UJIAN MASUK BERSAMA PERGURUAN TINGGI (UMB - PT) Mata Pelajaran : Fisika Tanggal : 07 Juni 2009 Kode Soal : 220 220 Daftar konstanta alam sebagai pelengkap soal-soal fisika g = 0 m s -2 (kecuali m e = 9, x 0-3 kg ; sma = 93 MeV ; diberitahukan lain); c = 3 x 0 8 m/s ; N A = 6,02 x 0-23 / mol h =6,63 x 0-34 J s ; e =,6 x 0-9 C ; 7 µ 0 = 4π 0 H/m 9 2 2 (4 π εo ) = 9 0 Nm /C k B =,38 x 0-23 J/K R = 8,3 JK - mol - 32. Sebuah kelereng dengan massa 0 g jatuh dari ketinggian 3 m ke timbunan pasir. Kelereng tembus ke pasir sedalam 3 cm sebelum berhenti. Besar gaya yang dimiliki pasir pada saat berinteraksi dengan kelereng adalah (A) N (B) 3 N (C) 6 N (D) 8 N (E) 0 N 33. Sebuah partikel bermassa 0,2 kg berada pada ujung pegas sehingga dapat bergerak secara harmonik sederhana. Posisi partikel (dalam meter) sebagai fungsi waktu diberikan oleh persamaan x( t) = Acos( ϖt), dengan A = 0,25 m dan ϖ = 0, rad/s. Energi kinetik partikel saat t = 0π / 6 s mendekati (A) 6,25 0 J (B) (C) (D) (E) 4,69 0 J 3,3 0 J,56 0 J 0,67 0 J 34. Sebuah rangkaian yang mempunyai kapasitor 50 pf dipasang melintasi satu baterai. Diinginkan agar besar energi yang tersimpan tiga kali lipat dengan menambah satu kapasitor lagi. Besar kapasitansi kapasitor kedua dan suusnan 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 Halaman

35. Sebuah bis melaju dengan kelajuan 30 m/s melewati mobil patroli yang sedang diam di sisi jalan. Segera mobil patroli tersebut membunyikan sirine, lalu bergerak mengejar bismulamula dengan percepatan 4 m/s 2 selama 0 s dan setelah itu dengan kelajuan tetap. Kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s, sedangkan sirene dibunyikan pada frekuensi tetap sebesar 900 Hz. Pengemudi bis mendengar suara sirine pada frekuensi (A) 900 Hz (B) 930 Hz (C) 020 Hz (D) 0 Hz (E) 40 Hz 36. Kalor yang dilepaskan apabila 5 g air bersuhu 00 o C didinginkan hingga suhu 20 o C adalah (kalor uap 540 kal g -, kalor jenis air kal g - o C - ) (A) 9300 kal (B) 800 kal (C) 3900 kal (D) 200 kal (E) 200 kal 37. Sebuah lilin yang menyala diletakkan 30 cm di depan lensa konvergen A dengan panjang fokus 5 cm. Lensa A tersebut berada 50 cm di depan lensa konvergen B dengan panjang fokus 0 cm. Pernyataan berikut yang benar adalah () 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 SUPERNOVA Supernova yang dikenal sebagai SN987A mencapai terang maksimum (energi yang dilepaskan per detik) pada pertengahan Mei 987. Setelah itu terangnya memudar seperti tercatat pada tabel di bawah. Tabel Pemudaran kilauan pada Supernova SN987A Waktu (hari) Kilauan (0 35 W) 0,000 50 0,638 00 0,407 50 0,260 200 0,66 250 0,06 300 0,067 350 0,043 Alasan utama terjadinya pemudaran kilauan adalah kilauan bergantung pada peluruhan radioaktif dari isotop yang tercipta dalam ledakan. Satu sumber kilauan dapat berupa sinar gamma yang dihasilkan dari salah satu rantai peluruhan di bawah ini. Halaman 2

56 Ni 6, hari 0,58 MeV 56 Co 77,3 hari,238 MeV 56 Fe 220 57 22 44 60 26 Co 272 hari 0,22 MeV 57 2,605 tahun Na,275 MeV Ti 67 tahun 0,0783 MeV 22 44 6,5 0 tahun Fe 0,0586 MeV 5 7, 0 tahun Al,809 MeV Fe Ne Sc 60 26 2,44 hari 0,272 MeV 44 5,27 tahun Co,73 MeV Mg 60 Ca Catatan : Waktu yang tercantum di atas panah menunjukkan waktu paruh, sedangkan energi yang tercantum di bawah panah merupakan energi sinar gamma. Ni 38. Berdasarkan waktu paruh kilauan pada Tabel, maka peluruhan tunggal yang bertanggung jawab terhadap energi yang dihasilkan Supernova adalah (A) 56 Ni menjadi 56 Co (B) 22Na menjadi 56 Fe (C) 57Co menjadi 57 Fe (D) 22 Na menjadi 22 Ne (E) 26Al menjadi 26 Mg 39. Rantai peluruhan yang menghasilkan sinar gamma dengan panjang gelombang terkecil adalah (A) 56 Ni menjadi 56 Co (B) 22Na menjadi 56 Fe (C) 57Co menjadi 57 Fe (D) 22 Na menjadi 22 Ne (E) 26Al menjadi 26 Mg 40. Massa partikel radioaktif nikel-56 yang diperkirakan tercipta dalam Supernova sekitar 29 28,49 0 kg. Saat massa nikel-56 berkurang menjadi,86 0 kg, isotop tersebut telah meluruh selama (A) 36,3 hari (B) 24,4 hari (C) 8,3 hari (D) 2,7 hari (E) 9,8 hari Halaman 3

60 60 60 4. Pada rantai peluruhan Fe Co Ni dengan nomor atom berturut-turut 26, 27, dan 28, partikel-partikel yang dipancarkan adalah (A) α dan β (B) β dan γ (C) α dan γ (D) α dan positron (E) β dan positron FLUKS MAGNETIK Sebuah gedung dibangun menggunakan rangka yang terbuat dari logam, termasuk rangka pintu dan jendelanya. Gedung tersebut berbentuk persegi dengan luas lantai 00 m 2 dan luas dinding 30 m 2. Gedung berada pada daerah yang memiliki komponen medan magnetik bumi dalam arah horizontal (B H) maupun vertikal (B V) seperti tampak pada gambar. Komponen horizontal berarah dari selatan ke utara, sedangkan komponen vertikal berarah dari atas ke bawah. Tiga orang siswa melakukan outdoor experiment dan mencatat hasil pengamatannya dalam tabel. B V = 4,0 x 0-5 T B H = 2,5 x 0-5 T Gambar Siswa Fluks magnetik pada masing-masing dinding luar gedung diukur dan hasilnya tertera pada Tabel. Tabel Bagian yang Terkena Fluks Magnetik Medan (x 0-3 Weber) Lantai 4,00 Dinding Utara 0,75 Dinding Selatan 0,75 Dinding Barat 0,00 Dinding Timur 0,00 Siswa 2 Sebuah jendela seluas,5 m 2 pada dinding barat gedung dibuka ke samping kanan dan diukur fluks magnetiknya untuk berbagai sudut buka jendela. Hasilnya tertera pada Tabel 2. Tabel 2 Fluks Magnetik Sudut Buka (x 0-3 Weber) 0 0 4,00 3 0 0,75 45 0 0,75 6 0 0,00 9 0 0,00 Halaman 4

Siswa 3 Jendela pada dinding barat gedung dibuka ke samping kanan hingga mencapai sudut buka 90 0 dalam waktu yang singkat. Arus pada rangka jendela diukur. Percobaan ini dilakukan untuk berbagai jenis rangka jendela. Hasilnya dicatat pada Tabel 3. Tabel 3 Bahan Hambatan (m Ω ) Arus Induksi (A) Alumunium 0,4 2,68 Tembaga 0,86 0,44 baja 4,85 0,08 42. Dari tabel, nilai fluks magnetik pada dinding luar sebelah barat dan timur disebabkan (A) tidak adanya medan magnetik yang melewati dinding (B) medan magnetik berarah sejajar dinding (C) medan magnetik horizontal berarah tegak lurus medan magnetik vertikal (D) luas dinding terlalu kecil sehingga dapat diabaikan (E) medan magnetik terlalu kecil sehingga dapat diabaikan 43. Dengan memperhatikan Tabel, fluks magnetik pada lantai dipengaruhi oleh (A) medan magnetik horizontal dan normal lantai yang arahnya ke kanan (B) medan magnetik horizontal dan normal lantai yang arahnya ke kiri (C) medan magnetik vertikal dan normal lantai yang arahnya ke kanan (D) medan magnetik vertikal dan normal lantai yang arahnya ke atas (E) medan magnetik vertikal dan normal lantai yang arahnya ke bawah 44. Berdasarkan data pada Tabel 2, dapat ditentukan bahwa fluks magnetik ketika jendela dibuka 80 0 ke samping kanan adalah (A) 0 weber (B),88 x 0-5 weber (C) 2,65 x 0-5 weber (D) 3,25 x 0-5 weber (E) 3,75 x 0-5 weber 45. Dengan memperhatikan Tabel 3, dapat ditentukan gglinduksi magnetik pada rangka jendela adalah (A) 0,28 milivolt (B) 0,32 milivolt (C) 0,38 milivolt (D) 0,45 milivolt (E) 0,50 milivolt Halaman 5

TUMBUKAN 220 Dalam suatu percobaan tumbukan, dua kereta berada pada lintasan dengan gesekan kecil yang dapat diabaikan, seperti Gambar. 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 Gambar m B B Gambar 2 menunjukkan kurva momentum kereta A sebelum dan setelah tumbukan terhadap waktu. 0-2, P(kgm/s) Gambar 2 Gambar 3 menunjukkan kurva momentum kereta B sebelum dan setelah tumbukan terhadap waktu. 0, -4-6 P(kgm/s) Gambar 3 46. 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) 00 N 47. Berdasarkan Gambar 2 dan Gambar 3, perbandingan energi kinetik kereta A terhadap B setelah tumbukan adalah (A) : 2 (B) : 3 (C) : 4 (D) 2 : (E) 3 : Halaman 6

48. Berdasarkan gambar 2, grafik percepatan kereta A sebelum dan setelah tumbukan adalah (A), (B), (C), (D), (E), Halaman 7