PENYISIHAN SMA 2010 1. Sebuah balok menumbuk pegas horisontal (konstanta pegas k). Akibat tumbukan ini, pegas tertekan maksimal sejauh xo dari posisi normalnya. Bila koofisien gesek antara balok dan lantai μ, dan percepatan gavitasi bumi adalah g, maka laju balok pada saat mulai berumbukan adalah….
2 1 θ a.
a.
μ
b.
b.
c.
c.
μ
d.
d.
e.
e. 2. Suatu sinar melewati suatu prisma yang indek biasnya 1,5 dan sudut puncaknya sebesar 4o. Sinar tersebut kemudian menuju ke sebuah cermin. Supaya sinar yang dipantul oleh cermin menjadi datar maka cermin tersebut diputar sebesar …. a. 1o d. 4 o o b. 2 e. 5 o c. 3 o
5. Sebuah batang licin AB mendatar berputar dengan kecepatan sudut sebesar ω = 2,0 rad/s terhadap suatu sumbu vertikal yang melalui ujung batang A. Beban m = 0.50 kg meluncur bebas sepanjang batang dari titik A dengan kecepatan awal v0= 1,00 m/s. Gaya kriolis yang terjadi pada beban ini ketika terletak pada jarak r = 50 cm dari sumbu putar adalah…..
A 3. Indek bias minimum suatu batang plastik agar semua sinar yang masuk di ujung plastik itu akan mengalami peristiwa pemantulan total adalah…. a. b. c. 1,5
d. 1,32 e. 1,21
4. Bidang miring 1 dengan balok 2 diatasnya disusun seperi pada gambar. Sistem bergerak ke kiri dengan percepatan a. jika koofisien gesek antara kedua benda ini adalah μ
B m a. 7,5 N b. 6,3 N c. 4,4 N
d. 3,6 N e. 2,8 N
6. Suatu atom Hidrogen dalam keadan dasar bertumbukan dengan atom Hidrogen yang lainnya yang berada dalam keadaan dasar. Bila kecepatan yang lebih besar lagi dari kecepatan terkecil yang harus diberikan agar tumbukan bersifat inelastis sempurna maka akan terjadi emisi cahaya. Cahaya ini dapat diamati dari dua tempat (di
PENYISIHAN SMA 2010 depan dan di belakang atom). Jika massa atom Hidrogen adalah m dan energi ionisasi sebesar E0, maka selisih frekuensi cahaya yang teramati dari dua tempat itu dibandingkan dengan frekuensi normal adalah……….. a.
d.
b.
e.
lagi hingga pada akhirnya piston mencapai dinding pemisah. Berapa usaha total yang dilakukan……… a. 0,87 kJ d. 870 kal b. 87 kal e. 8,7 kkal c. 0,87 kal 9. Laju cahaya dalam air yang tenang adalah
dengan indeks bias air adalah
sekitar n = c. 7. Cahaya putih jatuh pada lapisan tipis sebuah sabun dengan sudut α. Sinar pantulnya didominasi oleh sinar hijau yang panjang gelombangnya λ0. Jika indeks bias cahaya dari lapisan ini adalah n, maka ketebalan minimum lapisan tipis ini adalah ………… a.
d.
b.
e.
c. 8. Suatu tabung (silinder) mempunyai sekat, piston, dan dinding yang bersifat insulator panas sempurna (tidak ada panas yang keluar masuk). Luas alas silinder sebesar 1 dm2. Katup pada dinding pemisah akan terbuka bila tekanan di kanan lebih besar dari pada di kiri. Awalnya terdapat 12 g He di kiri dan 2 g He di kanan. Panjang kedua kolam masing-masing adalah 11,2 dm dan suhunya 0o C. tekanan di luar silinder 10 N/cm2, panas jenis pada volume konstan Cv = 0,75 kal/g K pada tekanann konstan Cp = 5,25 kal/g K. piston ditekan perlahan ke arah dinding pemisah. Ketika katup terbuka, kita berhenti sebentar lalu mulai menekan
. Fizeau mendapatkan
bahwa laju cahaya (relatif terhdap laboratorium ) dalam air yang bergerak dengan laju v (relatif terhadap laboratorium)
adalah
dengan “Dragging cooficient” menurut pengukurannya adalah k = 0,44. Berapakah nilai k menurun perkiraan transformasi kecepatan Lorentz? a. 0,421 d. 0,438 b. 0,432 e. 0,561 c. 0,435 10. Dari puncak sebuah bidang miring yang memiliki sudut kemiringan α ditembakkan peluru dengan kecepatan awal v0 dengan sudut tembak β terhadap bidang miring (lihat gambar). Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tinggi maksimum jika dihitunng terhadap bidang datar adalah…
ymax
α
a. b.
β
PENYISIHAN SMA 2010 c.
a.
d.
b.
e.
d. e. 11. Matahari yang massanya M berputar mengelilingi galaksi Bima Sakti yang jauhnya R. Matahri tersebut melakukan satu putaran lengkap dalam T. Perkirakan banyaknya bintang dalam galaksi Bima Sakti tersebut, dengan menganggap lintasan berupa sebuah lingkaran? a.
d.
b.
e.
c. 12. Sebuah satelit buatan yang tersusun atas dua bagian yang massanya sama yaitu m dihubungkan dengan tali yang panjangnya 2x yang massanya diabaikan. Satelit tersebut bergerak dalam orbit lingkaran dengan jari-jari r = 2R mengitati bumi. R adalah jari-jari bumi. Bila x<
d.
b.
e.
c. 13. Seutas kawat vertikal ujungnya digantungi beban bermassa m dan massa jenis ρ. Kawat tersebut digetarkan sehingga timbul gelombang stasioner dengan frekuensi f. jika beban tersebut seluruhnya dimasukkan ke dalam zat cair yang massa jenisnya ρc, maka frekunsi sekarang adalah…..
c. 14. Konstanta Stefan-Boltzman bukanlah suatu konstanta yang fundamental dan salah satu cara penulisannya didalam konstanta fundamental yaitu k . Di dalam hubungan ini, a adalah param yang tak berdimensi. Berapakah jumlah dengan menggunakan analisis dimensi? a. -2 d. 1 b. -1 e. 2 c. 0 15. Berapakah rapat arus sebagai fumgsi jarak r dari sumbu seberkas electron jika induksi magnetiknya pada jarak r adalah B=brα, dimana b dan α adalah konstanta! a. b. c. d. e. 16. Sejumlah (tak hingga) kapasitor disusun seperti gambar. Berapakah kapasitas penggantinya jika kapasitas tiap kapsitor adalah C!
a. b. c.
PENYISIHAN SMA 2010 d. e. 17. Dua bola kecil bermuatan masingmasing bermassa m digantungkan pada suatu titik dengan seutas benang panjang L. jarak antara kedua bola x, dimana x <
(b suatu
konstanta)? a.
d.
b.
e.
a. 1 : 10-5 d. 1 : 10-6 -6 b. 10 : 1 e. 36 : 97 c. 10-5 : 1 21. Sebuah cakram diikatkan pada pegas yang memiliki konstanta K. panjang normal pegas adalah L dan tegangan pada pegas adalah sebanding dengan pertambahan panjangnya. Jika cakram berputar dengan frekuensi f, maka tegangan pada pegas adalah…. a.
d.
b.
e.
c.
c. 18. Sebuah benda padat memiliki kerapatan ρ, massa M, koofisien linier ekspansi α, dan berada pada tekanan P. nilai Cp-Cv adalah….. a.
d.
b.
e.
c. 19. Suatu spiral datar dengan N lilitan yang terlilit ketat satu sama lain diletakkan dalam suatu medan magnetik yang tegak lurus bidang spiral. Jari-jari luar spiral sama dengan a, induksi magnetic , dimana B0 dan ω adalah konstan. Amplitudo GGL Induksi dalam spiral tersebut adalah…… a.
d.
b.
e.
c. 20. Dua proton bergerak sejajar satu sama lain dengan kecepatan 300 km/s. Rasio gaya magnet dan gaya listrik dari proton-proton ini adalah….
22. Gerak benda melalui terowongan bumi sepanjang sebuah tali busur adalah gerak harmonis sederhana. Dengan menganggap massa jenis bumi adalah homogen yaitu ρ, maka periodenya adalah…. a.
d.
b.
e.
c. 23. Koefisien gesek statis antara sebuah lemari kayu dengan lantai kasar bak truk sebesar 0,75. Berapakah besar percepatan truk maksimum yang masih diperbolehkan agar lemari tetap tak bergerak terhadap bak truk? a. 0 m/s2 b. 0,75 m/s2 c. 2,5 m/s2 d. 7,5 m/s2 e. 10 m/s2 24. Pesawat terbang saat terbang dapat menghasilkan bunyi dengan daya 64π x 105 W. Jika ada 10 pesawat terbang sejenis terbang bersamaan, berapakah
PENYISIHAN SMA 2010 besarnya tingkat intensitas bunyi bila didengar oleh pengamat yang berada di permukaan bumi yang berjarak 4 km dari pesawat tersebut? (anggap intensitas ambang pendengaran telinga normal adalah 10-12 W/m2) a. 140 dB d. 110 dB b. 130 dB e. 100 dB c. 120 dB 25. Air terjun setinggi 8 m dengan debit air 10 m3/s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 10% energi air terjun tersebut berubah menjadi energi listrik,daya kekuatan generator yang dihasilkan sebesar… (g = 10 m/s2) a. 70 kW b. 75 kW c. 80 kW d. 85 kW e. 90 kW
e. 27. Sebuah medan listrik E yang homogen terbentuk diantara antara dua buah keeping yang sepanjang l yang terpisah sejauh d seperti tampak dalam gambar. Sebuah electron memiliki muatan listrik tepat di pertengahan mulut kedua plat dengan kelajua horisontal v. Dengan mengabaikangaya gavitasi, maka kelajuan minimum v supaya electron dapat melalui medan listrik tanpa menumbukmmenumbuk plat adalah ….. +
+
+
+
+
+
v
E -
-
-
-
-
-
l a.
26. Gaya coulomb di samping menunjukkan psisi dua bola kecil bermassa sama m, dengan muatan sejenis masing-masing q1 dan q2. Dalam keadaan seimbang jarak antara q1 dan q2 sebesar x. jika θ sangat kecil, maka besa x dalm q1, q2, l, m, g, dan k adalah …..
b. c. d. e.
θθ
x a.
l
28. Kuat medan magnetik (induksi magnetik) dipusat kawat yang melingkar berjari-jari R m dan berarus I A, bila μ0 = 4π x 10-7 weber ampere-1 m-1 adalah …… a. c. e. b.
b. c. d.
d.
29. Bila kulit electron berpindah dari kuli M ke kulit K pada atom hydrogen dan R adalah konstanta rydberg, maka panjang gelombang yang terjadi besarnya….. a.
c.
e.
d X
PENYISIHAN SMA 2010 b.
d.
30. Dua buah sepeda bergerak saling mendekayi dengan kecepatan tetap 15 km/jam. Pada saat kedua sepeda tersebut berjarak 30 km, seekor lalat nakal terbang dari ujung roda sepeda yang satu bergerak ke arah yang lain dengan kecepatan 40 km/jam. Begitu tiba di sepeda yang satunya lalat itu menyentuh roda ban depan lalu berputar menuju sepeda yang pertama. Setelah menyentuh roda sepeda yang pertama, lalat itu terbang kembali menuju sepeda yang kedua, demikian seterusnya. Jarak total yang ditempuh lalat ini pada saat kedua sepeda ini hampir bertabrakan adalah….. a. 20 km d. 50 km b. 30 km e. 60 km c. 40 km 31. Nilai bilangan kuantum l = 4, banyaknya nilai ml yang munkin adalah …… a. 3 c. 7 e. 9 b. 5 d. 8 32. Dua partikel A dan B bergerak dengan kecepatan tetap sepanjang garis PQ = 1500 m. A bergerak dari titik P dengan kelajuan 10 m/s dan berangkat 10 detik lebih dulu dari B yang bergerak dengan kecepatan 15 m/s. Setiba di Q, partikel B memutar dan kembali ke P dengan kecepatan tetap, posisi (x) ketika B menyusul A adalah ….. a. 300 m dari titik Q b. 200 m dari titik P c. 300 m dari titik P d. 500 m dari titik P e. 500 m dari titik Q 33. Dua macam zat cair sejenis tapi berbeda suhu dicampur. Massa zat cair yang lebih panas (m1) sama dengan dua kali massa zat cair yang kedua (m2). Zuhu zat cair yang lebih panas (T1) juga sama
dengan dua kali suhu awal zat cair yang labih dingin T2 = 30 oC, suhu campuran pada keadaan etimbang adalah ….. a. 55 c. 45 e. 35 b. 50 d. 40 34. Sebuah bola ditendang dengan kecepatan 20 m/s dalam arah 45o terhadap garis mendatar menuju sebuah gawang. Kiper yang terletak pada jarak 60 m berlari menyambut bola. Kecepatan yang diperlukan kipper agar dapat menangkap bola yang akan jatuh ke tanah adalah …… a. b.
d. e.
c. 35. Roda B dan C mempunyai satu poros yang sama dan berputar secara bersamasama, sedangkan roda A dan B dihubungkan dengan rantai. Jika masing-masing roda mempunyai jari-jari rA = 25 cm, rB = 15 cm, rC = 40 cm, dan roda C berputar 60 putaran tiap menit, maka kecepatan sudut roda A adalah …. a. b. c. d. e. 36. Tenaga total suatu sumber radiasi benda hitam bersuhu mutlak T1 dikumpulkan selama 81 menit digunakan untuk mendidihkan air dalam suatu bejana dari suhu awal yang sama dengan suhu kamar. Jika suhu benda hitam dinaikkan menjadi 1,1T1, maka waktu yang diperlukan dalam menit untuk proses untuk pendidihan jumlah air yang sama dari suhu kamar berkurang menjadi ….. a. 64 d. 24 b. 54 e. 16
PENYISIHAN SMA 2010 c. 36 37. Besarnya induksi magnetic pada kawat penghantar berbentuk lingkaran berjarijari r, dan berarus listrik I di titik yang berada pada sumbu lingkaran pada jarak x dari pusat lingkaran adalah …..
a. Berbanding lurus dengan x b. Berbanding terbalik dengan (r+x) c. Berbanding lurus dengan (r+x) d. Berbanding lurus dengan
Dimana dV adalah perubahan volume gas. Pada suatu proses pemuaian gas pada suhu konstan tekanan gas bergantung pada volume, menurut persamaan
adalah konstanta dan T adalah suhu mutlak. Usaha selama proses pemuaian isotermis dari V1 ke V2 adalah ….. a. b. c.
e. Berbanding terbalik
dengan
d. e.
38. Ultraviolet light of wavelength 3500 A falls on a potassium surface. The maximum kinetic energy of photoelectrons is 1,6 eV. What is the work function of potassium? a. 3,9 eV d. 7,2 e V b. 6,7 eV e. 8,3 eV c. 6,9 eV 39. Seberkas sinar polikromatik jatuh secara tegak lurus mengenai suatu kisi difraksiyang memiliki koonstanta 4000 garis per sentimeter. Jika jarak kisi ke layar 120 cm, jarak garis terang ke-2 dari sinar kuning dengan garis ke-2 sinar biru adalah ….. cm. (λk = 580 nm, λb = 480 nm) a. 0,72 d. 7,2 b. 0,96 e. 9,6 c. 4,8 40. Gaya yang dilakukan oleh suatu gas dalam sebuah silinder terhadap piston yang mempunyai luas penampang A adalah F = P A, dengan P adalah tekanan. Usaha yang dilakukan untuk memindahkan dari x1 ke x2 adalah
, dengan n dan R
