UJIAN MASUK BERSAMA (UMB) Mata Pelajaran : Fisika Tanggal : 07 Juni 2009 Kode Soal : 120 Daftar konstanta alam sebagai pelengkap soal-soal fisika 2 31 g = 10 ms (kecuali diberitahukan lain); m = 9,1 10 kg ; 1 sma = 931MeV ; 8 c = 3 10 m/s ; N = 6,02 10 /mol h = 6,63 10 Js 19 e = 1,6 10 C ; µ = 4π 10 H/m 23 k = 1,38 10 J/K ; B e 0 A 7 23 1 34 ( 4π ε 0 ) = 9 10 N m /C R = 8,31J K 1 mol 9 1 2 2 32. Sebuah rangkaian yang mempunyai satu kapasitor 150 pf dipasang melintasi satu baterai. Diinginkan agar besar energi yang tersimpan tiga kali lipat dengan menambah satu kapasitor lagi. Besar kapasitansi kapasitor kedua dan susunan rangkaiannya adalah A. 300 pf disusun paralel B. 350 pf disusun paralel C. 400 pf disusun seri D. 450 pf disusun seri E. 500 pf disusun seri 33. Sebuah mobil dengan massa 1 ton melaju pada jalan mendatar yang menikung dengan jarijari tikungan 54 m. Jika koefisien gesek statik antara ban dan jalan 0,6 maka kelajuan maksimum mobil agar tidak tergelincir sekitar A. 108 km/jam B. 90 km/jam C. 82 km/jam D. 65 km/jam E. 36 km/jam 34. Model atom Bohr untuk atom H menempatkan elektron pada tiap lintasan memiliki spektrum yang dapat ditulis sebagai 1 1 1 = R( ) λ 2 2 n A n B dengan R tetapan Rydberg. Dengan model tersebut, spektrum cahaya tampak dapat dijelaskan apabila elektron berpindah dari suatu lintasan B ke lintasan A, di antaranya dari A. n B = 2 ke n A = 1 B. n B = 3 ke n A = 2 C. n B = 3 ke n A = 1 D. n B = 4 ke n A = 3 E. n = 4 ke n = 1 B A Halaman 1

35. Sebuah partikel bermuatan listrik +2Q coulomb ditempatkan sepanjang sumbu X pada posisi x = 2 m dan partikel kedua bermuatan listrik Q coulomb ditempatkan pada x = 3 m. Di sepanjang sumbu X partikel uji bermuatan Q coulomb akan mengalami gaya listrik total nol pada posisi x sebesar A. ( 8 + 5 2) m B. ( 5 + 3 2) m C. ( 8 5 2) m D. ( 5 3 2) m E. 0 m 36. Papan loncat serbasama sepanjang 4 m, bermassa 50 kg ditahan di dua tempat A dan B seperti gambar di bawah ini. Jarak A ke B adalah 0,5 m dan jarak B ke C adalah 3 m. Seorang peloncat indah meloncat dari ujung papan loncat di titik C dengan menjejakkan kakinya ke papan dengan gaya total rata-rata sebesar 10 3 N (papan dianggap tegar). Gaya yang diberikan penahan di titik A pada saat peloncat indah tersebut menjejakkan kakinya ke papan loncat adalah A B C A. 8,0 kn B. 7,5 kn C. 7,0 kn D. 6,5 kn E. 6,0 kn 37. Sebuah lilin yang menyala diletakkan 30 cm di depan lensa konvergen A dengan panjang fokus 15 cm. Lensa A tersebut berada 50 cm di depan lensa konvergen B dengan panjang fokus 10 cm. Pernyataan berikut yang benar adalah (1) sifat bayangannya adalah nyata dan tegak (2) letak bayangan 20 cm di belakang lensa A (3) ukuran bayangan sama dengan ukuran benda (4) tinggi bayangan 5 cm Halaman 2

TUMBUKAN Dalam suatu percobaan tumbukan dua kereta berada pada lintasan dengan gesekan kecil yang dapat diabaikan seperti Gambar 1. Kereta A memiliki massa m A dan kereta B memiliki massa m B. Kereta B bergerak pada arah sumbu X negatif dan kereta A diam di titik asal. Setelah kedua kereta bertumbukan, kedua kereta bergerak bersama-sama. Sebelum tumbukan v B m A A m B B Gambar 1 Gambar 2 menunjukkan grafik momentum kereta A sebelum dan setelah tumbukan terhadap waktu. 0 1 1,1 2 P(kgm/s) Gambar 2 Gambar 3 menunjukkan grafik momentum kereta B sebelum dan setelah tumbukan terhadap waktu. 0 1 1,1 4 6 P(kgm/s) Gambar 3 Halaman 3

38. Berdasarkan Gambar 2, gaya rerata yang bekerja pada benda A saat tumbukan adalah A. 20 N B. 40 N C. 60 N D. 80 N E. 100 N 39. Momentum total kereta setelah tumbukan adalah A. 6 kgm/s B. 2 kgm/s C. 2 kgm/s D. 4 kgm/s E. 6 kgm/s 40. Berdasarkan Gambar 2, grafik percepatan kereta A sebelum dan setelah tumbukan adalah A. B. C. D. Halaman 4

E. SIKLUS TERMODINAMIKA Sebuah mesin menggunakan sejumlah mol gas beratom tunggal untuk dapat bekerja. Gas tersebut berkelakuan seperti gas ideal sehingga dapat diterapkan padanya persamaan gas ideal. Mesin tersebut mengalami proses termodinamika yang membentuk satu siklus termodinamika A-B-C-A. Siklus dibentuk dari tiga keadaan termodinamika yang ditunjukkan pada tabel 1. Keadaan Tekanan (x 10 5 N/m 2 ) Volume (m 3 ) Suhu (K) A 2,0 0,4 400 B 4,0 V B 800 C 4,0 0,2 T C 41. Dari Tabel untuk keadaan A diperoleh bahwa gas ideal yang diperlukan mesin adalah sebanyak A. 36 mol B. 32 mol C. 24 mol D. 20 mol E. 12 mol 42. Dengan menerapkan persamaan gas ideal untuk keadaan A dan B didapat V B sebesar A. 0,2 m 3 B. 0,4 m 3 C. 0,6 m 3 D. 0,8 m 3 E. 1,0 m 3 43. Perubahan tekanan gas dari keadaan A menjadi keadaan B diperoleh dengan cara A. menjaga suhu gas agar tetap sebesar 400 K B. menjaga suhu gas agar tetap sebesar 800 K C. menjaga agar tidak ada pertukaran lalor antara gas dan sekelilingnya D. memanaskan gas pada volume tetap 0,4 m 3 E. mendinginkan gas pada volume tetap 0,4 m 3 44. Perubahan keadaan gas dari C ke A diperoleh dengan cara A. memanaskan gas pada volume tetap B. memanaskan gas pada tekanan tetap C. mendinginkan gas pada volume tetap D. menjaga agar tidak ada pertukaran kalor antara gas dan sekelilingnya E. menjaga suhu gas sebesar 400 K Halaman 5

DETEKTOR ASAP Beberapa jenis detektor asap menggunakan sumber radioaktif americium-243 (waktu paruh = 7000 tahun) yang memancarkan partikel alpha untuk mengionisasi udara di antar dua pelat listrik dalam sebuah deteksi. Baterai 9 volt yang digunakan pada detektor menyebabkan arus kontinyu mengalir antar pelat (memindahkan 200 coulomb muatan dalam 1 tahun). Ketika partikel-partikel asap memasuki kamar deteksi, partikel tersebut menetralkan molekul-molekul udara yang terionisasi sehingga menurunkan arus dan memicu alarm. 45. Hambatan rangkaian dalam detektor ini adalah 6 A. 1,4 B. 5 1,6 C. 4 1,4 3 D. 1,6 2 E. 1,4 46. Selain ditemukan americium-243, di dalam kamar detektor dapat ditemukan pula A. Berkelium-247 B. Plutonium-243 C. Curium-243 D. Plutonium-241 E. Neptunium-239 47. Berdasarkan naskah, dua pelat listrik pada detektor asap berfungsi sebagai A. kapasitor B. saklar C. induktor D. diode E. transistor 48. Kuat arus listrik pada rangkaian detektor saat kamar tidak terisi asap sekitar A. 1,6 µa B. 3,6 µa C. 4,9 µa D. 6,3 µa E. 8,6 µa Halaman 6