Soal UTBK 1 Fisika Tahun 2019 Dan Pembahasannya Part II

Soal No.11

Sebuah gelas ukur diisi dengan suatu cairan hingga ketinggian h. Sebuah batu dengan volume V dimasukkan ke dalam cairan itu sehingga tenggelam sepenuhnya. Jika luas penampang gelas ukur itu A dan percepatan gravitasi g, perubahan tekanan hidrostatik di dasar gelas ukur dan ketinggian ½h berturut-turut adalah…

PEMBAHASAN :
Secara matematis besar tekanan hidrostatis pada kedalaman tertentu adalah:
P_h = ρ_c g h
Dengan
P_h = tekanan hidrostatis (Pa)
g  = percepatan gravitasi (m/s²)
h = kedalaman (m)
Jika pada kedalaman h adalah P_h = ρ_c g h
Jika pada kedalaman ½ h adalah P_h = ρ_c g ½ h
Jawaban B

DOWNLOAD SOAL UTBK I FISIKA TAHUN 2019 & PEMBAHASANNYA PART II DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

Soal No.12

Suatu selang mengalirkan gas dengan debit yang tetap. Gas yang keluar dari ujung selang itu mendorong sebuah balok yang diletakkan pada lantai yang licin. Tumbukan molekul-molekul gas dengan muka balok dianggap tumbukan lenting sempurna. Jika selang itu sekarang mengalirkan gas dengan debit yang sama, tetapi rapat massanya sepertiga rapat massa gas semula, percepatan balok menjadi….

1. seperempat kali semula
2. sepertiga kali semula
3. sama dengan semula
4. dua kali semula
5. empat kali semula

PEMBAHASAN :
Situasi lenting sempurna (e = 1)
P_o = P’
m₁v₁ + m₂ v₂ = m₁V₁’ + m₂ V₂’
m_gv_g + m_bv_b = m_gv_g’+ m_bv_b’
Pada saat sebelum tumbukan benda dalam kondisi diam (v_b = 0) dan setelah gas mengenai benda gas dianggap “diam”, v_g’ = 0, dengan demikian:
m_gv_g = m_bv_b’

Jika kita meninjau benda, percepatan yang dialami benda sebagai berikut (mula – mula diam, v₁ = 0)

v₂ = v_b’

Dari persamaan ini
a ~ v_b’
a ~ m_gv_g
Jika ada dua situasi, berlaku:
…………… (1)
Hubungan kedua gas: Q₁ = Q₂ (Debit sama)

m₂ = 1/3 m₁ ……………(2)
Jika Q = A v maka
Q₁ = Q₂
A₁ v₁ = A₂ v₂      karena memakai selang yang sama A₁ = A₂
v₁ = v₂ ……………(3)
Subsitusi persamaan 2 dan 3 ke persamaan 1

Jawaban B

LIHAT JUGA : Soal UTBK I Fisika 2019 Part I

Soal No.13

Dalam wadah tertutup A, terdapat sejumlah es pada titik leburnya. Sementara itu, dalam wadah tertutup B terdapat sejumlah es asin (es yang terbuat dari air asin) pada titik leburnya yang massanya sama. Kedua wadah terbuat dari logam. Kemudian, kedua wadah diletakkan saling bersentuhan. Pada keadaan akhir, terdapat air asin bersama es asin dalam wadah B dan es dalam wadah A, karena…

1. kalor jenis es lebih besar daripada kalor lebir es asin
2. titik lebur es asin lebih tinggi daripada titik lebur es
3. kalor jenis es asin lebih besar daripada kalor lebur es
4. titik lebur es asin lebih rendah daripada titik lebur es
5. kalor jenis air asin lebih besar daripada kalor lebur es

PEMBAHASAN :

• Kalor peleburan yaitu tambahan kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg benda dari wujud padat menjadi cair. Pada situasi akhir terdapat Es asin dan air asin di wadah A sedangkan hanya es saja di wadah B artinya Kalor lebur es lebih rendah dibandingkan kalor lebur es tawar.
• Titik lebur adalah suhu benda pada saat berubah dari padat ke cair. Titik lebur es asin  lebih rendah dari  titik lebur dari es tawar, hal ini didasarkan pada situasi akhir es dalam kondisi tetap es (0 C) sedangkan es asin pada situasi itu (setimbang termal) sudah ada yang berubah menjadi air, artinya titik leburnya kurang dari 0C.

Jawaban D

Soal No.14

Sejumlah gas argon mengalami proses kuasistatik dari keadaaan A ke keadaan B kemudian ke keadaan C dan kembali ke keadaan A seperti ditunjukkan gambar. Anggaplah gas argon sebagai gas ideal. Sketsa grafik temperatur gas sebagai fungsi volume pada proses AB yang mungkin adalah….

PEMBAHASAN :
Perhatikan grafik berikut.

Jika gas argon dianggap sebagai gas ideal, maka berlaku PV = nRT dari persamaan ini diperoleh hubungan V dan T sebagai berikut.

Jika perubahan diaggap kuasistatik (n = tetap) maka persamaan tersebut menjadi (k = Konstanta, anggap nilainya 1), jika dimisalkan V_A = 1 m³; V_B = 2 m³ ; P_A = 1 Pa; P_B = 2 Pa maka diperoleh T_A = 1 dan T_B = 4 Berdasarkan pemisalan inilah grafik T terhadap V untuk proses AB adalah grafik linear ke atas.
Jawaban A

Soal No.15

Simpangan suatu gelombang diberikan oleh

dengan x dan y dalam meter serta t dalam sekon. Pernyataan yang benar untuk gelombang tersebut adalah …

1. periode simpangan sebesar π s
2. kecepatan awal simpangan adalah  0,300 m/s
3. frekuensi simpangan π Hz
4. gelombang merambat dipercepat
5. laju perubahan simpangan adalah

PEMBAHASAN :
Berikut persamaan gelombang
Y = 0,3 cos (2t – x + π/6)
Jika dibandingkan persamaan umum gelombang adalah sebagai berikut.
Y = A cos (ωt – kx + θ)
Dari kedua persamaan itu diperoleh:

• ω = 2 rad/s
  2πf = 2
  f = 1/π Hz
  periode T = 1/f
  periode T = π detik

• 
  Kecepatan awal di peroleh pada situasi t = 0 dan x = 0
  v = -ωA sin θ
  v = -2. 0,3 sin π/6
  v = – 0,6 sin 30
  v = – 0,3 m/s
  Kecepatan ke arah bawah (ada tanda negatif)

• Laju perubahan simpangan adalah besar dari kecepatan
  v = ωA sin (ωt-kx+π/6)
  _{v = 0,6 sin (2t-x+π/6)}

Artkel Terkait  Fungsi Trigonometri dan Grafiknya [Soal UN dan Pembahasan]

Jawaban B

Soal No.16

Yang merupakan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung adalah …

1. diperbesar, maya, tegak
2. diperbesar, nyata, terbalik
3. diperbesar, maya, terbalik
4. diperkecil, nyata, tegak
5. diperkecil, maya, tegak

PEMBAHASAN :
Cermin cembung memiliki sifat: tegak, maya (di belakang cermin), diperkecil
Jawaban E

Soal No.17

Dua kapasitor identik dirangkai seri. Tiap kapasitor memiliki kapasitansi C. Berapakah muatan keseluruhan yang harus disimpan pada rangkaian kapasitor itu agar energi listrik yang tersimpan pada tiap kapasitor itu sebesar W?

PEMBAHASAN :

Jawaban B

Soal No.18

Dua buah sumber tegangan, dua buah hambatan identik dan sebuah amperemeter ideal disusun menjadi rangkaian sederhana seperti ditunjukkan pada gambar a. Sumber tegangan e₁ adalah sumber tegangan yang besar tegangannya dapat diubah-ubah, sedangkan sumber tegangan e₂ tetap. Grafik antara arus yang terbaca pada amperemeter dan besar tegangan e₁ ditunjukkan oleh gambar b. Jika tegangan pada sumber e₁=0, beda tegangan antara titik b dan e pada rangkaian adalah …

1. 3,5 volt
2. 3,0 volt
3. 2,5 volt
4. 2,0 volt
5. 1,5 volt

PEMBAHASAN :
Untuk mengetahui hubungan arus i dengan ε₂, dilakukan ektrapolasi (menarik garis ke daerah bukan percobaan) ke titik ε₁ = 0 seperti grafik berikut (di grafik pada titik y₁)

Dari grafik:
b/c = a/0,5
5/3 = a/0,5
a = 2,5/3
dengan demikian titik y₁ = 5 – 2,5/3 = 12,5/3 A
Hubungan antara ε_total = I R_total
ε₁+ε₂ = I R_total
dari grafik: ε₁ = 0 maka
ε₂ = 12,5/3 R_total               (1)
dari grafik ε₁ = 0,5 pada situasi i = 5 A maka
0,5+ε₂ = 5 R_total                   (2)    (I pada ε₁ sama dengan I pada ε₂)
Subsitusi (1) ke (2)
0,5+12,5/3 R_total = 5 R_total
0,5 = (5 – 12,5/3) R_tot
0,5 = 2,5/3 R_tot
R_tot = 1,5/2,5
R_tot = 3/5
Dengan demikian ε₂ = (12,5/3) (3/5)
ε₂ = 2,5 volt
Rangkaian bersifat paralel, maka V_BE = V_CD = ε₂
Jawaban C

Artkel Terkait  Rangkuman Materi, Contoh Soal & Pembahasan BUMN & BUMS

Informasi berikut digunakan untuk menjawab soal nomor 19 dan 20.
Partikel bermuatan +q yang bergerak dengan kecepatan v memasuki daerah bermedan magnetik konstan B melalui titik O seperti ditunjukkan gambar. Arah medan magnetik B ke bawah.

Soal No.19

Sesaat setelah melewati titik O, gaya yang bekerja pada partikel sama dengan …

1. nol
2. 
3. 
4. qvB
5. 

PEMBAHASAN :
F_L = B q v sin θ dengan v = kecepatan muatan (m/s), θ = sudut yang dibentuk B dan v
F_L = B q v sin 60
F_L = B q v

Jawaban C

Soal No.20

Di daerah bermedan magnetik, partikel bergerak dalam lintasan berbentuk …

1. solenoida dengan sumbu melengkung
2. toroida dengan sumbu sejajar v
3. spiral dengan ukuran penampang mengecil
4. solenoida dengan sumbu sejajar medan magnetik
5. spiral dengan ukuran membesar

PEMBAHASAN :
Ada beberapa catatan berkaitan dengan lintasan yang ditempuh muatan yang memasuki medan magnet

1. Arah gaya lorentz dipengaruhi jenis muatan yang bergerak. Jika muatan positif (dianalogikan arah arus) maka penentuan arah aturan sesuai dengan kaidah tangan kanan. Tetapi, jika muatan negatif maka arah berlawanan v dianalogikan arah arus maka penentuan arah aturan sesuai dengan kaidah tangan kanan.
2. Lintasan partikel bermuatan:

• • Bila v // B maka F = 0, partikel bergerak lurus
  • v B maka F = Bqv, partikel bergerak melingkar maka berlaku F_L = F_sp
  • v dan B membentuk sudut ≠ 0^o, 90^o, 180^o, 270^o (B dengan v tidak tegak lurus atau tidak sejajar) lintasan yang terbentuk heliks/spiral.

Untuk kasus soal di atas

komponen kecepatan v di bagi dua yaitu v_x dan v_y,

• v_x tegak lurus dengan B akibatnya , sesuai dengan kaidah tangan kanan,menghasilkan gaya lorent F_X yang arahnya masuk bidang (arah F_z negatif .Gaya ini berfungsi sebagai gaya sentripetal, sehingga muatan akan bergerak lingkaran, dengan letak lingkaran sejajar dengan bidang XOZ.
• V_y sejajar B sehingga tidak menghasilkan gaya lorentz sehingga muatan akan lurus searah B
• Perpaduan dua gerak ini (v_x dan v_y) menghasilkan lintasan yang berbentuk spiral (mirip solenoida) dengan ukuran penampang tetap dan arah searah medan magnet B

Jawaban D

DOWNLOAD SOAL UTBK I FISIKA TAHUN 2019 & PEMBAHASANNYA PART II DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI