pembahasan umptn fisika

1. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
1. Sebuah benda yang massanya 0,10 kg jatuh bebas vertical dari ketinggian 2m ke
hamparan pasir. Jika benda itu masuk sedalam 2 cm ke dalam pasir sebelum
berhenti, gaya rata-rata yang dilakukan pasir untuk menghambat benda besarnya
adalah …N
A. 30 B. 50 C. 60 D. 90 E. 100
Jawab : E
100N
02,0
)2)(10)(10,0(
?...:cm2:m2:kg10,0
==
∆
=↑=∆∆=
==∆==
x
mgh
fmghxfEpW
fxhm
f 
2. Massa balok A dab B seperti pada gambar adalah 10 kg dan 5 kg. Koefisien
gesek antara balok A dengan bidang 0,2. Untuk mencegah balok A bergerak,
massa balok C minimum yang diperlukan adalah …kg
A. 10 C. 20 E. 30
B. 15 D. 25 Jawab : B
kg15
502205010)2,02(
5010)10(2,0)(
?...:2,0:kg5:kg10
=∴
=+↑=+
=+↑=+
====
C
CC
CBCAA
CABA
m
mm
mgmgmm
mmm
µ
µ
3. Suatu mesin kalor Carnor dengan efisiensi 60% dioperasikan antara 2 reservoir
kalor, reservoir bersuhu rendah 27 C0
. Agar mesin Carnot tersebut daya
gunanya menjadi 80%, maka diperlukan kenaikan suhu reservoir kalor bersuhu
tinggi sebesar …K
A. 50 B. 150 C. 250 D. 500 E. 750
Jawab : E
?....'%;80'?;...;30027327%;60 112 ====+== TTKT ηη



=−=∆
−=∆







=
−
=
−
=↑−=
=
−
=
−
=↑−=
KT
TTT
K
T
T
T
T
K
T
T
T
T
7507501500
'
1500
6,01
300
8,01
'
'
1'
750
6,01
300
1
1
11
2
1
1
2
2
1
1
2
η
η
η
4. Sebuah truk bergerak dengan kelajuan 36 km/jam dibelakang sepeda motor. Pada
saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan 1000Hz, pengemudi membaca
spidometer angka 72 km/jam. Apabila kecepatan bunyi 340 m/s, maka
pengemudi sepeda motor akan mendengar klakson pada frekuensi …Hz
Pembahasan Soal-soal Fisika
A
B
C
114

2. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
A. 1091 B. 1029 C. 1000 D. 970 E. 914
Jawab : D
Hz970Hz69,9691000
33
32
1000
10340
20340
m/s340?;...;km/jam72Hz1000;km/jam36
≈==
−
−
=
−
−
=
===↑==
t
t
p
p
pptt
f
vv
vv
f
vfvfv
5. Bila pada simpangan cmy 5= percepatan getaran selaras 2
/5 scma −= , maka
pada simpangan 10 cm, percepatannya adalah … 2
cm/s
A. -25 B. -20 C. -10 D. -2,5 E. -1,25
Jawab : C
2
1
112
11
2
cm/s10
5
10
5
?...;cm10;cm/s5;cm5
−=−=↑=↑−=
==−==
a
y
y
a
a
ya
ayay
ω
6. Sebuah lensa konvergen, ketika di udara mempunyai jarak focus 12 cm. Lensa
tersebut dibuat dari gelas (n=1,5). Apabila lensa itu dicelupkan dalam zat cair,
ternyata jarak fokusnya menjadi 47 cm. Nilai indeks bias zat cair itu …
A. 1,11 B. 1,22 C. 1,33 D. 1,44 E. 1,55
Jawab : C
( )
1,33
128,1
5,1
128,1
5,1
128,11
92,3
5,05,1
5,01
5,1
92,3
1
5,1
5,0
12
47
1
5,1
1
1
5,1
11
1
11
1
1
1
?...:cm47cairzatdi5,1:cm12udaradi
21
21
==∴=↑=+=↑=





−






−
=↑






−






−
=






−





−






−





−
=
==↑==
Z
ZZZ
ZZZ
u
Z
u
zzu
n
nnn
nnRRn
n
RRn
n
f
f
nfnf
7. sebuah lampu 60W,110volt akan dinyalakan pada jaringan listrik 220volt dengan
menggunakan transformator berefisiensi 80%. Jika 21 dan II masing-masing
adalah kuat arus pada kumparan primer dan sekunder maka perbandingan
21 dan II adalah …
A. 2 : 1 B. 8 : 5 C. 4 : 3 D. 3 : 4 E. 5 : 8
Jawab : E
5
8
I
I
2I
I
5
4
202I
101I
%100
%80
%100
VI
VI
%100
P
P
?...:volt220V:%80:volt110V:watt60Plampu
1
2
1
2
2
1
p1
s2
p
s
21Pss
=↑=↑=↑==
=====
xx
II
η
η 
Pembahasan Soal-soal Fisika
115

3. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
8. Dua buah kapasitor identik yang mula-mula belum bermuatan akan dihubungkan
dengan baterai 10 volt. Bila hanya salah satunya saja yang dihubungkan dengan
baterai 10 volt tersebut, energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah E. Energi
yang akan tersimpan bila kedua kapasitor tadi dihubungkan dengan seri dengan
baterai adalah …E
A. ¼ B. ½ C. 1 D. 2 E. 4
Jawab : B
Rangkaian seri dua buah kapasitor identik
ECCVCWECCxVCW
VVV
C
C
C
q
V
CVCqC
C
C
CC
CC
C
WVCCEWvoltVCC
SS
S
S
S
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
22
1
112
1
1
21
2
2
11
2
21
21
21111
)5()20)((J510
volt20volt10
10
volt10
2
1
2
?...?;...;;10;
====⇑====
=+=↑===
==↑==
+
=
====→==

9. Sebuah penghantar U terletak di dalam daerah berinduksi magnetic homogen
TxB 3
104 −
= , seperti terlihat pada gambar. Penghantar PQ sepanjang 40 cm
menempel pada penghantar U dan digerakkan ke kanan dengan kecepatan tetap
smv /10= . Diantara ujung-ujung penghantar PQ timbul ggl induksi yang
besarnya …volt
A. 2
108,0 −
x C. 1
108,0 −
x E. 1,6
B. 2
106,1 −
x D. 1
106,1 −
x Jawab : B
volt101610.4,0.104
...?:m/s10:cm40:104
23
3
−−
−
===
====
xxBlv
vlTxB
ε
ε
10. Saat jam local di suatu tempat di Indonesia yang terletak pada BT980
menunjukkan pukul 8.00, maka jam local di suatu tempat di amerika selatan yang
terletak pada BB540
, seharusnya menunjukkan pukul …
A. 21.52 B. 18.08 C. 14.00 D. 12.42 E. 10.56
Jawab : A
21.528menitjam1000.08t8menitjam10jam1
15
(-54)]-98[
jam1
15
BB)(--BT[
jam1
15
bujur)(
?...tBB45:SelatanAmerikadi8.000BT98:Indonesiadi
0
0
0
00
0
00
=−=↑==∆
=
∆
=∆
=↑
xt
xxt
θθ

Pembahasan Soal-soal Fisika
vB
P
R
116

4. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
11. Suatu unsure rarioaktif meluruh dan tinggal 25% jumlah semula setelah 20
menit. Bila mula-mula massa unsure tersebut 120 gram, maka setelah setengah
jam meluruh massa unsure yang belum meluruh tinggal
A. 60g B. 40g C. 30g D. 15g E. 10g
Jawab : D
15g)
8
1
(120)
2
1
(120)
2
1
(2.
10)
2
1
()
2
1
()
2
1
()
2
1
()
2
1
(1.
30?...20120:%25
10
30
01
2
20
0
04
120
0
0
10
====
=↑=↑=↑=↑=
==↑=↔==
T
t
TTT
t
T
t
mm
menitT
m
m
m
m
mm
menittmmenittgmm
12. Suatu permukaan lempeng logam tertentu disinari dengan sinar monokromatis.
Percobaan ini diulang dengan panjang gelombang cahaya yang berbeda. Ternyata
tidak ada electron yang keluar jika lempeng disinari dengan panjang gelombang
diatas 500nm. Dengan menggunakan panjang gelombang tertentu λ, ternyata
dibutuhkan tegangan 3,1 volt untuk menghentikan arus fotolistrik yang terpancar
dari lempeng. Panjang gelombang λ tersebut adalah …nm
A. 223 B. 273 C. 332 D. 384 E. 442
Jawab : A
nm
hceV
hchc
eV
hc
hfeVhf
echVnm
22210.22,2
)10.3)(10.6,6()10.5)(1,3)(10.6,1(
)10.5)(10.3)(10.6,6(
?...C;10.6,1:m/s10.3:Js10.6,6:volt1,3:500
7
834719
7834
00
0
0
000
19834
00
==
+
=
+
=↑+=↑+=
======
−
−−−
−−
−−
λ
λ
λ
λ
λλ
λλ
13. Hal di bawah ini yang merupakan sifat-sifat foton cahaya …
1. energi foton tidak tergantung pada intensitas berkas cahayanya
2. momentum foton memenuhi kaitan λ/hp = dengan h tetapan planck dan λ
panjang gelombang cahaya
3. foton tidak dibelokan oleh medan magnetic maupun medan listrik
4. energi foton yang dibawa oleh tiap foton sebesar λ/hcE =
Jawab : 1, 2,3 dan 4 benar (A)
1. energi foton berbanding lurus dengan frekuensi foton, sedangkan intensitas
sebanding dengan jumlah foton
A
nhf
A
nP
IhfE foton
fotonfotonfoton sedangkan === :(pernyataan 1 benar)
2. panjang gelombang foton berbanding terbalik dengan momentum foton
Pembahasan Soal-soal Fisika
117

5. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
λ
λ
h
p
p
h
=↔= , (pernyataan 2 benar)
3. foton adalah gelombang elektromagnetik, maka foton tidak dapat dibelokkan
oleh medan listrik maupun medan magnet. (pernyataan 3 benar)
4. energi foton berbanding dengan frekuensi foton atau berbanding terbalik
dengan panjang gelombang foton
λ
hc
hfE == , (pernyataan 4 benar)
Pembahasan Soal-soal Fisika
118

6. UMPTN 2001 Rayon B kode 150
λ
λ
h
p
p
h
=↔= , (pernyataan 2 benar)
3. foton adalah gelombang elektromagnetik, maka foton tidak dapat dibelokkan
oleh medan listrik maupun medan magnet. (pernyataan 3 benar)
4. energi foton berbanding dengan frekuensi foton atau berbanding terbalik
dengan panjang gelombang foton
λ
hc
hfE == , (pernyataan 4 benar)
Pembahasan Soal-soal Fisika
118