Soal Dan Penyelesaian Fisika Sbmptn 2017

Cara Cepat Pintar Fisika - Kriteria soal SBMPTN yang boleh dikatakan jauh lebih tinggi kualitasnya dari soal UN mengakibatkan soal SBMPTN menjadi salah satu contoh para pembuat soal prediksi di banyak sekali forum bimbingan berguru termasuk Rumah Belajar O-Brain.

Pembahasan soal SBMPTN Fisika 2017 ini sanggup dipakai sebagai citra konsep apa saja muncul pada tahun tersebut.

16. Perhatikanlah grafik berikut ini.

Sebuah benda bergerak pada lintasan lurus dengan posisi setiap ketika digambarkan menyerupai grafik di atas. Penyataan yang benar mengenai grafik di atas adalah
A. Kecepatan rata-rata pada selang waktu 0.5≤ t≤ 2 detik yaitu 3 m/s
B. Kecepatan rata-rata pada selang waktu 1≤ t ≤3.5 detik yaitu 0 m/s
C. Kecepatan rata-rata pada selang waktu 3.5≤ t≤ 5 detik yaitu 10 m/s
D. Kecepatan ketika t = 4 detik yaitu 10 m/s
E. Kecepatan ketika t = 1 detik yaitu 4 m/s
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
Perhatikanlah keadaan grafik untuk tiap selang waktu pada soal.

• Selang waktu 0s-1.5s benda begerak dengan kecepatan konstan dengan laju
$\small \\ v_{(0-1.5)}=\frac{\Delta x}{\Delta t} \\\\ v_{(0-1.5)}=\frac{6-0}{1.5-0} \\\\ v_{(0-1.5)}=4 ms^{-1}$

• Selang waktu 3.5 s-5s bergerak dengan kecepatan konstan dengan laju
$\small \\v_{(3.5-5)}=\frac{\Delta x}{\Delta t}\\\\ v_{(3.5-5)}=\frac{16-6}{5-3.5}ms^{-1}\\\\ v_{(3.5-5)}=\frac{20}{3} ms^{-1}$

---

17. Sebuah lemari besi dengan berat 300N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik dengan sebuah gaya dengan arah θ terhadap garis mendatar (cosθ = 3/5). Apabila koefisien statis dan kinetis benda dengan lantai beturut-turut 0.5 dan 0.4, gaya gesek kinetik yang bekerja pada lemari 72N dan percepatan gravitasi 10 m/s², percepatan lemari besi dan gaya tarik yang bekerja pada lemari adalah
A. 18/30 m/s²  dan 90N
B. 18/30 m/s²  dan 150N
C. 18/30 m/s²  dan 210N
D.  0 m/s²  dan 150N
E.   0 m/s²  dan 90N  
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B
Sketsa soal digambarkan sebagai berikut ini.

• Gaya normal N benda. 
$\small f_{k}=\mu _{K}.N\\\\N=\frac{f_{k}}{\mu _{k}}\\\\N=\frac{72}{0.4}=180N$

• Gaya F sanggup dihitung dari komponen gaya arah vertikal (y).
$\small \\ Fsin\theta =W-N\\\\ F=\frac{W-N}{sin\theta }\\\\ F=\frac{300-180}{4/5}=150N$

• Pecepatan benda sanggup dihitung dari komponen gaya dalam arah horizontal (x).
$\small \\\Sigma F_{x}=ma\\\\ Fcos\theta -f_{k}=ma\\\\ a=\frac{150(3/5)-72}{30}ms^{-2}\\\\a=18/30 ms^{-2}$

---

18. Pada sebuah bidang datar licin, sebuah kelereng bergerak dari kiri sepanjang sumbu-x menuju titik sentra O (0,0) dengan laju v. Kelereng tersebut menumbuk kelereng kedua dengan massa sama yang membisu di titik O. Jika kecepatan kelereng pertama dan kedua sesudah tumbukan v₁^' dan v₂’ dengan arah θ dan 330^o terhadap sumbu-x dan selisih v₂^' terhadap v₁^' yaitu $\frac{(\sqrt{3}-1)v}{2}$ maka nilai θ adalah
A. 30^o
B. 45^o
C. 60^o
D. 180^o
E. 270^o
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: C

Sketsa digambarkan yaitu sebagai berikut.

 

• $\small \\ v_{2}^{'}-v_{1}^{'}=\frac{\sqrt{3}}{2}v-\frac{v}{2} \\\\\mathrm{diperoleh.....}\\\\v_{2}'=\frac{\sqrt{3}}{2}v\\\\ v_{1}'=\frac{v}{2}$
• Hukum kekekalan momentum dalam arah-y adalah
$\small \\m_{1}v_{1y}+m_{2}v_{2y}=m_{1}v_{1}'sin\theta -m_{2}v_{2}'sin30^{o}\\\\ 0=m_{1}v_{1}'sin\theta -m_{2}v_{2}'sin30^{o}\\\\m_{1}=m_{2}\\\\v_{1}'sin\theta =v_{2}'sin30^{o} \\\\ \frac{v}{2}sin\theta =\frac{\sqrt{3}}{2}v\left ( \frac{1}{2} \right )\\\\ sin\theta =\frac{\sqrt{3}}{2}\\\\\theta =60^{o}$

---

19. Elevator pada sebuah bangunan dirancang sehingga sanggup mengangkat beban 2000 kg (termasuk massa elevator) dengan percepatan 1.5 m/s². Untuk alasan teknis dan keamanan, luas penampang kawat yang dipakai 2.3 x 10^-5 meter persegi dan besarnya regangan diisyaratkan harus lebih kecil 8 x 10^-4). Jika percepatan gravitasi 10 m/s², nilai modulus Young kabel adalah
A. 2.5 x 10¹⁰ N/m²
B. 2.7 x 10¹¹ N/m²
C. 8.0 x 10¹¹ N/m²
D. 1.0 x 10¹² N/m²
E. 1.25 x 10¹² N/m²
 Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E

• Tengan tali pada kawat elevator.
$\small \\\Sigma F=ma\\\\ T-W=ma\\\\ T=mg+ma\\\\T=2000(10)+2000(1.5)\\\\T=23.10^{3}N$

• Modulus Young
$\small \\E=\frac{\sigma }{e}\\\\ E=\frac{T}{A.e}\\\\ E=\frac{23.10^{3}}{(2.3\times 10^{-5}).(8.10^{-4})}\\\\E=1.25\times 10^{12}Nm^{-2}$ 

---

20. Perhatikanlah gambar di bawah ini.

Semprotan nyamuk tersusun atas pipa vertikal yang tercelup dalam cairan antinyamuk ...dan pipa horizontal yang terhubung dengan piston. Panjang pipa vertikal yang berada di atas cairan yaitu L dengan luas penampang a. Dibutuhkan kecepatan minimum fatwa udara v supaya cairan anti nyamuk keluar dari pipa vertikal. Setelah pemakaian cairan pipa berkurang sehingga pipa yang berada di atas cairan menjadi 2L, supaya semprotan ini tetap berfungsi, maka diharapkan luas penampang pipa yang gres a' sebesar
A. a'= 5a/6
B. a'= a
C. a'= √2a
D. a'= 2a
E. a'= 4a
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B

• Pada keadaan jarak pipa L dari permukaan cairan, tekanan udara  dalam tabung adalah
$\small \\P_{1}=\frac{\rho v^{2}}{2}+\rho gL\\\\ \frac{F}{A_{1}}=\frac{\rho v^{2}}{2}+\rho gL$

• Tekanan udara ketika jarak pipa 2L dan laju udara v sama menyerupai kedaan jarak pipa L adalah
$\small \\P_{2}=\frac{\rho v^{2}}{2}+\rho g(2L)\\\\ \frac{F}{A_{2}}=\frac{\rho v^{2}}{2}+2\rho gL$

• Dengan asumsi, dorongan sama yaitu F, perbandingan luas supaya cairan tetap keluar sanggup diperoleh dengan membandingkan persamaan keadaan L dan 2L
$\\\frac{A_{2}}{A_{1}}=\frac{\rho v^{2}/2+\rho gL}{\rho v^{2}/2+2\rho gL}\\\\ \frac{A_{2}}{A_{1}}=\frac{1+2\rho gL/v^{2}}{1+4\rho gL/v^{2}}\simeq 1\\A_{2}=A_{1}\\\\ {a}'=a$

---

21. Sebuah kawat baja dengan panjang 1m dipanaskan sehingga perubahan panjangnya sama dengan perubahan panjang kawat baja yang diregangkan oleh gaya 1000 N. Jika konstanta elastisitas kawat baja 10⁶N/m dan koefisien muai linier baja 10^-5/K, perubahan temperatur yang terjadi pada kawat tersebut adalah
A. 100K
B. 96K
C. 90K
D. 87K
E. 80K
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: A

• Perubahan suhu sanggup diperoleh dari pertambahan panjang kawat baja.
  $\small \\\Delta L=L_{o}\alpha (\Delta T)\\\\ \frac{F}{k}=L_{o}\alpha (\Delta T)\\\\ \Delta T=\frac{F}{kL_{o}\alpha }\\\\ \Delta T=\frac{10^{3}}{(10^{6})(1)(10^{-5}) }\\\\\Delta T=100K$

---

22. Sebuah mesin uap mempunyai efisiensi 80% dari efisiensi ideal yang bekerja di dua reservoir panas yang temperaturnya T₁= 327^oC dan T₂. Daya mesin uap tersebut 3000 watt. Jika besarnya kalor yang dilepaskan setiap detiknya ke reservoir T₂ adalah 4500 Joule, T₂ adalah
A. 27^oC
B. 77^oC
C. 127^oC
D. 177^oC
E. 227^oC
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: A

• Temperature rendah sanggup dihitung dari persamaan efisiensi mesin.
  $\small \\\eta =\frac{4}{5}.\eta _{ideal}\\\\ \frac{W}{Q_{1}}=\frac{4}{5}\left (1-\frac{T_{2}}{T_{1}} \right )\\\\ \frac{W}{W+Q_{2}}=\frac{4}{5}\left (1-\frac{T_{2}}{T_{1}} \right )\\\\ \left (\frac{3000}{3000+4500} \right )=\frac{4}{5}\left (1-\frac{T_{2}}{600} \right )\\\\ \frac{10}{25}=\frac{4}{5}\left (1-\frac{T_{2}}{600} \right )\\\\ \frac{1}{2}=\frac{T_{2}}{600}\\\\T_{2}=300K=27^{o}C$

---

23. Perhatikanlah gambar di bawah ini.

Seutas tali yang tipis disambung dengan tali yang tebal, kemudian diikatkan pada sebuah tembok yang kokoh menyerupai pada gambar di atas. Jika pada salah satu ujung tali yang tipis diberi gangguan, terjadi gelombang yang merambat ke kanan. Pada ketika di A
A. Sebagian gelombang diteruskan dan dipantulkan dgn fase sama gelombang datang
B. Semua gelombang diteruskan menuju B
C. Sebagian gelombang diteruskan dan sebagian dipantulkan
 D. Semua gelombang dipantulkan
E. Panjang gelombang yang diteruskan dan dipantulkan sama
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: C
Pada ketika gelombang melewati titik A, gelombang akan mengalami pemantulan dan pembiasan. Gelombang yang dipantulkan akan mempunyai fase yang berlawanan dengan gelombang tiba (disebabkan gelombang tiba dari medium renggang ke rapat). Sedangkan gelombang yang diteruskan atau ditransmisikan akan mempunyai fase yang sama dengan gelombang datang.

---

24. Perhatikanlah gambar dibawah ini.

Tiga kawat cukup panjang dibuat menyerupai pada gambar. Dua kawat dialiri I dan satu kawat dialiri arus i. Panjang pecahan kawat AB yaitu L dan AC yaitu L/2. Jika belokkan kecil di A, B, dan C diabaikan, besar medan magnet dititik C adalah

A. Nol

B. $ \frac{2\mu _{o}I}{\sqrt{3}\pi L}$

C. $ \frac{2\mu _{o}i}{\sqrt{3}\pi L}$

D. $ \frac{\mu _{o}I}{\sqrt{3}\pi L}$

E. $ \frac{\mu _{o}i}{\sqrt{3}\pi L}$  

Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B

• Medan magnet dititik C hanya dipengaruhi oleh kawat miring (kawat A). Oleh lantaran itu kita tentukan jarak tegak lurus titik C ke kawat miring (OC).
Jarak OC sanggup dihitung dengan perbandingan
$\small \\\frac{OC}{AC}=\frac{BC}{AB}\\\\ OC=\frac{\sqrt{AB^{2}-AC^{2}}}{AB}(AC)\\\\ OC=\frac{\sqrt{L^{2}-(L/2^{2}}}{L}(L/2)\\\\OC=\frac{\sqrt{3}}{4}L$
• Medan magnet dititik C jawaban kawat miring adalah
$\small \\B=\frac{\mu _{o}I_{A}}{2\pi r_{OA}}\\\\ B=\frac{\mu _{o}I}{2\pi (\sqrt{3}L/4)}\\\\ B= \frac{2\mu _{o}I}{\sqrt{3}\pi L}$

---

25. Sumber arus bolak balik mempunyai amplitudo tegangan 200V dan frekuensi sudut 25 Hz mengalir melalui kendala R = 200 ohm dan kapasitor C = 100µF/π yang disusun seri. Kuat arus yang melalui kapasitor tersebut adalah
A. √2A/4
B. √2A/2
C. √2A
D. 2√2A
E. 5√2A
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B

• Hambatan total (impedansi) rangkaian adalah
$\small \\X_{C}=\frac{1}{\omega C}\\\\ X_{C}=\frac{1}{(2\pi f)(C)}\\\\ X_{C}=\frac{1}{(2\pi 25)(100\mu /\pi )}\\\\ X_{C}=200\Omega \\\\Z^{2}=R^{2}+(X_{C})^{2}\\\\ Z^{2}=200^{2}+200^{2}\\\\ Z=200\sqrt{2}\Omega$
• Arus maksimum pada kapasitor akan sama dengan di resistor yaitu
$\small \\I_{max}=\frac{V_{max}}{Z}\\\\ I_{max}=\frac{200}{200\sqrt{2}}\\\\ I_{max}=\frac{\sqrt{2}}{2}A$

---

26. Sebuah benda pada suhu T memancarkan radiasi termal dengan panjang gelombang bervariasi. Radiasi panjang gelombang 580 mikrometer mempunyai intensitas maksimum. Jika suhu benda dinaikkan menjadi 2T, panjang gelombang dengan intensitas radiasi maksimum berubah menjadi
A. 72.5 mikrometer
B. 145 mikrometer
C. 290 mikrometer
D. 580 mikrometer
E. 1160 mikrometer  
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: C

• Panjang gelombang ketika suhu mnejadi 2T sanggup dihitung dengan rumus aturan Wien dengan cara membandingkan terhadap kondisi pertama.
$\small \\\lambda T=C\\\\ \lambda _{1}T_{1}=\lambda _{2}T_{2}\\\\ (580)T=\lambda _{2}(2T)\\\\ \lambda _{2}=\frac{580}{2}\mu m\\\\ \lambda _{2}=290\mu m$

---

27. Sebuah benda berbentuk kubus dengan volume 1 meterkubik. Jika seorang pengamat berada dalam pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0.8c relatif terhadap kubus dalam arah sejajar dengan salah satu rusuk kubus, luas sisi kubus yang teramati adalah
A. 1.4 m²
B. 1.2 m²
C. 1.0 m²
D. 0.8 m²
E. 0.6 m²  
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E

• Menurut reativitas khusus Einstein, panjang rusuk kubus yang searah gerakan pesawat akan mengalami pemendekan (kontraksi panjang). $\small \\L=L_{o}\sqrt{1-(\frac{v}{c})^{2}}\\\\ L=(1)\sqrt{1-(\frac{0,8c}{c})^{2}}\\\\ L=\sqrt{0.36}=0.6m$
• Luas satu sisi yang rusuknya sejajar dengan gerak pesawat yaitu $\small \\A=s_{o}.s\\\\ A=(1)(0.6)m^{2}\\\\ A=0.6m^{2}$

---

28. Perhatikanlah gambar di bawah ini. Tiga muatan q₁,q₂ dan q₃ disusun membentuk konfigurasi menyerupai pada gambar. Dititik p besar berpengaruh medan listrik jawaban muatan q₁ sama dengan besar berpengaruh medan listrik jawaban muatan q₂ dan q₃.

SEBAB
Di titik p potensial listrik V jawaban muatan q₁ sama dengan tiga kali potensial listrik jawaban q₂ dan q_3.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: C

• Perhatikan gambar di bawah ini untuk memilih resultan berpengaruh medan listrik di p.

• Jarak muatan 2 ke titik p sanggup dihitung dengan phitagoras yaitu.
$\small \\R=2\sqrt{r^{2}-(\frac{r}{2})^{2}}\\\\R=\sqrt{3}r$
• Karena jarak dan besar muatan muatan 1 dan 3 sama ke titik p, besar berpengaruh medan listrik oleh dua muatan ini sama, dan resultannya sanggup dihitung dengan resultan dua vektor mengapit sudut 60.
$\small \\E_{1}=E_{3}=k\frac{q}{r^{2}}\\\\ E_{31}^{2}=E_{1}^{2}+E_{3}^{2}+2.E_{1}.E_{3}cos60\\\\ E_{31}=\sqrt{3}k\frac{q}{r^{2}}$
• Besar medan listrik oleh muatan 2 di titik p adalah
$\small \\E_{2}=k\frac{3\sqrt{3}q}{(\sqrt{3}r)^{2}}\\\\ E_{2}=\sqrt{3}k\frac{q}{r^{2}}$
• Resultan medan listrik di titik p jawaban ketiga muatan yaitu NOL
• Potensial dititik p jawaban muatan 1 akan sama dengan muatan 3.
$\small \\V_{1}=V_{3}=k\frac{q}{r}$
• Potensial jawaban muatan 2 dititik p adalah
$\small \\V_{2}=-3\sqrt{3}k\frac{q}{\sqrt{3}r}\\\\ V_{2}=-3k\frac{q}{r}$
• Potensial jawaban muatan 1 sama dengan dua kali potensial jawaban muatan 2 dan 3.

---

29. Sebuah kotak dengan berat 400N ditarik ke atas oleh gaya F sepanjang bidang miring dengan sudut kemiringan θ (sinθ = 3/5) dan koefisien gesek kinetik 2/5. Kotak bergerak dengan laju tetap dan berpindah sejauh d = 2m. Pernyataan yang benar adalah
1. Usaha oleh gaya F mesin adalah + 736 Joule
2. Usaha oleh gaya gravitasi -800 Joule
3. Usaha oleh gaya gesek -256 Joule
4. Besar gaya F yaitu 112N

Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: B

Untuk memudahkan membayangkan perhatikanlah gambar di bawah ini.

• Besar gaya gesek kinetik dan gaya F
$\small \\f_{k}=\mu _{k}Wcos\theta \\\\ f_{k}=\frac{2}{5}(400.\frac{4}{5})N\\\\ f_{k}=128N\\\\ \Sigma F=0\\\\ F-f_{k}-Wsin\theta =0\\\\ F=f_{k}+Wsin\theta \\\\ F=128N+400.\frac{3}{5}N=368N$
• Usaha oleh gaya F
$\small \\W_{F}=F.d\\\\ W_{F}=(368N)(2m)\\\\W_{F}=+736 Joule$
• Usaha oleh gaya gravitasi
$\small \\W=F.d\\\\ W=-wsin\theta .d\\\\ W=-400.\frac{3}{5}(2)\\\\ W=-480 Joule$
• Usaha oleh gaya gesek kinetik
$\small \\W_{f}=f_{k}.d\\\\ W_{f}=-(128)(2)\\\\ W_{f}=-256 Joule$

---

30. Pernyataan-pernyataan yang benar mengenai gelombang cahaya di bawah ini adalah
1. Seberkas cahaya yang merambat dari medium udara dan memasuki air tidak mengalami absorpsi sebagian energinya oleh air.
2. Seberkas cahaya sanggup mengalami interferensi dalam air.
3. Seberkas cahaya yang merambat dalam medium udara dan memasuki air mengalami perubahan frekuensi.
4. Seberkas cahaya yang merambat dari medium udara dan memasuki air mengalami perubahan panjang gelombang.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: C

• Cahaya ketika memasuki medium yang berbeda akan mengalami absorpsi energi oleh medium yang dilewatinya sehingga intensitasnya akan berkurang
• Seberkas cahaya dalam medium apapun sanggup mengalami interferensi asal ada cahaya lain yang koheren.
• Frekuensi gelombang apapun ketika memasuki medium yang berbeda selalu tetap, termasuk cahaya.
• Gelombang akan mengalami perubahan laju dan panjang gelombang ketika memasuki medium dengan kerapatan berbeda.

Sumber http://carafisika.blogspot.com

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: