1. Dokumen tersebut membahas soal-soal fisika yang terdiri dari 10 soal yang mencakup topik-topik seperti mekanika, termodinamika, elektromagnetisme, dan efek fotolistrik. 2. Soal-soal tersebut berisi pertanyaan-pertanyaan yang terkait dengan konsep-konsep dasar fisika seperti gaya normal, efisiensi mesin Carnot, medan magnetik, dan energi fotoelektron. 3. Untuk menjawab so

1. UMPTN 2000 Rayon A kode 26
1. Balok yang beratnya W ditarik sepanjang permukaan mendatar dengan kelajuan
konstan v oleh gaya F yang bekerja pada sudut θ terhadap horizontal. Besarnya
gaya normal yang bekerja pada balok oleh permukaan adalah :
A. θcosFW + C. θsinFW −
E. W
B. θsinFW + D. θcosFW −
Jawab : C
Jawab : C
Pada laju konstan atau 00 == ∑Fa 
Pada sumbu x, bahwa :
0cos00 =↑==∑ θFFF x
θθ sin0sin0F
:bahwaysumbupada
FWNWFN −=↑∴=−+↑=∑
2. Sebuah jembatan melengkung dengan jari-jari kelengkungan R. Titik pusat
kelengkungan ada di bawah jembatan itu. Gaya yang diakibatkan pada jembatan
itu oleh sebuah mobil yang beratnya W yang bergerak dengan kecepatan v
sewaktu berada di puncak jembatan itu, jika g adalah percepatan gravitasi, adalah
sebesar …
A.
( )
g
RvW /1 2
+
C.
gRW
Wv
+
2
E. ( )gRvW /1 2
−
B. ( )gRvW /1 2
+ D.
( )
g
RvW /1 2
−
Jawab : E
Dari gambar disamping, bahwa persamaan gaya
normalnya adalah :






−=↑=−↑=
Rg
mv
wN
R
mv
wN
R
mv
Fs
222
1
3. Mesin Carnot dioperasikan antara 2 reservoir kalor masing-masing suhunya 1T
dan 2T dengan 12 TT > . Efisiensi mesin tersebut 40% dan besarnya CT 0
1 27=
. Supaya efisiensinya naik 60%, maka besarnya perubahan 2T adalah …K
A. 250 B. 300 C. 350 D. 400 E. 500
Pembahasan Soal-soal Fisika
θ
F
v
W
N
θFsin
θFcos
θ
F
v
N
w
R
91

2. UMPTN 2000 Rayon A kode 26
Jawab : A
KT
TT
T
TTTKCTTT
500
6,0
300300
14,01
?...%;60?...'%;40?...;30027;
2
22
1
1
22212
0
112
==↑−=↑−=
=∆======>
η
ηη
KTTT
KT
TT
T
250500750'
750
4,0
300
'
'
300
16,0
'
1
2222
2
22
1
2
=−==−=∆
==↑−=↑−=η
4. Kedua sumber bunyi pada gambar disamping bergetar secara koheran.
Kenyaringan didengar di P bila 21 rr = . Dengan menaikkan secara perlahan-
lahan 1r , bunyi terlemah didengar ketika 21 rr − adalah 20 cm, 60 cm dan 100
cm.
Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka besar frekuensi sumber bunyi
adalah …Hz
A. 136 B. 425 C. 680 D. 850 E. 1700
Jawab : D
Syarat terjadinya interferensi minimum adalah : λ2
1=∆x
Hz850
2,02
340
)(2222
1
?...;2,0
21
21
21
==
−
=
∆
=↑==−=∆
==−
xrr
v
x
v
f
f
v
rrx
frr
λ
5. Dua buah cermin X dan Y saling berhadapan dan membentuk sudut 0
60 .
Seberkas cahaya sinar menuju X dengan sudut datang 0
60 hingga dipantulkan ke
Y. Sinar tersebut meninggalkan Y dengan sudut pantul sebesar … 0
A. 0 B. 30 C. 45 D. 60 E. 90
Jawab : A
Sesuai dengan Hukum Snellius, maka :
a. 1 = sinar datang ke cermin datar x
b. 2 = sinar dipantulkan dari cermin datar x
c. 3 = sinar dipantul kembali oleh cermin
datar y
6. Tongkat konduktor yang panjangnya 1 m berputar dengan kecepatan sudut tetap
sebesar 10 rad/s didalam daerah nermedan magnetic seragam B = 0,1T. Sumbu
putaran tersebut melalui salah satu ujung tongkat dan sejajar arahnya dengan arah
garis-garis medan magnetic di atas. Ggl yang terinduksi antara kedua ujung
tongkat dalam volt besarnya …
A. 0,5 B. 1,0 C. 1,6 D. 3,1 E. 6,0
Pembahasan Soal-soal Fisika
2S
1r
2r P
1
2
3 0
600
60
sinar
x
y
0
30
92

3. UMPTN 2000 Rayon A kode 26
Jawab : A
volt)1)(10)(1,0(
2
1
)
π2
(
22
)π.2()π.()(
?...:1,0:/10:1
2
1
2
12
2
1
22
22
===
======
Φ
=
====
lB
lBl
T
B
dt
ld
B
dt
ld
B
dt
dA
B
dt
BAd
dt
d
TBsradml
ωε
ωε
εω
7. Sebuah partikel yang mempunyai massa 200 milligram dan membawa muatan
Cx 8
102 −
ditembakkan tegak lurus dan horizontal pada medan magnetic serba
sama yang horizontal dengan kecepatan smx /105 4
. Jika partikel itu tidak
berubah arah, maka kerapatan fluks magnetic adalah … 2
/ mWb
A. 0,2 B. 0,5 C. 2 D. 5 E. 10
Jawab : C
2
48
3
48
Wb/m2
105102
10102,0
00
?...:m/s105:102:200
===↑=↑=−↑=
=Φ===
−
−
−
∑ xxx
xx
qv
mg
BBqvmgFwF
xvCxqmgm
8. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram fasor suatu arus bolak balok. Jika
frekuensi arus bolak balik tersebut 50 Hz, maka :
A. hambatannya mΩ
120
π
D. kapasitansinya
20mF1
B. indukstansinya mH
240
π
E. indukstansinya
20mH1
C. kapasitansinya mF
120
π
Jawab : B
mH
240240x10
502
24
2
X
2X24
5,0
12
X
:maka,50:12:5,0500
(AC)Lrangkaianpadaadalahdiatasfasordiagram
3-
L
LL
ππππ
π ====∴=↑Ω===
====
xf
LfL
I
V
HzfvoltVAmAI
9. Sebuah pemanas listrik yang hambatannya Ω5 menggunakan sumber tegangan
50volt. Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari C0
0 hingga
C0
50 . Jika 70% kalor yang dihasilkan pemanas diambil air, maka waktu yang
diperlukan adalah …menit
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25
Jawab : B
?...;70%WQ:1kgm101dm1literV
volt50:5:C50:C0
listrik
33-3
0
2
0
1
======
=Ω===
t
VRTT
Pembahasan Soal-soal Fisika
500mA
12V
93

4. UMPTN 2000 Rayon A kode 26
10menit600detik
)50(7,0
)5)(50)(4200)(1(
7,0
)(7,070%WQ
2
2
2
listrik
===
∆
=↑=∆↑=
t
V
TRmc
tt
R
V
Tmc
10. Jari-jari lintasan gerak proton dalam sebuah sinklotron proton adalah 120m. Jika
energi proton Jx 9
106,1 −
, maka induksi medan magnetic yang diperlukan …T
A. 0,02 B. 0,28 C. 1,20 D. 1,60 E. 2,50
Jawab : B
24222
0
2
2831
)()(
120?...:/10.3:10.1,9
pccmpcEE
mRBsmckgm
p
p
+=+=
==== −
maka:/1033,510533,0
10.3
106,1
10.3
1056,2
10.3
10.71,61056,2
3.
10.71,610.19,8)10.3)(10.1,9(
)proton(diamenergi2.
1056,2106,1protonenergi1.
1817
8
9
8
18
8
27182
0
2
2272
0
1428312
0
2
0
21829
skgmxx
x
p
xx
c
EE
p
JEJcmE
cmE
JxEJxE
p
p
−−
−
−−−
−−−
−−
===
=
−
=
−
=
=↑===
=
=↔=↔
testa28,0testa277,0
)106,1)(120(
1033,5
:maka,
19
18
2
≈==∴
==↑=↔=
−
−
x
x
B
Rq
p
Rq
mv
BBqv
R
mv
FF LSP
11. Sebuah benda dilempar dari permukaan tanah, dan lintasan berbentuk parabola
seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah dengan data sebgai berikut :
energi kinetic di A (Eka = 600 J), energi potensial di B (Epb = 400J), perbedaan
waktu A ke B ( st ba 0,1=∆ − ), perbedaan waktu dari A ke D ( st da 0,3=∆ − ),
maka :
1. st ca 0,2=∆ − 3. JEpEk dd 600=+
2. JEkb 200= 4. st dc 0,1=∆ −
Jawab : 1,2,3 dan 4 (E)
ststJbEpJaEk daba 0,3;0,1;400)(;600)( =∆=∆== −−
benar)1n(pernyataa,s211
122131. 2
1
2
1
=+=+=
===↑=−=−=↑+=
BCABAC
BDBCABADBDBDABAD
ttt
sxttstttttt

benar2Pernyataan
200400600)()()()()()(
6000)()()()()()()(2.
JBEpBEmBEkBEpBEkBEm
JAEkBEmAEpAEkBEmAEmBEm
=−=−=↑+=
=+=↑+=↑=

Pembahasan Soal-soal Fisika
A
B
C
D
E
94

5. UMPTN 2000 Rayon A kode 26
benar3pernyataanJ;600)()()()(3. ==+= BEmDEpDEkDEm
benar4pernyataans;124. 2
1
2
1
==== xttt BDCDBC
12. Suatu gelombang dinyatakan dengan persamaan )60(40,0sin20,0 txy −= π .
Bila semua jarak diukur dalam cm dan waktu dalam sekon, maka pernyataan
berikut ini yang benar adalah …
1. panjang gelombangnya bernilai 5 cm
2. frekuensi gelombangnya bernilai 12 Hz
3. gelombang menjalar dengan kecepatan 60 cm/s
4. simpangan gelombang 0,1 cm pada posisi
12
35
=x cm dan saat st
24
1
=
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
cmy
scmxfv
Hzffcm
ft
x
Atxy
1,0)
12
5
(40,0sin20,0)
4
10
12
35
(40,0sin20,0).4(
/60125).3(
12242).2(54,0
2
).1(
)2
2
sin()60(40,0sin20,0
==−=∴
===∴
=→=↑∴=→=∴
−=−=
ππ
λ
λ
λ
π
λ
π
π
13. Dalam proses peluruhan radioaktif berantai sebagai berikut :
CBA e
f
c
d
a
b  → → peluruhanpeluruhan βα
1. 1+= ce 2. 2−= bd 3. 4−= ca 4. 1+= df
Jawab : 2 dan 4 benar [C]
benar)4n(pernyataa,114.
salah)3n(pernyataa,43.
benar)2n(pernyataa,222.
salah)1n(pernyataa,1.
124:maka,0
1
4
2
+=↑−=
+=
−=↑+=
=
−=+=↑=+=+→↑+→ −
dffd
ca
bddb
ec
fddbeccaCBBA e
f
c
d
c
d
a
b βα
14. Grafik didibawah ini merupakan data efek fotolistrik, maka :
1. Grafik disamping merupakan data efek fotolistrik,
maka :energi fotoelektron yang terpancar besarnya 0-
4,4eV
2. energi minimal untuk melepaskan electron 1,6eV
3. panjang gelombang cahaya maksimum yang
digunakan sekitar mx 7
108 −
Pembahasan Soal-soal Fisika
6,1−
0.4 )(eVEkmaks
fHz
95

6. UMPTN 2000 Rayon A kode 26
4. jika intensitas cahaya diperbesar, bentuk grafik tidak berubah.
Jawab : 1,2,3 dan 4 (E)
1. Energi fotoelektron yang dipancarkan adalah :
benar)1n(pernyataa:4,4s/d0 eVEkEk ==∴
2. energi minimal atau fungsi kerja pada grafik adalah :
benar)2n(pernyataa:6,10 eVWE ==
3. panjang gelombang cahaya maksimum berbanding terbalik dengan fungsi
kerja pada grafik
benar)3n(pernyataa:m10.0,8(maks)
m10.73,7
).10(1,6)((1,6
))(3.10(6,6.10
W
hc
(maks)
7-
7-
19-
8-34
0
≈
===
λ
λ
4. grafik akan berubah pada variable apabila frekuensi cahaya diperbesar atau
tidak tergantung pada intensitas cahaya (pernyatan 4 benar)
Pembahasan Soal-soal Fisika
6,1
0.4 )(maks eVEk
fHz
96

7. UMPTN 2000 Rayon A kode 26
4. jika intensitas cahaya diperbesar, bentuk grafik tidak berubah.
Jawab : 1,2,3 dan 4 (E)
1. Energi fotoelektron yang dipancarkan adalah :
benar)1n(pernyataa:4,4s/d0 eVEkEk ==∴
2. energi minimal atau fungsi kerja pada grafik adalah :
benar)2n(pernyataa:6,10 eVWE ==
3. panjang gelombang cahaya maksimum berbanding terbalik dengan fungsi
kerja pada grafik
benar)3n(pernyataa:m10.0,8(maks)
m10.73,7
).10(1,6)((1,6
))(3.10(6,6.10
W
hc
(maks)
7-
7-
19-
8-34
0
≈
===
λ
λ
4. grafik akan berubah pada variable apabila frekuensi cahaya diperbesar atau
tidak tergantung pada intensitas cahaya (pernyatan 4 benar)
Pembahasan Soal-soal Fisika
6,1
0.4 )(maks eVEk
fHz
96