Isi TES - Fisika PDF [PDF]

Citation preview

Bidang Studi Waktu Jumlah Soal



: Fisika SMA/MA/SMK : 90 Menit : 25 Soal Bagian I dan 2 Soal Bagian II



Petunjuk Umum  Tulislah identitas Anda dengan huruf kapital yang jelas.  Bagian I: Pilihlah jawaban yang benar dengan menuliskannya pada kotak jawaban.  Bagian II: Uraikan jawaban Anda dengan jelas.  Penilaian, Bagian I: benar +4 dan salah -1; Bagian II: Maksimal Poin 50 bila Benar dan Tepat.  Tulis jawaban pada lembar jawaban yang disediakan dengan Tinta bukan Pensil.  Periksa pekerjaan Anda sebelum diserahkan kepada pengawas.  Tidak dibenarkan menggunakan kalkulator, tabel atau alat bantu lainnya.



Bagian I : PILIHAN GANDA Pilihlah satu jawaban yang benar. Dalam soal akan terdapat lebih dari satu jawaban yang benar, pilih jawaban yang paling tepat. 1. Benda 1 yang posisi awalnya (0 ; 0) bergerak











dengan kecepatan v1  5 3i  5 j m/s, sedangkan







benda 2 yang posisi awalnya 15 3i  5 j











m



bergerak dengan kecepatan v2   2,5 3i  2,5 j m/s. Posisi kedua benda saat bertemu yaitu . . . .



 10 10



 3i  5 j  m 3i  10 j  m



 5



(D) 5 3i  5 j m



(B)



(E)







2. Sebuah ketapel angry birds ditembakkan dari sebuah lereng bukit yang berkemiringan α = 20o. Bila laju awal peluru v0 maka sudut tembak ketapel terhadap horizontal (β) agar jangkauan R (dari ketapel ke posisi musuh) maksimum adalah ... (A) 35o (C) 45o (E) 60o (B) 40o (D) 55o 3. Massa balok A, B, dan C masing-masing adalah 2 kg, 3 kg, dan 6 kg. Bila  k balok A dan B terhadap bidang tumpunya masing-masing adalah 0,25 dan 0,2 maka besar tegangan tali adalah . . . . (Massa tali dan katrol diabaikan) A



T



T



T1 3 kg



 2i  5 j  m



(A) 5 3i  10 j m



(C)



bergerak ke atas dengan percepatan 2 m/s2, maka tegangan tali T1 dan T2 adalah . . . .



B



T2 7 kg



(A) 120 N dan 84 N (B) 122 N dan 84 N (C) 122 N dan 86 N



5. Sebuah benda bermassa m bergerak dalam suatu lintasan melingkar tanpa gesekan. Benda dihubungkan dengan salah satu ujung pegas yang memiliki konstanta k dan ujung yang lain dari pegas tersebut dihubungkan pada langit-langit yang terletak setinggi R di atas lintasan melingkar seperti pada gambar. Dalam keadaan normal panjang pegas adalah R. Bila kecepatan benda di titik A adalah v maka tentukan kecepatan benda di titik B adalah . . . . (A) vB  gR  2 3 (B) vB  2 gR  2



C



(A) 15,67 N (B) 16 N 4.



(C) 16,33 N (D) 16,67 N



(D) 124 N dan 86 N (E) 124 N dan 88 N



k 2 R  v2 m



k 2 R  v2 m



(C) vB  2 gR  2 2



k 2 R  v2 m



(D) vB  2 gR  2 3



k 2 R  v2 m



(E) vB  3gR  2 3



k 2 R  v2 m



(E) 17 N



Dua buah balok, seperti pada gambar di samping, tergantung pada langit-langit sebuah lift. Jika lift



R



R



A B



6. Besar kuat medan gravitasi di titik P yang dihasilkan oleh dua benda bermassa M seperti pada gambar berikut adalah . . . M M M (A) G 2 (D) G 2 2a a P 2a M M a (B) G 2 2 (E) G 2 5 2a 2a M M (C) G 2 3 2a 7. Sebuah silinder pejal bermassa m = 6 kg diikatkan pada pegas horizontal yang memiliki konstanta gaya k sehingga silinder dapat menggelinding tanpa tergelincir sepanjang permukaan horizontal seperti pada gambar. Periode pusat massa silinder yang mengalami gerak harmonik sederhana adalah ...



12 2k 12 (D) k



6 2k 6 (B) k (A)



(C)



(E)



3 k



8. Sebuah batang yang panjangnya ( 2L = 48 ) cm tergantung vertikal pada salah satu ujungnya. Pada jarak berapa (x) di bawah titik gantung kita harus memukul batang agar batang bergerak osilasi tanpa menimbulkan gaya reaksi awal pada titik gantungnya? Fp = 0 ω' (A) 32 cm (B) 1 6 cm L x (C) 8 cm v' (D) 4 cm F (E) 2 cm 9. Bola homogen dengan berat 30 N dan diameter 2R disandarkan pada dinding vertikal yang licin dan disangga oleh batang homogen dengan berat 80 N dan panjang 4R 3 (lihat gambar). Jika sistem berada dalam keadaan seimbang, besar tegangan tali adalah . . . tali 30o



B



A



(A) 50 5 N



(C) 50 3 N



(B) 100 N



(D) 50 2 N



(E) 50 N



10. Balok bermassa mb digantung pad tali yang panjangnya R = 2 m. Balok ditembak dengan peluru yang massanya mp = 0,25 mb. Peluru bersarang dalam balok dan terjadi satu kali lingkaran penuh. Kecepatan minimum peluru untuk menembak balok adalah . . . (g = 10 m/s2) (A) 100 m/s (C) 50 m/s (E)30 m/s (B) 75 m/s (D) 40 m/s 11. Dua buah pesawat ruang angkasa dipisahkan dengan memberi ledakan kecil di antara keduanya. Jika masing-masing pesawat bermassa 1200 kg dan 1800 kg dan impuls gaya ledakan adalah 600 N.s, maka laju relatif tertolaknya kedua pesawat tersebut adalah . . . 8 6 4 (A) m/s (C) m/s (E) m/s 12 12 12 5 7 (B) m/s (D) m/s 12 12 12. Dua buah logam kecil dan identik mempunyai muatan q1 dan q2 dengan q1 > q2. Gaya tolak dari satu bola ke bola yang lain ketika berjarak r adalah 3 F. Setelah bola-bola saling menyinggung kemudian dipisahkan lagi pada jarak r gaya tolaknya menjadi 4 F. Bila konstanta gaya Coulomb adalah k maka perbandingan muatan q1 dan q2 adalah . . . . (A) 3 : 1 (C) 2 : 1 (E) 1 : 3 (B) 3 : 2 (D) 2 : 3 13. Periode suatu pendulum di muka bumi besarnya 3,0 detik. Bila pendulum tersebut diamati oleh seseorang yang bergerak relatif terhadap bumi dengan kecepatan 0,95 c ( c = kecepatan cahaya), maka periode pendulum menurut pengamat adalah .... (A) 5,6 s (C) 7,7 s (E) 9,7 s (B) 6,7 s (D) 8,7 s 14. Permukaan suatu lempeng logam bila disinari dengan cahaya monokromatik yang frekuensinya f1 = 500 Hz maka elektron (massa elektron = m = 3,31 x 10-35) foto yang lepas memiliki kecepatan maksimum sebesar v1. Bila percobaan ini diulang dengan frekuensi dua kali f1 maka kecepatan maksimum sekarang adalah v2. Nilai v22 – v12 = ... m2/s2 (Konstanta Planck = h = 6,62 x 10-34 Js) (A) 20.000 (C) 12.000 (E) 8.000 (B) 15.000 (D) 10.000 15. Panjang gelombang garis Kα untuk molybdenum yang memiliki nomor atom Z = 42 adalah . . . .



(A) 0,143 Å (B) 0,154 Å



(C) 0,251 Å (D) 0,721 Å



(E) 0,932 Å



16. Jarak antar atom pada kristal NaCl adalah 2,82 Å. Orde pertama difraksi terjadi pada sudut 15o. Panjang gelombang sinar X yang dipakai adalah . .. (A) 1,24 Å (C) 1,46 Å (E) 1,68 Å (B) 1,35 Å (D) 1,57 Å 17. Dua partikel A dan B dengan massa berbeda (mA = 289 mb) memiliki energi kinetik yang sama. Bila panjang gelombang de Broglie partikel A bernilai 0,2 nm, maka panjang gelombang de Broglie partikel B adalah . . . (A) 4,7 nm (C) 5,6 nm (E) 3,4 nm (B) 3,5 nm (D) 4,5 nm 18. Untuk menyelidiki struktur inti atom, elektronelektron dengan panjang gelombang de Broglie di bawah 10-16 m harus digunakan untuk menghindari efek difraksi. Untuk mendapatkan panjang gelombang sebesar itu, beda potensial (V) pemercepat elektron yang harus digunakan adalah ... (A) 10 GV (C) 11,8 GV (E) 12,4 GV (B) 10,2 GV (D) 12 GV 19. Suatu benda bermassa m = 0,050 kg diikatkan pada sebuah benang elastis yang panjangnya 0,50 m dalam keadaan tidak meregang. Massa tersebut diputar hingga melakukan gerak melingkar beraturan menurut bidang horizontal dengan radius 0,70 m. Jika konstanta elastisitas benang 40 N/m, maka kecepatan linier benda tersebut adalah .... (A) 11 m/s (C) 20 m/s (E) 28 m/s (B) 15 m/s (D) 24 m/s 20. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3/s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 10% energi air berubah menjadi energi listrik dan g = 10 m2/s, daya keluaran generator listrik adalah . . . (A) 70 kW (C) 80 kW (E) 95 kW (B) 75 kW (D) 90 kW



Ketiga batang memiliki panjang dan luas penampang yang sama, sedangkan konduktivitas termal batang pertama, kedua dan ketiga berturutturut k1, k2 dan k3. Jika hubungan antara ketiganya adalah k1 = 2k2 = 3k3 maka suhu di sambungan ketiga batang tersebut adalah mendekati . . . (A) 10o C (C) 40o C (E) 75o C (B) 20o C (D) 55o C 22. Mars mempunyai 2 buah satelit, yaitu Phobos dan Deimos. Yang pertama berada sejauh 9.500 km dari pusat Mars sedang yang kedua sejauh 24.500 km. Perbandingan periode Phobos terhadap Deimos sewaktu mengitari Mars paling dekat nilainya dengan . . . (A) 0,058 (C) 0,53 (E) 0,42 (B) 4,14 (D) 0,24 23. Two stars P and Q have the same diameter, the temperature at the surface of the star P is 2T and the temperature at the surface of the star Q is T. Luminosity ratio of the star P and Q are . . . (A) 2 : 1 (C) 1 : 4 (E) 1 : 16 (B) 4 : 1 (D) 16 : 1 24. Mass density (mass ratio and volume) of an ideal gas at temperature T and pressure P is ρ. If the gas pressure be 2P and temperature be 0,5T, then the gas density becomes . . . (A) 4 ρ (B) 2 ρ (C) 0,5 ρ (D) 0,25 ρ (E) 0,125 ρ 25. A heat engine that works with cycles are built from two isobar and isokhor like in the picture is used to drive a generator output voltages is 200 V. When the generator gets a load current of 5 A, the heat engine can be run at revolutions per minute at . . . . P(Pa) 3 x 105 105 V(cm3)



21. Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti gambar di samping ini. Ujung bebas batang pertama bersuhu 100o C, sedangkan dua ujung lainnya bersuhu 0o C.



500



(A) (B) (C) (D) (E)



100 rpm 200 rpm 300 rpm 400 rpm 500 rpm



1500



Bagian II : URAIAN Uraikan jawaban Anda dengan jelas! 1. A particle with mass m1 = 30 g crush a stationary particle with mass m2 = 24 g is elastic. Determine sin 1 , cos1 and tan 1 in maximum angle! m1 v1 m1



v1’



θ1 m2



θ2 m2



v2’



[Benar dan Tepat +50 Poin] 2. Seekor kelelawar sedang terbang mendekati sebuah dinding dalam waktu 6 s. Ia memancarkan pulsa ultrasonik dengan frekuensi 34 kHz dan panjang gelombang 1 cm. Jika dia menangkap gelombang pantul yang frekuensinya 38,25 kHz, maka tentukan kelajuan dan jarak terbang kelelawar tersebut dari dinding saat memancarkan pulsa ultrasonik! [Benar dan Tepat +50 Poin] *** SEORANG PEMENANG TIDAK PERNAH MENYERAH, SEORANG PENYERAH TIDAK PERNAH MENANG ***