Soal dan Pembahasan Fisika SBMPTN 2015 (Kode 509)

Bimbel WIN: 

Belajar dari bentuk soal yang sudah pernah ditanyakan membuat persiapan menghadapi ujian yang  sebenarnya akan menjadi lebih terarah, lebih fokus dan lebih efektif. 

Bentuk soal yang akan diujikan dari tahun ke tahun pada umumnya materinya sama. Pada pelajaran yang menitikberatkan pada hafalan soanya bisa sangat mirip bahkan ada yang persis sama. Sedangkan pada soal hitungan, rumus  dan analisanya pada umunya sama. 

Oleh karena itu, kami menyarankan bagiadik-adik calon mahasiswa baru (camaba) tahun ini, kuasailah minimal 10 tahun terakhir soal ujian yang sudah pernah keluar.

Pada kesempatan ini, bimbel WIN berbagi soal asli Fisika SBMPTN tahun 2015 kode 509 lengkap dengan pembahasannya yang mudah untuk dimengerti. Di akhir pembahasan, kami juga mengajak adik-adik camaba untuk tetap berlatih pada soal online yang sudah kami siapkan, Ayouk teruslah berlatih...!!! Semoga tahun ini kalian semuanya yang belajar disini bisa lolos di pilihan pertama kalian, Amiiin...  🙏🙏     

Soal No.16 

Kecepaan benda yang bergerak sebagai fungsi waktu ditunjukkan pada gambar. Pada selang waktu \({t_A} - {t_B}\), benda bergerak ...

(A) diperlambat kemudian dipercepat

(B) dipercepat kemudian diperlambat

(C) dengan kecepatan konstan

(D) dipercepat

(E) diperlambat

Pembahasan:

Diperlambat kemudian dipercepat

Kunci Jawaban: A

---

Soal No.17

Sebua balok dengan berat 100 newton terletak pada sebuah bidang datar. Pada saat t = 0 s balok diam. Kemudian, dari waktu t = 0 s sampai t = 5 s balo didorong dengan gaya konstan 50 newton sejajar bidang datar adalah 0,2. Dalam selang waktu antara t = 5 s sampai t = 10 s kelajuan balok ...

(A) nol

(B) semakin berkurang

(C) semakin bertambah

(D) bernilai maksimum pada t = 7,5 s

(E) bernilai minimum pada t = 7,5 s

Pembahasan:

t = (0 sampai dengan 5 sekon)

\(\begin{array}{l}fk = Mk.N\\\,\,\,\,\,\, = 0,2\,.\,100 = 20N\\W = m.g\\100 = m.10\\ \Rightarrow m = 10kg\\\sum {F = ma} \\50 - Fk = 10\,.\,a\\50 - 20 = 10\,.\,a\\\frac{{30}}{{10}} = a\\3m/{s^2} = a\\{V_2} = {V_1} + at\\\,\,\,\,\,\, = 0 + 3\left( 5 \right)\\\,\,\,\,\,\, = 15m/s\\t = \left( {5s/d10} \right){\rm{sekon}}\end{array}\)

Asumsikan benda berhenti maka V = 0 diantara \({{\rm{V}}_{\rm{2}}}{\rm{ - }}{{\rm{V}}_{\rm{3}}}\) terhadap gaya gesek yang bekerja 

\(\begin{array}{l}\sum F\,\,\,\,\,\, = ma\\ - f\,\,\,\,\,\,\,\, = m\,.\,a\\ - 20\,\,\,\,\, = 10\,\,a\\ - 2\frac{m}{{{s^2}}} = a\end{array}\)

\(\begin{array}{l}V\,\,\, = {v_2} + at\\o\,\,\,\, = 15 + ( - 2)t\\2t = 15\\t\,\,\,\, = 7,5{\rm{ sekon}}\,\,\,\,_{(vc = 0)}^{(hc = 0)}\end{array}\)

Bernilai minimum saat (7,5 - 10) sekon maka yang tepat kelajuan balok semakin berkurang

Kunci Jawaban: B

---

Soal No.18

Sebuah balok bergerak dari keadaan diam menuruni suatu bidang miring yang panjang. Bagian pertama bidang miring itu licin dan bagian berikutnya sampai ke dasar bersifat kasar. Setelah bergerak selama beberapa saat dibagian yang kasar, balok berhenti. pada peristiwa itu ...

(1) usaha oleh gaya gesek bernilai negatif

(2) usaha oleh gaya gesek sama dengan perubahan energi potensial balok

(3) usaha oleh gaya gesek tidak sama dengan usaha oleh gaya gravitasi

(4) usaha total pada balok tidak sama dengan nol

Pembahasan :

Ketika bergeraknya balok dari A ke B berupa lintasan licin. Balok hanya dipengaruhi oleh gaya berat. Berlaku Hukum Kekebalan Energi. 

\(\begin{array}{l}{E_{ma}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = {E_{mb}}\\{E_{pA}} + {E_{kA}} = {E_{pB}} + {E_{kB}}\\mg{h_A} + 0 = mg{h_B} + {E_k}_B\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{E_{kB}} = mg{h_A} - mg{h_B}\end{array}\)

Pada bidang miring B - C lintasannya kasar. Balok dipengaruhi gaya gesek yang merupakan gaya nonkonseratif. Jadi tidak dapat menggunakan Hukum Kekebalan Energi. Mencari usahanya \(wf = \Delta {E_P} + \Delta {E_k}\)

1. Usahanya oleh gaya gesek bernilai negatif \(\begin{array}{l}wf = \Delta {E_P} + \Delta {E_k}\\\,\,\,\,\,\,\,\, = ({E_{PC}} - {E_{PB}}) + ({E_{KC}} - {E_{KB}})\\\,\,\,\,\,\,\,\, = 0 - mg{h_B} + (0 - (mg{h_A} - mg{h_B}))\\\\wf =  - mg{h_A}\end{array}\)

Pernyataan benar

2. Usaha oleh gaya geseksama dengan perubahan energi potensial balok.

Pernyataan salah

\(Wf = \Delta \,{E_p} + \Delta \,{E_k}\)

3. Usaha oleh gaya gesek tidak sama dengan usaha oeh gaya gravitasi.

Pernyataan benar,karena gaya gesek merupakan gaya non-konservatif yang usahanya ditentukan oleh

\(Wf = \Delta \,{E_p} + \Delta \,{E_k}\)

4. Usaha total pada balok tidak sama dengan nol.

Pernyataan salah

Usaha oleh gaya berat

\(\begin{array}{l}{W_B} =  - \Delta \,{E_p}\\\,\,\,\,\,\,\,\, =  - \left( {{E_{PC}} - {E_{PA}}} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\, =  - \left( {0 - {E_{PA}}} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\, =  - \left( { - mg{h_A}} \right)\\{W_B} = mg{h_A}\end{array}\)

Usaha oleh gaya gesek

\(\begin{array}{l}{W_f} = \Delta \,{E_p} + \Delta \,{E_K}\\\,\,\,\,\,\,\,\, = \left( {{E_{PC}} - {E_{PB}}} \right) + \left( {{E_{KC}} - {E_{KB}}} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\, = 0 - {E_{PB}} + \left( {0 - {E_{KB}}} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\, =  - mg{h_B} - \left( {mg{h_A} - mg{h_B}} \right)\\{W_f} = mg{h_A}\\W\,{\rm{total = }}{{\rm{W}}_{\rm{B}}} + {W_F}\\mg{h_A} - mg{h_A}\\ = 0\end{array}\)

Kunci Jawaban: B

---

Soal No.19

Bila dua kelereng identik bergerak saling mendekat dengan laju sama pada sebuah lintasan lurus, maka energinya dan kelereng yang lain akan menerima energi dalam jumlah yang sama.

SEBAB

Hukum kekekalan momentumnya menjamin besar momentum masing-masing kelereng tidak berubah.

Pembahasan:

Pernyataan salah karena hukum kekekalan momentum hanya menjamin jumlah momentum sebelum tumbukan dan sesudah tumbukan smama besar.

Sebabnya juga salah,hukum kekekalan momentum tidak menjamin seperti itu. Ia hanya menjamin jumlah momentum sebelum tumbukan dan sesudah tumbukan sama besar.

Kunci Jawaban: E

---

Soal No.20

Sebuah balok plastik yang homogen dimasukan ke sebuah bejana yang penuh berisi cairan. Cairan yang tumpah sebanyak 4/5 volume balok. jika massa jenis cairan 1,2 g/cc, massa jenis balok adalah ... g/cc.

(A) 0,94

(B) 0,96

(C) 0,98

(D) 1,00

(E) 1,02

Pembahasan:

Volume yang tumpah=volume balok tenggelam

Syarat mengapung

\(\begin{array}{l}Fa = w\\{P_f}.g.{V_T} = {P_B}.g.{V_B}\\1,2g/cc\left( {\frac{4}{5}} \right)V = {P_B}.V\\\\0,9g/cc = {P_B}\end{array}\)

Kunci Jawaban: 

---

Soal No.21

Sebuah balon yang awalnya berisi air 1 liter ditambahkan gas yang sama sehingga volume balon menjadi 1,2 liter dan massa gas di dalam balon menjadi satu setengah kalinya.jika suhu gas tetap, maka rasio pertambahan tekanan terhadap tekanan awalnya adalah ...

(A) 0,25

(B) 0,33

(C) 0,50

(D) 0,67

(E) 0,75

Pembahasan:

Diketahui : \(\begin{array}{l}{V_1} = 1\,{\rm{liter}}\\{{\rm{V}}_{\rm{2}}} = 1,2\,{\rm{liter}}\\{{\rm{m}}_{\rm{2}}} = \frac{3}{2}\,{m_{\rm{1}}}\\T = {\rm{tetap}}\end{array}\)

Ditanya : \(\begin{array}{l}\frac{{\Delta \,{\rm{P}}}}{{{{\rm{P}}_1}}}?\\PV = n\,RT\\PV = \frac{m}{m}\,RT\\\frac{{PV}}{m} = kons\tan \end{array}\)

\(\begin{array}{l}\frac{{{P_1}\,{V_1}}}{{{m_1}}} = \frac{{{P_2}\,{V_2}}}{{{m_2}}}\\\frac{{{P_1}\,.\,1}}{{{m_1}}} = \frac{{{P_2}\,.\,1,2}}{{\frac{3}{2}\,{m_1}}}\\\frac{5}{4}\,\,{P_1} = {P_2}\\\frac{{\Delta \,P}}{{{P_1}}} = \frac{{{P_2} - {P_1}}}{{{P_1}}}\\\frac{{\Delta \,P}}{{{P_1}}} = \frac{{\frac{5}{4}\,{P_1} - {P_1}}}{{{P_1}}}\\\frac{{\Delta \,P}}{{{P_1}}} = \frac{{\frac{1}{4}\,{P_1}}}{{{P_1}}}\end{array}\)

Kunci Jawaban: A

---

Soal No.22

Untuk menaikkan suhu n mol gas ideal secara isokhoris sebesar \(\Delta T\) diperlukan kalor sebesar 20nR joule dengan R = 8,31 adalah nominal konstanta umum gas idea. Jika gas tersebut dipanaskan pada tekanan tetap 2 x \({10^5}\) Pa dengan pertambahan suhu sebesar \(\Delta T\) maka kalor yang diperlukan sebesar 30nR joule. Apabila volume gas setelah dipanaskan adalah \(100nR\,\,c{m^3}\), volume awalnya adalah ... \(c{m^3}\).

(A) 50nR

(B) 75nR

(C) 100nR

(D) 125nR

(E) 150nR

Pembahasan:

Isokorik (w=0)

\(\begin{array}{l}Q = w + \Delta \,u\\20\,nR = o + \Delta \,u\end{array}\)

Isobarik

\(\begin{array}{l}Q = W + \Delta \,u\\30\,nR = W + 20\,nR\\10\,nR = W\end{array}\)

\(\begin{array}{l}W = P\,\Delta V\\10\,nR = 2\,.\,{10^5}\left( {100\,nR - V} \right)\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{10^{ - 6}}\\10\,nR = 2\,.\,{10^{ - 1}}\left( {100\,nR - V} \right)\\10\,nR = 20\,nR - 0,2\,V\\V = \frac{{10\,nR}}{{0,2}}\\V = 50\,nR\end{array}\)

Kunci Jawaban: A

---

Soal No.23

Sebuah ambulance melaju dengan kecepatan tetap sambil membunyikan sirine. Jika pada saat yang sama sebuah mobil melintas dengan kecepatan tetap dan berlawanan arah dengan ambulans, maka ...

(1) ketika kedua kendaraan saling mendekati, frekuensi bunyi sirine yang didengar pengendara mobil lebih tinggi dari frekuensi yang didengar pengendara ambulans

(2) ketika mobil semakin mendekati ambulans, frekuensi yang didengar pengendara mobil semakin tinggi

(3) ketika kedua kendaraan saling menjauh, frekuensi yang didengar pengendara mobil lebih rendah dibandingkan frekuensi yang didengar pengendara ambulans

(4) ketika mobil semakin menjauh ambulans, frekuensi yang didengar pengendara mobil semakin rendah

Pembahasan:

(1) Benar karena

\({F_P} = \frac{{V + {V_P}}}{{V - {V_5}}} = Fs\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\frac{{{F_P}}}{{{F_S}}} = \frac{{V \pm {V_P}}}{{V \pm {V_5}}}\)

(2) Benar

(3) Benar karena

\({F_P} = \frac{{V + {V_P}}}{{V - {V_5}}}\,\,\rangle \,\,{F_P}\frac{{V - {V_P}}}{{V + {V_5}}} = {F_S}\)

(4) Benar

Kunci Jawaban: E

---

Soal No.24

Jika panjang gelombang cahaya yang digunakan pada percobaan Young digandakan, maka jarak antarpola terang yang berturutan menjadi dua kalinya.

SEBAB

Jarak antara dua pola terang yang berturutan selalu sama.

Pembahasan:

\(\frac{{d\,Y}}{\ell } = n\lambda \,\,\,\,\,\,\,Y \sim \lambda \)

*Jarak antara dua pola terang sebanding dengan panjang gelombangnya (Pernyataan benar)

*Jarak antara dua pola terang yang berurutanselalu sama yaitu satu panjang gelombang.(Sebab benar).Tetapi tidak berhubungan

Kunci Jawaban: B

---

Soal No.25

Sebuah lensa tebal memiliki permukaan bikonveks denga jari-jari kelengkungan masing-masing 30 cm dan 50 cm. Jika indeks bias lensa 1,5 maka jarak fokus lens ketika berada di udara adalah ... cm.

(A) 100

(B) 120

(C) 130

(D) 150

(E) 160

Pembahasan:

Bikonveks (Cembung-Cembung)

Rumus lensa gabungan

\(\begin{array}{l}\frac{1}{F} = \left( {\frac{{{n_L}}}{{{n_u}}} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{{F_1}}} + \frac{1}{{{F_2}}}} \right)\\\frac{1}{F} = \left( {\frac{{1,5}}{1} - 1} \right)\left( {\frac{1}{{30}} + \frac{1}{{50}}} \right)\\\frac{1}{F} = \left( {0,5} \right)\left( {\frac{{5 + 3}}{{150}}} \right)\\\frac{1}{F} = \frac{1}{2}\,\,.\,\,\frac{8}{{150}}\\F = \frac{{150}}{4} = 37,5\,\,cm\end{array}\)

Tidak ada jawaban

---

Soal No.26

Sebuah bola konduktor dengan jari-jari R memiliki rongga berbentuk bola yang berjari-jari a dihitung dari pusat bola konduktur, dengan a > R/2. Di pusat bola konduktur dletakkan sebuah muatan titik +Q dan bola konduktor itu diberi muatan listrik +Q. Jika \(k = 1/\left( {4\pi {\varepsilon _0}} \right)\) dengan \({\varepsilon _0}\) adalah permitivitas listrik dalam udara, maka besar kuat medan listrik di sebuah titik yang berjjarak R/2 dari pusat bola konduktor ...

(A) 0

(B) kQ/R\(^2\)

(C) 4kQ/R\(^2\)

(D) 8kQ/R\(^2\)

(E) kQ/(R + a)\(^2\)

Pembahasan:

Hukum garis

\(\begin{array}{l}EA = \frac{{\Sigma \,q}}{{\Sigma \,o}}\\E = \frac{{\Sigma \,q}}{{\Sigma \,o\left( {4\,\pi \,{r^2}} \right)}}\\E = \frac{{k\,.\,Q}}{{{{\left( {\frac{R}{2}} \right)}^2}}}\\E = k\frac{Q}{{\frac{{{R^2}}}{4}}}\\E = 4\,k\frac{Q}{{{R^2}}}\end{array}\)

Kunci Jawaban: C

---

Soal No.27

Sebuah rangkaian listrik diperlihatkan pada gambar. Agar energi yang diserap oleh hambatan 6 ohm setiap sekonnya 1,5 joule, beda tegangan X yang harus dipasang adalah ... volt.

(A) 4

(B) 5,4

(C) 6,2

(D) 8

(E) 8,2

Pembahasan:

\(\begin{array}{l}Rx = \frac{{18}}{{14}}\,\,,\,\,Ry = \frac{{15}}{{14}}\,\,,\,\,Rx\frac{{30}}{{14}}\\R = R{p_1} + R{p_2} + Rx\\R\,{\rm{total}} = \frac{2}{3} + \frac{{30}}{{42}} + \frac{{18}}{{14}}\\R\,{\rm{total = }}\frac{{112}}{{42}}\\Vx = i\,\,.\,\,R\\\,\,\,\,\,\,\, = \frac{1}{2}\,\,\,.\,\,\frac{{112}}{{42}}\\w = {i^2}\,R\,\,.\,\,t\\1,5 = {i^2}\,.\,6\left( i \right)\\\frac{1}{4} = {i^2}\\\frac{1}{2} = i\\\\\frac{1}{{R{p_1}}} = \frac{1}{1} + \frac{1}{2}\\R{p_1} = \frac{2}{3}\Omega \\\frac{1}{{R{p_2}}} = \frac{1}{{Ry}} + \frac{1}{{Rz}}\\\frac{1}{{R{p_2}}} = \frac{{14}}{{15}} + \frac{{14}}{{30}}\\R{p_2} = \frac{{30}}{{42}}\\Vx = 4\,{\rm{volt}}\end{array}\)

Kunci Jawaban: A

---

Soal No.28

Seorang siswa menginginkan arus listrik AC 0,5 A. Ia menghubungkan transformator yang efisiensinya 80% dan jumlah lilitannya 100 dan 200 dengan sumber arus 1,25 A yang berasal dari batrei. Ternyata ia tidak mendapatkan arus listrik yang diharapkan. Ia mendapati arus listrik ...

(A) 2,5 A karena ia menghubungkan lilitan 200 dengan sumber arus

(B) 0,625 A karena ia menghubungkan lilitan 100 dengan sumber arus

(C) 0,5 A karena ia menghubungkan lilitan 200 dengan sumber arus

(D) 0,5 karena ia menghubungkan lilitan 100 dengan sumber arus

(E) 0 A karena ia mneghubungkan lilitan 100 dengan sumber arus

Pembahasan:

Travo hanya bekerja pada arus AC karena sumber arus baterai (DC),maka arus keluar pasti nol.

Kunci Jawaban: E

---

Soal No.29

Menurut model atom Bohr, jika elektron pada atom hidrogen bertransisi dari keadaan n ke keadaan (n-1), maka perubahan radius atom hidrogen adalah sebanding dengan ...

(A) 2n-1

(B) 2(n-1)

(C) 2n

(D) 2(n+1)

(E) 2(n+1)

Pembahasan:

Jari-jari lintasan dalam atom hidrogen memnuhi rumus :

\({r_n} = {n^2}\,{a_o}\)

Dimana,

n = kulit ke 1, 2, 3, .... dst

\({a_o} = 0,53\,\mathop A\limits^o \)

Pada keadaan \(n \to {r_n} = {n^2}{a_o}\)

Pada keadaan \(\,\left( {n - 1} \right) \to {r_{\left( {n - 1} \right)}} = {\left( {n - 1} \right)^2}\,{a_o}\)

\(\begin{array}{l}\Delta \,r = \left| {{r_{\left( {n - 1} \right)}} - {r_n}} \right|\\\Delta \,r = \left| {{{\left( {n - 1} \right)}^2}\,{a_o} - {n^2}\,{a_o}} \right|\\\Delta \,r = \left| {\left( {{n^2} - 2n + 1} \right){a_o} - {n^2}\,{a_o}} \right|\\\Delta \,r = \left| {\left( { - 2n + 1} \right)\,{a_o}} \right|\\\Delta \,r = \left( {2n - 1} \right)\,{a_o}\end{array}\)

Karena \({a_0}\)= konstan,maka perubahan radius atom hidrogen 

Kunci Jawaban: A

---

Soal No.30

Pengamat A berada berada di dalam sebuah gerbong karena api dan pengamat B duduk di peron stasiun kereta api. Gerbong kereta api bergerak dengan kelajuan v yang mendekati laju cahaya. Pengamat A dan B melihat sebuah lampu di dalam kereta menyala dan padam secara periodik. Periode nyala-padam lampu menurut kedua pengamat berbeda.

SEBAB

Laju cahaya menurut kedua pengamat sama.

Pembahasan:

Pernyataan benar karena

\(t = \frac{{{t_o}}}{{\sqrt {1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}\)

Sebabnya juga benar karena kecepatan cahaya selalu konstan,tetapi keduanya tidak berhubungan.

Kunci Jawaban: B

Tweet

Subscribe to receive free email updates: