soal tryout II utbk sbmptn 2020 fisika dan pembahasan

soal try out UTBK SBMPTN 2020 fisika

1. perhatikan gambar bola pejal berikut!


Sebuah bola pejal dengan massa 2 kg dengan jari jari 5 cm ditarik dengan gaya sebesar F dengan poros di pusat. Agar bola bisa naik melewati balok yang tingginya 2 cm . berapakah gaya F minimal yang dibutuhkan….

a. 13,33 N
b. 20 N
c. 26,67 N
d. 33,33 N
e. 45 N

Jawab: D

Pembahasan:

Rumus kestimbangan torsi dengan poros di titik temu antara bola dan siku balo

Σ Ʈ = 0

F . R_F = w . R_w

F . 3 = 20 . 4

F = 80/3 = 26,67 N

2.     Jika  kelajuan  perambatan  cahaya   di udara 3 x 10⁸ m/s dan konstanta Planck=6,6 x 10^–34 Js, maka foton cahaya yang panjang gelombangnya 100Å mempunyai momentum sebesar ... .
a.     1,2 x 10^–36 kg ms^–1
b.     1,5 x 10^–33 kg ms^–1
c.     6,6 x 10^–26 kg ms^–1
d.     1,5 x 10²⁵ kg ms^–1
e.     6,6 x 10²⁶ kg ms^–1

Jawaban: C

Pembahasan:

p . λ = h

p . 100Å = 6,6 x 10^–34

p . 10^-8 = 6,6 x 10^–34

P = 6,6 x 10^–26

3. Perbandingan jari-jari sinar α dan proton p yang bergerak dengan kelajuan sama dalam medan magnet homogen arah tegak lurus geraknya adalah mendekati ... .

A.      1 : 4
B.      1 : 2
C.      1 : 1
D.     2 : 1
E.      4 : 1

Jawaban:
pembahasan:

Jari – jari lintasan partikel berbanding lurus dengan muatan

Sinar α memiliki 2 proton pada inti

Sehingga perbandingan jari jari sinar α dan satu buah proton adalah:

Rα : Rp = 2 : 1

4. Sirine ambulan A adalah mengeluarkan bunyi dengan frekuensi X. B adalah seorang pendengar. Saat ambulan masih diam dan B diam di tempatnya masing, B mendengar nada itu dengan frekuensi Y. kemudian B bergerak mendekati ambulan A sehingga nada yang didengarnya berfrekuensi W. Setelah melewati ambulan A, nada yang didengar B menjadi berfrekuensi Z. Hubungan frekuensi P, Q, R, dan S dinyatakan sebagai ... .

a.     X = Y = W = Z
b.     Y = X, W > X, Z > X
c.     Y = X, W > X, Z < X
d.     Y = X, W < X, Z > X
e.     Y < X, W < X, Z > X

Jawaban: C

Pembahasan:

Saat diam Y = X

Saat mendekat W > X

Saat menjauh Z < X

5. Sebuah benda bergerak mempunyai energi kinetik 20 joule. Apabila momentum benda menjadi dua kali semula, maka enrgi kinetik yang dimiliki menjadi ... .
a.     5 Joule
b.     10 Joule
c.     20 Joule
d.     40 Joule
e.     80 Joule

Jawab:
Pembahasan:
Rumus hubungan momentum dan energi kinetiK




Atau:

P² = 2mEk

P² berbanding lurus dengan Ek

P₁² : Ek₁ = p₂² : Ek₂

P² : 20 = (2p)² : Ek₂

P² : 20 = 4p² : Ek₂

Ek2 = 20 / 4 = 5 joule

6.     Sebutir peluru keluar dari moncong senapan dengan kecepatan 500 m/s.  Massa peluru adalah 20 gram dan waktu kontak antara senapan dan bahu adalah 0,5 s. Banyaknya peluru yang keluar secara berturut-turut dari senapan sebelum penembak terjatuh jika penembak hanya mampu menahan gaya 200 N adalah ...

A.      10 peluru
B.      9 peluru
C.      8 peluru
D.     7 peluru
E.      6 peluru

Jawaban: A

Pembahasan:
Rumus impuls dan momentum

F . Δt = m . Δv . n

200 . 0,5 = 0.02 . 500 . n

100 = 10 n

n = 10 buah 

7. Besar muatan yang tersimpan dalam kapasitor adalah ....


A.       56 mC
B.       60 mC
C.       70 mC
D.       112 mC
E.       168 mC

Jawaban: B

Pembahasan:

Mencari R total *

Rtot = 5 + 9 + 5 = 19

Mencari arus total dengan rumus hukum ohm

V = I . R

12 = I . 19

I = 12/19

Tegangan pada rangkaian parallel R₅ dan kapasitor

Vp = I . R

Vp = ( ¹²/₁₉ ) . 5 = ⁶⁰/₁₉ Volt

Q = C . V

Q = 19 . ⁶⁰/₁₉ = 60 mikro coulomb

Note!

* Pada rangkaian arus / tegangan DC kapasitor pada awalnya akan dialiri arus tapi lama kelamaan setelah kapasitor penuh terisi muatan, kapasitor tidak akan dialiri arus listrik lagi sehingga kapasitor tidak memiliki hambatan atau di abaikan dalam perhitungan R total

8. Perhatikan grafik gaya coulomb pada listrik statis F , r , Q₁ dan Q₂ di bawah !

Jika konstanta Coulomb k = 9 x 10⁹ Nm²/C² dan besar muatan Q₁ = 2Q₂ maka besar muatan Q₁ dan Q₂ adalah .

A.   Q₁ = 4 C dan Q₂ = 2 C

B.    Q₁ = 2 C dan Q₂ = 1 C

C.   Q₁ = 1 C dan Q₂ = ½  C

D.   Q₁ = ½  C dan Q₂ = ¼  C

E.    Q₁ = ¼  C dan Q₂ = 1/8  C

Jawaban:

Pembahasan:

Dari table kita ambil satu data:

Y = 2.10⁹ dan x = 3

	k . Q1 . Q2
F =	___________
	r2

	9. 109.Q1.Q2
2 . 109 =	____________
	32

Q₁.Q₂ = 2

Jadi, jawab B

9. Sebuah bola bermassa m di ikatkan pada sebuah tali dengan panjang l diayunkan dan diputar secara vertikal. Agar bola mampu berputar satu putaran penuh pada bidang vertikal, maka gaya sentripetal minimum pada titik terendah seharusnya….

A.      5mg     B.4mg   C.3mg  D.2mg  E.mg

Jawaban:

Pembahasan:

Fs = m . v² / r

Fs = m . 2.gh . /r

Fs = m . 2 g 2r /r

Fs = 4 m . g

Note: agar dapat berputar kecepatan minimal di dasar adalah v² = 2gh

10. Perhatikan gambar berikut!

Sebuah kotak dengan massa 40 kg berada diatas bak mobil truk yang bergerak dengan percepatan tetap 6 m/s² dari keadaan diam, jika koefisin gesek antara kotak dan lantai bak adalah μ_s = 0,8 , dan μ_k = 0,5. Besar gaya gesek antara kotak dan lantai bak truk adalah

A.      640 N     B.320 N     C.240 N    D.160 N     E.120 N

Jawaban: C

Pembahasan:

F = m .a = 40. 6 = 240 N

fs = 0,8 . 400 = 320 N

karena fs > F maka berlaku hokum newton I

ΣF = 0

F – fs = 0

fs = F

fs = 240 N

11. Balok dengan berat W Newton mula mula diam pada suatu bidang datar. Kemuadian ditarik dengan gaya konstan sebesar F newton dari t = 0 detik sampai dengan t = 5 detik. 5 detik setelahnya ( sampai detik ke – 10 balok berhenti karena gaya gesek antara balok dengan bidang. Jika μk = 0,2 . maka…..

A.      5F = W

B.      5F = 2W

C.     F = W

D.     2F = 5W

E.      F = 5W

Jawaban: A

Pembahasan:

Karena waktu dipercepat dan diperlambat sama yaitu 5 sekon maka besar a juga sama yaitu:

a = F / m

kita substitusikan:

F = m.a

0,2 . W = m. [F / m]

0,2 . W = F

2W = 10F

W = 5F

12. Sebuah percobaan untuk mengetahui suhu 150 gram air pada gelas A dengan cara dicampur dengan air yang sudah diketahui suhunya. Percobaan I 100 gram air dari gelas A dicampur dengan 200 gram air bersuhu 48 °C kedalam calorimeter menghasilkan suhu sebesar x^oC. untuk percobaan II sisa air  dari gelas A yaitu 50 gram air dicampur kedalam calorimeter II dengan 150 gram air bersuhu 50 °C. Ternyata suhu akhir kedua campuran tersebut sama yaitu x^oC. jika tidak ada kalor yang hilang ke udara maupun ke kalorimeter. Suhu awal air pada gelas A adalah...

a.    72 °C

b.    66 °C

c.    60 °C

d.    56 °C

e.    54 °C

Kunci Jawab: E

percobaan 1
Qlepas = Q terima

m.c.ΔT = m.c.ΔT

m . ΔT = m . ΔT

100 (T- x) = 200 . (x – 48)

T – x = 2x – 96

T – 3x = - 96

percobaan 2
Qlepas = Q terima

m.c.ΔT = m.c.ΔT

m . ΔT = m . ΔT

50 (T – x) =  150 (x – 50)

T – x = 3x – 150

T – 4x = -150

Di eliminasi

T – 3x = - 96

T – 4x = -150

____________ -

  x  = 54

13. Satu mol gas ideal pada keadaan isotermal dengan suhu T volumnya menjadi empat kali semula. dimana R adalah konstanta gas molar, usaha gas selama proses tersebut adalah ...

A. RTV                  

B. RT ln 4

C. RT ln V 

D. RT ln (4V)

E. 4 RT

Jawab: 

Pembahasan:

W = n . R T ln [ ^V2/_V1 ]

W = 1 . R . T ln 4

W = R T ln 4

14. Seorang tukang servis jam sedang mengamati arloji menggunakan lensa cembung dengan focus 12,5 cm sebagai LUP. Manakah pernyataan benar? 

1.   Perbesaraan anguler sama dengan 3, jika bayangan akhir arloji berada sejauh 25 cm dari lensa

2.  Perbesaran anguler sama dengan 2, jika bayangan akhir arloji berada di tak hingga

3.   Kekuatan lensa lensa adalah 8 Dioptri

4.   jika jarak benda 50/3 cm di depan lensa, maka Jarak bayangan adalah 25/3 cm dan dapat ditangkap layar

Kunci jawaban:  ( 1 , 2 dan 3 benar )

Pembahasan:

Pernyataan 1 benar

perbesaran yang terjadi adalah perbesaran dengan mata berakomodasi maksimum karena bayangan terletak pada titik dekat mata (s’ = sn = 25 cm). sehingga rumusnya

M = [Sn/f ] + 1 = [25/12,5] + 1 = 2 + 1 = 3

Pernyataan 2 benar

karena bayangan berada pada titik tak terhingga maka mata tidak berakomodasi. Maka rumus perbesarannya:

M = [ Sn/f] = 25/12,5 = 2

Pernyataan 3 benar

P = 100/f = 100/12,5 = 8 Dioptri

Pernyataan 4 salah

1/f = 1/s + 1/s’

1/12,5 = 1/50/3 + 1/s’

10/125 - 3/50 = 1/s’

10/125 – 2,5/125 = 1/s’

1/S’ = 7,5/125

S’ = 125/7,5

15. Gas Nebula di luar angkasa bisa dianggap sebagai gas ideal

Sebab

Gas Ideal memiliki sifat tidak memiliki gaya interaksi antar partikel selain gaya kontak selama tumbukan

kunci jawaban: D 

Pembahasan: 

Pernyataan salah karena dalam gas nebula terdapat gaya listrik, magnetic, gravitasi dan lain lain

Alasan benar sesuai syarat gas ideal