi
yang lebih rendah selalu mungkin, dapat ditarik kesimpulan bahwa
Pembahasan Soal-soal Fisika
EF = EF =
qq
P
P
80

6. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
1. ada 6 garis spectrum yang mungkin terjadi
akibat transisi electron
2. panjang gelombang minimum spectrum
emisinya m7
10−
3. panjang gelombang maksimum spectrum emisinya mx 7
105 −
4. ada komponen spectrum emisi yang merupakan sinar tampak
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
Transisi yang mungkin terjadi pada gambar
disamping terdapat 6 garis spectrum
(pernyataan 1 benar)
benar)2n(pernyataa10.02,1
)10.2,5()10.6,24(
)10.3)(10.6,6(
min)(
)10.6,24()10.2,5(
)10.3)(10.6,6(
min)(
min)(
:makaA,keDdari...?min)(2.
7
1919
834
1919
834
m
EE
hc
ΔE
hchc
ΔE
AD
−
−−
−
−−
−
=
−
=
−−−
=
−
==↑=
=
λ
λ
λ
λ
)10.0,9()10.2,5(
)10.3)(10.6,6(
mak)(
mak)(
:makaC,keDdari...?mak)(3.
1919
834
−−
−
−−−
=
−
==↑=
=
CD EE
hc
ΔE
hchc
ΔE λ
λ
λ
benar)3n(pernyataa10.2,5
)10.2,5()10.0,9(
)10.3)(10.6,6(
mak)( 7
1919
834
m−
−−
−
=
−
=λ
Sinar tampak memiliki panjang gelombang diantara mm 77
10.7s/d10.4 −−
,
maka pernyataan 2,3 dan 4 benar
Pembahasan Soal-soal Fisika
Jx 19
102,5 −
−
Jx 19
100,9 −
− Jx 19
104,16 −
−
Jx 19
106,24 −
−
A
B
C
D6
5432
1
(1).
81

7. UMPTN 1999 Rayon A kode 53
1. ada 6 garis spectrum yang mungkin terjadi
akibat transisi electron
2. panjang gelombang minimum spectrum
emisinya m7
10−
3. panjang gelombang maksimum spectrum emisinya mx 7
105 −
4. ada komponen spectrum emisi yang merupakan sinar tampak
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
Transisi yang mungkin terjadi pada gambar
disamping terdapat 6 garis spectrum
(pernyataan 1 benar)
benar)2n(pernyataa10.02,1
)10.2,5()10.6,24(
)10.3)(10.6,6(
min)(
)10.6,24()10.2,5(
)10.3)(10.6,6(
min)(
min)(
:makaA,keDdari...?min)(2.
7
1919
834
1919
834
m
EE
hc
ΔE
hchc
ΔE
AD
−
−−
−
−−
−
=
−
=
−−−
=
−
==↑=
=
λ
λ
λ
λ
)10.0,9()10.2,5(
)10.3)(10.6,6(
mak)(
mak)(
:makaC,keDdari...?mak)(3.
1919
834
−−
−
−−−
=
−
==↑=
=
CD EE
hc
ΔE
hchc
ΔE λ
λ
λ
benar)3n(pernyataa10.2,5
)10.2,5()10.0,9(
)10.3)(10.6,6(
mak)( 7
1919
834
m−
−−
−
=
−
=λ
Sinar tampak memiliki panjang gelombang diantara mm 77
10.7s/d10.4 −−
,
maka pernyataan 2,3 dan 4 benar
Pembahasan Soal-soal Fisika
Jx 19
102,5 −
−
Jx 19
100,9 −
− Jx 19
104,16 −
−
Jx 19
106,24 −
−
A
B
C
D6
5432
1
(1).
81