Penyelesaian soal Simak UI dan UM-UGM part 1

Solution of Challenging Question 3

Solution of challenging question 2

Challenging Question 5

1. As shown in the figure below, a ball is launched diagonally upward from a horizontal ground. The time at launch is 0. After passing through a point at height h at time t, the ball lands at time T.

What is the height h? From 1-5 below choose the correct answer.
1.½ gt²                                            3. ½ gT(T-t)                                           5.½ g(T-t)²

2.½ gtT                                             4. ½ gt(T-t)
(Answer: 4)

2.As shown in the figure below, an artificial satellite is travelling in a circular orbit around the earth. The radius of the orbit from earth's center is r. Assume that the earth is uniform sphere with a radius of R. The magnitude of acceleration due to gravity at the earth's surface is g.

What is the period of the satellite's orbital motion? From 1-4 below choose the correct answer.

(Answer: 3)

3. A copper container (mass 100g) holds 200 g of water. The temperature of the container and water is 20^oC. A 150-g piece of copper heated to 80^oC is placed in the water. The water is stirred thoroughly. After sufficient time elapses, to what temperature does the water change? From 1-5 below choose the best answer. Assume that no heat is transferred to or from the environment. The specific heat of water is 4.2 J/g.K, and the specific heat of copper is 0.40 J/g.K.
1. 23^oC                                            3. 25^oC                                      5. 27^oC
2. 24^oC                                            4. 26^oC
(Answer: 5)

4. A half sphere of radius r is fixed to a horizontal floor. The inner surface of the sphere is smooth. A small ball of mass m is at the bottom point P of the sphere and is given an initial velocity v as in Figure. The initial velocity v is sufficiently large so that the small ball reaches a point Q at height r. Find the magnitude of the normal force exerted by the sphere on the small ball when the ball passes through the point Q. The acceleration due to gravity is denoted as g.

• (Answer: c)

5. As shown in Figure 1, two people of the same height are holding up a box attached  to a pole. The center of gravity of the pole and the box is located at point G. The pole is supported at points A and B. The pole and the box do not change form.

As shown in Figure 2, the two people are now standing on a slope inclined by angle (θ < π/4) from the horizontal. The person supporting the upper end at A exerts a force of magnitude of F_A vertically upward. The person supporting the lower end at B exerts a force of magnitude of F_B vertically upward. What is the value of the ratio F_A/F_B ? From 1-6 below choose the correct answer.

(Answer: 6)

6. As shown in Figure 1, two tanks of different cross-sectional areas are connected by a pipe. The tanks are filled with water, and openings A and B are tightly sealed with pistons that can move without friction. Initially, both pistons are in equilibrium at the same height. The cross-sectional area of B is n times larger than that of A.

As shown in Figure 2, a force of magnitude F is applied vertically downward to the piston at A, causing it to move downward by distance h. As a result, the piston at B moves upward by distance h'. Next, a force of magnitude F' is applied vertically downward to the piston at B. As a result, both pistons return to their original positions shown in Figure 1. From 1-9 below choose the combination that correctly expresses h' and F'.

(Answer: 5)

7. As shown in the figure below, potential difference V exists between two parallel plates (a, b) that have a small hole. Uniform electric field E and magnetic flux density B exist in the region above the plates, and are perpendicular to each other. The direction of E is parallel to this page and plate b. The direction of B is perpendicular to this page, from back to front. A positively charged particle of charge q and mass m, initially at rest in the hole of plate a, is accelerated by potential difference V so that it enters the region above the plate perpendicularly to E and B and travels straight through the region

What is the ratio of the magnitude E of the electric field to the magnitude B of the magnetic flux density E/B ? From 1-6 below choose the correct answer.

(Answer: 2)



8. As shown in the figure below, an enclosed cylindrical container (cross-sectional area : S) is divided into two sections (A,B) by a piston (P). The length of each section is 10 cm. Each section contains a monoatomic ideal gas at temperature 0^oC and pressure 1.0x10⁵Pa (both contain the same type of gas). The gas B is in contact with a thermostatic bath at temperature 0^oC, and does not change in temperature. The piston and container do not conduct heat. The area of contact between the piston and the container is tightly sealed and frictionless.

When the gas in A is heated to 57^oC using a heater, what distance is traveled by P (in cm)? From 1-5 below choose the best answer. 
1. 0.1                                                         3. 1                                                       5. 10
2. 0.5                                                         4. 5

9.

10. The parallel-plate capacitor shown in Figure 1 consists of two plates (each with are S) separated by a distance of 2d. A charge of Q is stored in the capacitor. Next, as shown in Figure 2, an uncharged conductor of thickness d and area S is inserted between the capacitor's plates, parallel to them.

What is the ratio of the electrostatic energy in Figure 2 to the electrostatic energy in Figure 1? From 1-5 below choose the correct value.
1. 1/4                                                    3. 1                                                               5. 4
2. 1/2                                                    4. 2

11. An elastic ball is dropped on a long inclined plane. It bounces, hits the plane again, bounces, and so on. Let us label the distance between the points of the first and the second hit d₁₂ and the distance between the points of the second and the third hit d₂₃ . Find the ratio d₁₂/d₂₃.

Answer: 1/2


12. Sebuah partikel dengan massa m dan muatan Q mengalami dua macam medan homogen, yaitu medan gravitasi g arah sb-y negatif dan medan listrik E arah sb-x positif. Partikel itu ditembakkan dengan kecepatan v pada bidang vertikal dan membentuk sudut θ terhadap horizontal. Jarak terjauh lintasan partikel tersebut adalah 

Answer: C

Electricity and Magnetism

Buku ini cocok untuk di jadikan buku pendamping untuk belajar fisika.Untuk mendownload buku ini silahkan klik download di bawah ini.   DOWNLOAD                                                                                        Selamat menuntaskan buku ini.

Soal Ujian Masuk Universitas Dunia

Disini disediakan soal-soal ujian masuk univesitas di dunia seperti wisconsin university, NTU, ujian masuk perguruan tinggi di India dll
silahkan download soalnya, dengan cara klik download dibawah ini
DOWNLOAD
selamat mencoba

Soal-Soal PTN part 2

1. Transfer kalor dalam gas dapat terjadi melalui

(1) radiasi                                                           (3) konveksi

(2) konduksi                                                       (4) sublimasi

(SPMB 2006)

2. Sebuah bola pejal massa 2 kg menggelinding pada bidang miring dengan kemiringan 37^o terhadap horizontal dari ketinggian 7 m. Pernyataan berikut yang benar adalah

(1) kecepatan bola ketika sampai dari dasar bidang miring adalah 10 m/s

(2) energi kinetik rotasi bola ketika sampai pada dasar bidang miring adalah 40 J

(3) percepatan bola menggelinding adalah 4,3 m/s²

(4) energi kinetik total bola ketika sampai pada dasar bidang miring adalah 100 J

(SPMB 2006)

3. Tiga buah kapasitor masing-masing C₁ = 4 μF, C₂ = 6 μF dan C₃ = 12 μF dirangkai seri kemudian dihubungkan pada tegangan bolak balik 100 V dengan frekuensi sudut 1000 rad/s, maka:

(1) kapasitor total bernilai 2 μF

(2) reaktansi kapasitif total 500 Ω 

(3) tegangan pada C₁ terbesar

(4) energi yang tersimpan pada C₃ terkecil

(SPMB 2006)

4. Dua balok identik ditarik sepanjang jarak yang sama. Balok A ditarik dengan gaya F₁ yang membentuk sudut θ₁ terhadap bidang datar dan balok B ditarik dengan gaya F₂ yang membentuk sudut θ₂ terhadap bidang datar. Ternyata usaha yang dilakukan untuk memindahkan balok A lebih besar. Peristiwa ini menunjukkan bahwa

(1) F₁ > F₂ dan θ₁ < θ₂

(2) F₁ > F₂ dan θ₁ = θ₂

(3) F₁ = F₂ dan θ₁ < θ₂

(4) F₁ = F₂ dan θ₁ = θ₂

_{(SPMB 2007)}

_{5. Sebuah bola dilempar secara vertikal ke atas, mencapai titik tertinggi dan kemudian jatuh kembali ke bawah. Pernyataan-pernyataan berikut yang benar tentang percepatan adalah} 

_{(1) selalu searah dengan gerakan}

_{(2) maksimum terjadi di titik tertinggi}

_{(3) berkurang ketika kembali ke bawah}

_{(4) selalu ke arah bawah}

_{(SNMPTN 2009)}

_{6. Dua bola identik dilemparkan bersamaan secara horizontal dari sebuah gedung tinggi. Salah satu bola dilempar dengan kecepatan awal v sedangkan yang lainnya dengan kecepatan 1/2 v. Pernyataan yang benar mengenai peristiwa tersebut adalah} 

_{(1) bola dengan kecepatan awal 1/2 v mengalami percepatan lebih kecil}

_{(2) kedua bola menyentuh tanah pada waktu yang sama}

_{(3) bola dengan kecepatan awal v mencapai tanah lebih dahulu}

_{(4) bola dengan kecepatan awal v mencapai tanah pada jarak lebih jauh}

_{(SNMPTN 2009)}

7.Di bawah ini merupakan beberapa jenis sifat rangkaian berdasarkan selisih dari nilai reaktansi induktif  X_L, dengan reaktansi kapasitif XC  
(1) Rangkaian induktif (X_L > X_C), beda sudut fase antara kuat arus dengan tegangan bernilai positif  
(2) Rangkaian kapasitif (X_L < X_C), beda sudut fase antara kuat arus dengan tegangan bernilai negatif 
(3) Rangkaian resistif (X_L = X_C), arus sefase dengan tegangan dan disebut juga rangkaian dalam keadaan           resonansi
(4) Rangkaian konduktif (X_L ≠ X_C), reaktansi induktor tidak sama dengan reaktansi kapasitif

_{(SIMAK UI 2009)}

8. Pernyataan yang benar tentang kapasitansi sebuah kapasitor pelat sejajar adalah
(1) berbanding lurus dengan luas pelat
(2) tidak bergantung pada rapat muatan

(3) bergantung pada jarak antarpelat

(4) tidak bergantung pada jenis bahan yang disisipkan diantara kedua pelat

(SNMPTN 2011)

9. Besar GGL maksimum pada generator arus bolak-balik berbanding lurus dengan 

(1) jumlah lilitan                                                   (3) kecepatan sudut putaran

(2) besar medan magnet                                      (4) diameter kawat kumparan

(SNMPTN 2011)

10. Sebuah benda bermassa m diikat dengan seutas tali yang panjangnya L kemudian diayunkan sebagai bandul sederhana. Sistem bandul ini mempunyai 

(1) periode yang bergantung pada L

(2) laju yang bertambah jika benda menjauhi kedudukan seimbang

(3) energi mekanik total tetap sepanjang lintasan geraknya

(4) gaya pemulih sebesar mg, dengan g adalah percepatan gravitasi

(SNMPTN 2011)

11. Seberkas gelombang tsunami yang terbentuk di laut dalam arah perjalarannya membentuk sudut φ dengan garis pantai. Semakin dekat dengan pantai sudut φ ini akan bertambah besar.

SEBAB

Gelombang tsunami merupakan gelombang air laut. Semakin dangkal dasar laut maka semakin kecil kecepatan gelombangnya, sehingga dalam penjalarannya menuju pantai gelombang ini dibiaskan mendekati garis normal, yaitu garis yang tegak lurus garis pantai

(SPMB 2006)

12. Zat yang kalor jenisnya besar, jika diberi kalor, lebih cepat panas dibandingkan zat yang kalor jenisnya kecil

SEBAB

Kemampuan zat menyerap kalor sangat ditentukan oleh kalor jenis zat tersebut

(SPMB 2006)

13. 1 kg air yang memiliki kalor jenis 1 kal/g^oC bersuhu 0^oC, jika diberi kalor sebanyak 2 kkal, akan memuai dan suhunya akan naik

SEBAB

Air akan selalu memuai jika dipanaskan atau diberi kalor.

(SPMB 2006)

14. Luka bakar yang diakibatkan oleh tersiram 200 gram air bersuhu 100^oC akan lebih parah dibandingkan dengan yang diakibatkan tersentuh 200 gram besi bersuhu 100^oC

SEBAB

Kalor yang tersimpan dalam 200 gram air bersuhu 100^oC lebih banyak dibandingkan dengan yang tersimpan dalam 200 gram besi bersuhu 100^oC.

(SPMB 2007)

15. Pada kondisi yang sama, secangkir kopi panas lebih cepat kehilangan kalor dibandingkan secangkir kopi hangat

SEBAB

Laju pendinginan sebuah benda berbanding lurus dengan suhu benda tersebut mula-mula.

(SPMB 2007)

16. Sepotong donat dan buah semangka (keduanya bermassa sama) yang baru dikeluarkan dari lemari es akan mencapai suhu ruang secara bersamaan

SEBAB

Laju pemanasan sebuah benda berbanding lurus dengan suhu mula-mula benda tersebut.

(SPMB 2007)

17. Periode bandul sederhana ketika berada dalam lift yang naik dipercepat makin lama makin kecil.

SEBAB

Periode bandul berbanding terbalik dengan akar percepatan gravitasi.

(SNMPTN 2008)

18. Pada proses dengan volume konstan, jika temperatur sistem meningkat menjadi dua kali temperatur mula-mula, maka tekanan sistem juga menjadi dua kali tekanan mula-mula

SEBAB

Pada proses dengan tekanan konstan, volume berbanding lurus dengan temperatur.

(SIMAK UI 2009)

19. Total arus yang memasuki suatu titik percabangan pada rangkaian listrik sama dengan total arus yang keluar dari titik percabangan tersebut.

SEBAB

Kapasitas suatu kapasitor yang terbuat dari dua bola konduktor konsentris tergantung pada jejari kedua bola dan juga bahan dielektrik pengisi kapasitor

(SIMAK UI 2009)

20. Saat ketinggian pesawat bertambah, tekanan udara di bawah sayap pesawat terbang lebih besar daripada tekanan udara di atas permukaan sayap

SEBAB

Kecepatan aliran udara di atas permukaan sayap lebih besar daripada kecepatan aliran udara di bawah sayap.

(SIMAK UI 2009)

Petunjuk:
Untuk mengerjakan soal no 1-10 gunakan petunjuk sebagai berikut:
(A) jika (1),(2), dan (3) yang betul
(B) jika (1), dan (3) yang betul
(C) jika (2) dan (4) yang betul
(D) jika (4) yang betul
(E) jika semuanya betul

Untuk mengerjakan soal no 11-20 gunakan petunjuk sebagai berikut
(A) jika pernyataan betul, alasan betul, dan keduanya menunjukkan hubungan sebab akibat
(B) jika pernyataan betul, alasan betul, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab akibat
(C) jika pernyataan betul dan alasan salah
(D) jika pernyataan salah dan alasan betul
(E) jika pernyataan dan alasan keduanya salah

(

Aplikasi Fisika

Aplikasi Kapasitor Keping Sejajar pada Keyboard Komputer

     Komputer juga memanfaatkan kapasitor . Sebagai contoh, satu tipe keyboard komputer memiliki kapasitor-kapasitor pada bagian dasar dari tombol-tombolnya, seperti ditunjukkan pada gambar. Tiap tombol dihubungkan ke suatu keping yang dapat digerakkan yang menampilkan keping pertama kapasitor, keping yang diam pada dasar keyboard menampilkan keping-keping kedua dari kapasitor. Ketika sebuah tombol ditekan, jarak pisah antara keping atas (keping yang bergerak) dengan keping bawah (keping yang diam) berubah dari kira-kira 5 mm menjadi kira-kira 0,3 mm. Berkurangnya jarak pisah antarkeping menyebabkan kapasitas meningkat. Rangkaian-rangkaian elektronik luar mengenal tiap tombol (key) berdasarkan perubahan kapasitasnya ketika ditekan. Dengan demikian, informasi yang dibawa oleh tombol yang ditekan akan masuk ke dalam komputer.

Tahukah Anda

     Lintasan yang ditempuh oleh seorang peloncat indah mulai dari melompat meninggalkan papan sampai jatuh ke permukaan air mengikuti bentuk parabola (lihat gambar). Dorongan pada saat ia meninggalkan papan memberi peloncat suatu momentum sudut awal di sekitar pusat massanya. Ketika ia menggulung tubuhnya dengan cara menekuk lengan dan kakinya, momen inersia terhadap pusat massa berkurang, dan sesuai hukum kekekalan momentum sudut, kecepatan sudut putar meningkat satu kali atau lebih. Ia kemudian meluruskan tubuhnya kembali, meningkatkan momen inersia sehingga otomatis memperkecil nilai-nilai kecepatan sudutnya dan ia dapat masuk ke air dengan halus (tanpa terdengar bunyi percikan air yang keras). Perubahan momen inersia dari posisi lurus ke gulungan bisa mencapai faktor 3 1/2 .

Gambar. Seorang peloncat indah berotasi lebih cepat jika lengan dan kaki ditekuk daripada direntangkan.

Problem and Solution on Thermodynamics and Statistical Mechanics

Buku ini cocok untuk di jadikan buku pendamping untuk belajar fisika, khususnya untuk topik termodinamika. Di buku ini terdapat berbagai soal dengan tingkatan mudah hingga sulit. Untuk mendownload buku ini silahkan klik download di bawah ini.

DOWNLOAD
Selamat menuntaskan buku ini. 

Kumpulan Soal PTN Part 1

1. Balok A beratnya 100 N diikat dengan tali mendatar di C (lihat gambar). Balok B beratnya 500 N. Koefisien gesekan antara A dan B = 0,2 dan koefisien gesekan antara B dan lantai = 0,5. Besarnya gaya F minimal untuk menggeser balok B adalah ...

(Answer: 320 N)

(UMPTN 1993)

2. Peluru dengan massa 20 gram ditembakkan miring ke atas membentuk sudut 37o terhadap arah mendatar dengan kecepatan awal 50 m/s. Energi kinetik peluru satu detik setelah ditembakkan adalah ...

(Answer: 20 J)

(UMB 2008)

3.Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan dengan sudut elevasi 30o dengan kecepatan 40 m/s. Jika gesekan dengan udara diabaikan, maka energi potensial peluru pada titik tertinggi adalah ...

(Answer: 4 joule)

(UMPTN 1997)

4. Sebuah balok bermassa 2 kg mula-mula diam dan dilepaskan dari puncak bidang lengkung yang berbentuk seperempat lingkaran dengan jari-jari R. Kemudian balok meluncur pada bidang datar dan berhenti di B yang berjarak 3 m dari titik awal bidang datar A. Jika bidang lengkung tersebut licin, sedangkan gaya gesek antara balok dan bidang datar sebesar 8 N, besar R adalah ...

(Answer: 1,2 m)

(SPMB 2005)

5. Beban bermassa 20 kg ditempatkan pada jarak 1,5 m dari kaki B (lihat gambar) pada sebuah meja datar bermassa 100 kg yang memiliki panjang 6 m. Gaya yang bekerja pada kaki A untuk menahan beban dan meja adalah ...

(Answer: 550 N)

(SNMPTN 2004)

6. Kedua ujung sebuah pegas yang memiliki tetapan pegas 50 N/m ditarik masing-masing dengan gaya sebesar 10 N yang saling berlawanan, pertambahan panjang pegas tersebut adalah ...

(Answer: 0,2 m)

(SNMPTN 2012)

7. Sebuah mobil mula-mula diam. Kemudian mobil dihidupkan dan mobil bergerak dengan percepatan tetap 2 m/s² . Setelah mobil bergerak selama 10 s mesinnya dimatikan, mobil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti 10 s kemudian. Jarak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah ...

(Answer: 100 m)

(SPMB 2002)

8. Pada sistem kesetimbangan benda tegar seperti tampak pada gambar di atas. Batang homogen AB panjangnya 80 cm dengan 18 N, berat beban = 30 N, dan BC adalah tali. Jika jarak AC = 60 cm, tegangan pada tali adalah ...

(Answer: 65 N)

(UMPTN 1991)

9. Di mana letak titik berat dari bangun seperti pada gambar di samping?

(Answer: x = 4 cm ; y = 4,3 cm)

(UMPTN 1994)

10. Pada gambar terlukis suatu segitiga siku-siku yang sangat ringan tetapi kuat. Di titik sudutnya ada massa m₁,m₂, dan m₃ masing-masing 100 gram, 100 gram, dan 300 gram. Jarak m₁m₂ dan m₂m₃ masing-masing 40 cm dan 30 cm. Gaya F mengenai tegak lurus pada kerangka m₁m₂ dengan jarak x dari m₁. Gaya F sebidang dengan bidang kerangka. Agar titik bergerak translasi murni (tanpa rotasi) besar x adalah …

(Answer: 32 cm)

(PP I 1983)

11. Sebuah benda bermassa 50 gram bergerak harmonik sederhana dengan amplitudo 10 cm dan periode 0,2 s. Besar gaya yang bekerja pada sistem saat simpangannya setengah amplitudo adalah sekitar ...
(Answer: 2,5 N)
(SPMB 2005)

12. Empat buah pegas memiliki konstanta pegas yang sama. Kemudian dua pegas dihubungkan secara seri dan disebut pegas A, sementara dua pegas yang lain dihubungkan paralel dan disebut pegas B. Jika keduanya diberikan beban yang sama, maka perbandingan frekuensi getar A dan B adalah ...
(Answer: 1 : 2 )
(SPMB 2003)

13. Dua benda A dan B bermassa sama, masing-masing 2 kg saling bertumbukan. Kecepatan sebelum tumbukan adalah V_A = 15 i + 30 j (m/s) dan V_B = - 10 i + 5 j (m/s). Kecepatan benda A setelah tumbukan adalah  -5 i + 20 j (m/s). Persentase energi kinetik yang hilang setelah tumbukan adalah …
(Answer: 40 %)
(SPMB 2005)

14. Peluru dengan massa 50 gram ditembakkan ke arah balok bermassa 0,95 kg, yang terletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar di samping. Hal itu menyebabkan pegas tertekan 20 cm. Perhitungan menunjukkan bahwa gaya sebesar 1 N dapat menyebabkan pegas tertekan 1 cm. Besar kecepatan mula-mula peluru adalah ...
(Answer: 40 m/s)
(SPMB 2005)

15. Tiga batang logam yang berbeda jenis dilas menjadi bentuk seperti gambar di samping ini. Ujung bebas batang pertama bersuhu 100^oC, sedangkan dua ujung lainnya bersuhu 0^oC. Ketiga batang memiliki panjang dan luas penampang sama sedangkan konduktivitas termal batang pertama, kedua dan ketiga berturut-turut k₁, k₂, dan k₃. Jika hubungan antara ketiganya adalah k₁ = 2k₂ = 3k₃ maka suhu di sambungan ketiga batang tersebut adalah mendekati …
(Answer: 55^oC)
(SPMB 2004)