SOAL SELEKSI PENERIMAAN MAHASISWA BARU (BESERA PEMBAHASANNYA)
TAHUN 1996
BAGIAN KEARSIPAN SMA DWIJA PRAJA PEKALONGAN JALAN SRIWIJAYA NO. 7 TELP (0285) 426185)
1. Sebuah benda berubah gerak secara beraturan dari kecepatan 2 m/s sampai diam, jarak yang dicapainya adalah 1 meter. Gerak benda itu dapat ditunjukkan oleh grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) A. D.
B.
E.
C.
Jawaban : D
Penyelesaian : Dari soal diperoleh data : kecepatan awal benda (v0) 2 m/s pada saat t = 0 berarti pada grafik V terhadap t pada sumbu V = 2 m/s dan pada sumbu t = 0 kecepatan akhir v1 = 0 (benda diam) jarak yang ditempuh S = 1 m, waktu yang diperlukan untuk berhenti dari keadaan bergerak hingga menempuh jarak 1 m adalah vt 2 = v0 2 + 2 as vt = v. + at 0 2 = 2 2 + 2 a . 1 0 = 2 + (2)t 0 4 = 2a 0 2 = 2t a = 2 m/s 2 t = 1 s Jadi pada grafik V terhadap t pada sumbu Vv = 0 sedangkan pada sumbu t = 0 grafik yang benar adalah grafik D 2. Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diperlukan usaha sebesar 0,16 J. Untuk meregangkan pegas itu sebesar 2 cm diperlukan gaya (dalam newton) A. 0,8 D. 3,2 B. 1,6 E. 4,0 C. 2,4 Jawaban : E
Penyelesaian : Dari soal diperoleh data pertambahan panjang x = 4 cm = 4 . 10 2 m
usaha W = 0,16 J mencari konstanta pegas dari W =
k x²
0,16 = k (4 . 10 2 )² 0,16 = 8 . 10 4 k k = 200 N/m Besar gaya untuk meregangkan pegas sejauh 2 cm adalah : F = k x = 200 . 2 . 10 2 = 4 N 3. Gas dalam ruang tertutup bersuhu 42°C dan tekanan 7 atm serta volumenya 8L. Apabila gas dipanasi sampai 87° C, tekanan naik sebesar 1 atm, maka volume gas adalah ...... A. berkurang 10 % D. berkurang 20 % B. tetap E. bertambah 12 % C. berkurang 20 % Jawaban : B
Penyelesaian : Dari soal diperoleh data : tekanan awal P1= 7 atm volume awal V1= 8 L suhu awal T 1= 42 0 C = 42 + 273 K = 315 K tekanan awal P2= 8 atm volume awal V2= ? suhu awal T 2= 87 0 C = 87 + 273 K = 360 K
4. Sebuah generator listrik di rumah sakit menghasilkan arus searah bertegangan 100 V. Jika lima buah lampu, masingmasing 100 W, 100 V, disusun paralel dan dihubungkan ke generator listrik tersebut, maka arus yang harus dialirkan sumber sehingga lampu lampu dapat digunakan semestinya adalah ........ (dalam ampere) A. 1 D. 50 B. 5 E. 100
C. 10 Jawaban : B
Penyelesaian :
Dari soal diperoleh data : daya lampu P = 100 Watt tegangan lampu V = 100 V sumber tegangan Vs= 100 V Karena kelima lampu memiliki daya, tegangan yang sama dan dipasang paralel maka tiap lampu dialiri arus yang sama besar. Besarnya kuat arus yang mengalir pada salah satu lampu adalah : P = VI 100 = 100 I I = 1 ampere Besarnya kuat arus yang harus dialirkan sumber tegangan adalah : It = I1+12+I3+I4 +I5 karena I = IA 5. Tali yang panjangnya 5 m bertegangan 2 N dan digetarkan sehingga terbentuk gelombang stasioner. Jika massa tali 6,25 x 10 3 kg, maka cepat rambat gelombang di tali adalah ....... (dalam (m/s) A. 2 D. 10 B. 5 E. 40 C. 6 Jawaban : E
Penyelesaian : Dari soal diperoleh data : panjang tali I = 5 m massa tali m = 6,25. 10 3 kg gaya tegang F = 2 N cepat rambat gelombang pada tali :
6. Suatu sumber bunyi bergerak relatif terhadap pendengar yang diam. Bila cepat rambat bunyi di udara 325 ms 1 dan kecepatan sumber bunyi 25 m s 1 maka perbandingan frekuensi yang diterima pendengar itu benda saat sumber bunyi mendekati dan
menjauhi adalah ...... A. 5 : 6 B. 6 : 7 C. 7 : 6
D. 6 : 5 E. 5 : 4
Jawaban : C
Penyelesaian : Dari soal diperoleh data : kecepatan sumber bunyi v s = 25 m/s kecepatan pendengar vp = 0 (diam) cepat rambat bunyi v = 325 m/s persamaan umum efek Doppler :
vp + pendengar mendekati sumber vp pendengar menjauhi sumber vs + sumber menjauhi pendengar vp sumber mendekati pendengar Pada saat sumber bunyi mendekati pendengar yang diam (vp= 0) v
7.
Grafik diatas menunjukkan hubungan antara energi kinetik maksimum elektron (Ek) terhadap frekuensi foton (f) pada efek fotolistrik. Jika konstanta Planck = 6,6 x 10 34 Js dan 1eV = 1,6 x 10 19 joule, maka besar f (dalam satuan Hz) adalah ...... A. 48 x 10 14 D. 9,5 x 10 14 14 B. 21 x 10 E. 8,9 x 10 14 14 C. 14 x 10 Jawaban : D
Penyelesaian :
Dari grafik diperoleh data : 1 eV = 1,6 x 10 19 joule Ek = 0,2 eV = 0,2 x 1,6 x 10 19 joule = 3,2 x 10 20 joule h = 6,6 x 10 34 Js W0= 3,7 eV = 3,7 x 1,6 x 10 19 joule = 5,92 x 10 19 joule
8. Massa partikel A 4x massa partikel B dan kecepatan A x kecepatan B, maka perbandingan panjang gelombang partikel A dan panjang gelombang partikel B adalah ...... A. 1 : 4 D. 4 : 3 B. 4 : 1 E. 1 : 12 C. 3 : 4 Jawaban : C
Penyelesaian : Dari soal diperoleh data : m A = 4 MB vA = vB panjang gelombang partikel dihitung dengan persamaan
9. Besar arus listrik yang melalui lampu pada rangkaian arus listrik searah seperti pada gambar di bawah ini adalah ....... (dalam ampere)
A. 0,75 B. 1,50 C. 2,25
D. 3,00 E. 3,75
Jawaban : C
Penyelesaian : Lihat rangkaian : Pada titik cabang A berlaku I = I1 + I2 ........ (1) atau I1 = I I2 ....... (2) Loop I B E1 R 1 A RL B
Hukum II H Kirchoff E + IR = 0 E1 I1R 1 I . RL = 0 6 2I1 2 . I = 0 6 = 2I1 + 2I ...... (3) substitusikan I1 = I I2 ke persamaan 6 = 2I1 2I sehingga diperoleh : 6 = 2(I I2) + 2I 6 = 4I 2I ..... (4) Loop II B E2 R2 A RL E E2 I2R 2 RL = 0 9 3I2 2I = 0 9 = 2I + 3I2 ....... (5) persamaan (4) dan (5)
10. Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Setiap detik air mengalir 10 m 3 . Jika efisiensi generator 55 % dan percepatan gravitasi g = 10 m/s 2 , maka daya ratarata yang dihasilkan (dalam kW) A. 110 D. 2500 B. 1100 E. 5500 C. 2200 Jawaban : B
Penyelesaian : Dari soal diperoleh data tinggi air h = 20 cm volume/detik = debit Q = 10 m³s 1 massa jenis air = 10³ kg/m³ effisiensi µ = 55 % = 0,55 percepatan grafitasi g = 10 ms 2 energi potensial air berubah menjadi energi listrik
P = n mgh m = V V = Q P = n Qgh P = 0,55 . 10³ . 10 . 10 . 20 P = 1100 kW 11. Tinggi maksimum akan dicapai peluru jika ditembakkan dengan sudut elevasi 90° SEBAB Arah kecepatan peluru yang ditembakkan dengan sudut elevasi bergantung pada waktu dan posisinya Jawaban : C
Penyelesaian : Tinggi maksimum peluru yang ditembakkan dengan sudut elevasi awal vodapat dicari dengan persamaan :
dan kecepatan
Tinggi maksimum dicapai bila nilai sin maksimum atau sin = 1 . Sin = 1 berarti = 90°. Pernyataan betul Misalkan setelah ditembakkan kecepatan peluru terhadap sumbu x adalah 0 arah kecepatan peluru dapat ditentukan dari persamaan v1sin = vosin gt Dari persamaan tersebut arah kecepatan peluru bergantung pada waktu dan dari persamaan (v1 sin )² = (v osin gy) Dari persamaan tersebut arah kecepatan bergantung pada posisi (Y). Jadi arah kecepatan peluru bergantung pada waktu (t) atau posisi (Y). Alasan salah 12. Sebuah lensa plankonveks dengan jarijari 20 cm dan indeks bias 3/2. Sebuah benda terletak di depan lensa dan dibentuk bayangan nyata dengan perbesaran 2x, maka ........ 1. letak benda 60 cm di depan lensa 2. jarak fokus lensa 60 cm 3. letak bayangan 120 cm di belakang lensa 4. bayangan bersifat tegak. Jawaban : B
Penyelesaian : Dari soal diketahui : Jarijari R1 = 20 cm dan R2 = (permukaan lensa datar) Perbesaran M = 2 kali Indeks bias lensa = 3/2
bayangan yang dibentuk nyata, terbalik, diperbesar sebab benda terletak di ruang II maka bayangan berada di ruang III. Jadi pilihan yang benar adalah pilihan (1) dan (3). 13. Jika cahaya monokromatis merambat dari dalam kaca menuju ruang hampa, maka ...... 1. kecepatannya berubah menjadi lebih lambat 2. frekuensinya tetap 3. panjang gelombangnya menjadi lebih pendek 4. energi fotonnya tetap Jawaban : C
Penyelesaian : Cahaya merambat dari medium lebih rapat (kaca) ke medium yang lebih renggang (hampa udara) ini menyebabkan : kecepatan cahaya menjadi lebih besar frekuensi cahaya tetap panjang gelombang, lebih besar energi fotonnya tetap sebab frekuensinya tetap jadi pilihan yang benar adalah (2) dan (4) 14. Kapasitor C1dan C2yang dipasang pararel masingmasing mempunyai kapasitas 2 µF dan 4 µF. Jika tegangan ujungujung kapasitor adalah 12 volt, maka ..... 1. kapasitas pengganti kedua kapasitor itu adalah 6 µF 2. muatan listrik C2adalah 48 µC 3. energi yang tersimpan di C 1adalah 1,44 x 10 4 J 4. energi yang tersimpan di C 2adalah 5,76 x 10 4 J Jawaban : A
Penyelesaian : Dari soal diketahui : kapasitas C 1= 2µF = 2 . 10 6 µF kapasitas C 1= 2µF = 2 . 10 6 µF kapasitas C 1= 2 µF = 2 . 10 6 µF kapasitas C 2= 4 µF = 4 . 10 6 µF tegangan kapasitor V = 12 V Rangkaian kapasitor pararel :
Ct= C1+ C2 Ct= 2µF + 4µF Ct= 6µF Karena kapasitor tersusun pararel maka tegangan ke dua kapasitor sama besar yaitu 12 V muatan pada C2adalah : Q2= C2V2 6 Q2= 4 . 10 . 12 6 Q2= 48 . 10 C Q2= 48 µC Energi pada C1adalah :
W =
C1V1²
6 . 2 . 10 (21)² 4 W = 1,44 . 10 J W =
Energi C2adalah :
W =
C2V2²
6 . 4 . 10 (12)² 4 W = 2,88 . 10 J W =
Pilihan yang benar adalah (1), (2), dan (3)
15. Hambatan R, induktor L, dan kapasitor C masingmasing mempunyai hambatan 300 ohm, 0,9 henry, dan 2 µF. Jika ketiga komponen listrik tersebut dihubungkan seri dan diberi tegangan efektif ac sebesar 50 volt sedang frekuensi sudut ac 1000 rad/s, maka .... 1. impedansi rangkaian 500 ohm 2. arus efektif rangkaian 0,1 A 3. tegangan melintasi L adalah 90 V 4. tegangan melintasi C adalah 50 V Jawaban : E
Penyelesaian : Dari soal diketahui : hambatan R = 300 ohm induktansi diri = L = 0,9 H kapasitas kapasitor C = 4 µf = 4 . 10 6 F frekuensi anguler = 1000 rad/s reaktansi induktif XL= . L XL= 1000. 0,9 XL= 900 ohm
