Soal dan Pembahasan Fisika SBMPTN 2016 (Kode 220)

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 2016 kode 220 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

Sebuah bola ditembakan dari tanah ke udara. Pada ketinggian 9,1 m komponen kecepatan bola dalam arah x adalah 7,6 m/s dan dalam arah y 6,1 m/s. Jika percepatan gravitasi g=9 \(m/l{s^2}\), maka ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola kira-kira sama dengan .....

(A) 14 m
(B) 13 m
(C) 12 m
(D) 11 m
(E) 10 m

Pembahasan :

Ketinggian maksimum \(Vy = 0\)

\(V{y^2} = Vo{y^2} - 2gh\)

\({O^2} = {\left( {6,1} \right)^2} - 2\left( {9,8} \right){h^1}\)

\({h^1} = \frac{{{{6,1}^2}}}{{2(9,8)}} = 1,9m\)

hmaks \( = h + {h^1}\)

💥 Kunci Jawaban : D

💦 Soal No. 17

Dua buah benda A dan B yang masing-masing bermassa \({M_A}\) dan \({M_B}\) terhubung dengan tali ringan dan tidak elastik melalui suatu katrol yang masanya di abaikan. Benda A ditempatkan pada suatu permukaan bidang miring licin dengan sudut kemiringan \(\theta = {30^o}\) terhadap horizontal. Diketahui saat t = 0 s, kedua benda dilepaskan secara bersamaan dari keadaan diam. Jika pada saat t =1 s, benda A telah naik setinggi h =1 meter terhadap posisi awalnya, maka rasio massa \({M_A}\) : \({M_B}\)adalah....

(A) 3:2
(B) 2:3
(C) 1:3
(D) 8:7
(E) 7:8

Pembahasan :

\(\sin \theta = \frac{h}{s}\)

\(S = \frac{h}{{\sin \theta }}\)

\(S = \frac{1}{{\sin 30^\circ }}\)

\(S = \frac{1}{{\left( {{\textstyle{1 \over 2}}} \right)}}\)

\(S = 2m\)

\(S = Vo.t + \frac{1}{2}a{t^2}\)

\(2 = 0 + \frac{1}{2}a{\left( 1 \right)^2}\)

\(2 = \frac{1}{2}a\)

\({4^m}/{s^2} = a\)

\(a = \frac{{\left( {mb - ma{\textstyle{1 \over 2}}} \right)g}}{{ma + mb}}\)

\(4 = \frac{{\left( {mb - ma\frac{1}{2}} \right)10}}{{ma + mb}}\)

\(4ma + 4mb = 10mb - 5ma\)

\(9ma = 6m\)

\(\frac{{ma}}{{mb}} = \frac{6}{9}\)

\(\frac{{ma}}{{mb}} = \frac{2}{3}\)

💥 Kunci Jawaban : B

💦 Soal No. 18

Sebuah benda dengan momen inersia I=Mr 2 dilepas dari keadaan diam dan menggelinding menuruni bidang miring. Pernyataan yang tepat untuk keadaan benda itu ketika mencapai titik sejauh h dibawah titik awalnya adalah...

(A) jumlah energi kinetik translasi dan rotasinya lebih besar.
(B) jumlah energi kinetk translasi dan rotasinya lebih besar dari energi potensial awalnya.
(C) energi kinetik translasinya dua kali energi potensial awalnya.
(D) energi kineti translasinya seperempat dari enrgi potensial awalnya.
(E) energi kinetik rotasinya dua kali energi potensialnya.

Pembahasan :

\(E{k_1} = \frac{1}{2}m{\vartheta _1}^2\left( {{V_1} = 0} \right)\)

\(E{k_1} = 0\)

\(E{k_2} = \frac{1}{2}m{\vartheta _2}^2\left( {{V_2} \ne 0} \right)\)

\(E{k_2} > E{k_1}\)

💥 Kunci Jawaban : A

💦 Soal No. 19

Seorang anak yang menggunakan sepasang sepatu bersol karet dengan luas setiap sol sepatu \(14c{m^2}\) dan ketebalan 5 mm meluncur dilantai. Gaya gesek yang bekerja padasetiap kaki adalah 20 N. Keadaan ini meyebabkan setiap sol sepatu mengalami perubahan bentuk. Jika modulus geser karet adalah \(3 \times {10^4}Nm2\), maka jarak horizintal antara ujung permukaan atas dan bawah sol sepatuadalah....

(A) 2,08mm
(B) 2,38mm
(C) 3,42mm
(D) 3,52mm
(E) 3,92mm

Pembahasan :

Dik:

\(A = 14c{m^2} = {14.10^{ - 4}}{m^2}\)

\(\ell = 55mm = {5.10^{ - 3}}m\)

\(F = 20N\)

\(E = 3.104N/{M^2}\)

Dit: \(\Delta \ell ...?\)

Jawab :

\(\Delta \ell = \frac{{F.\ell }}{{E.A}}\)

\( = \frac{{{{20.5.10}^{ - 3}}}}{{{{3.10}^4}{{.14.10}^{ - 4}}}}\)

\( = 2,38mm\)

💥 Kunci Jawaban : B

💦 Soal No. 20

Ujung sebuah pipa silinder memiliki jari-jari1,5cm. Air (\({P_{air}} = 1,0x{10^3}kg/{m^3}\)) mengalir dengan laju tetap 7,0 m/s. Laju aliraan massa yang meninggalkan pipa adalah.....

(A) 7.000 kg/s
(B) 48 Kg/s
(C) 7,0 Kg/s
(D) 4,9 Kg/s
(E) 2,5 Kg/s

Pembahasan:

Dik:

\(r = 1,5cm = {1,5.10^{ - 2}}m\)

\(\ell \) air \(1000Kg/{m^3}\)

\(\vartheta = 7m/s\)

Dit :

\(\frac{m}{t}...?\)

Jawab :

\(\rho = \frac{m}{V}\) \(V = \frac{m}{\rho }\)

\(Q = A.\vartheta \) \(\frac{V}{t} = A.\vartheta \)

\(\left( {{\textstyle{m \over p}}} \right) = A.\vartheta \)

\(\frac{m}{t} = \ell .A.\vartheta \)

\(\frac{m}{t} = 1000\left( {3,14} \right){\left( {{{1,5.10}^{ - 2}}} \right)^2}\left( 7 \right)\)

\(\frac{m}{t} = {3140.2,25.10^{ - 4}}7\)

\(\frac{m}{t} = 4,9Kg/S\)

💥 Kunci Jawaban : D

💦 Soal No. 21

Sejumlah gas ideal monoatomik mula-mula memiliki tekanan 120kPa. Kemudian, gas dipanasi pada tekanan tetap sehingga mengembang. Misalkan kontstanta gas universal dinyatakan sebagan \(Rj.mo{l^{ - 1}}\). Jika usaha per kmol yang dilakukan oeh gas untuk mengembang adalah 8,4 J dan volume gas pada keadaan akhir 320 cc/k mol maka temperatur gas mul-mula adalah....

(A) 42/R kelvin
(B) 28/R kelvin
(C) 34/R kelvin
(D) 30/R kelvin
(E) 28R/ kelvin

Pembahasan:

Dik :

\({P_1} = 120Kpa\)

\({V_1} = 250cc/mol\)

P tetap (Isobarik)

\(\Delta T = 8,4K/R\)

Dit: W = ... ?

Jawab:

\(W = P({V_2} - {V_1}) = n\,\,R\,\,\Delta T\)

\(W = n\,\,R\,8,4K/R\)

\(W = 1\,\,R\,8,4K/R\)

\(W = 8,4J\)

💥 Kunci Jawaban : B

💦 Soal No. 22

Gas Argon dapat dianggap sebagai gas ideal. Gas itu mula-mula mempunyai energi dalam \({E_i}\) dan temperat \({T_i}\). Gas tersebut mengalami prses dengan melakukan usaha W, melepaskan energi senilai Q, dan keadaan akhir energi dalam \({E_\smallint }\) serta temperatur \({J_\smallint }\). Besarnya perubahan energi tersebut digambarkan seperti gambar diatas. Apa simpulan proses tersebut?

(A) Gas mengalami proses Isobarik dan \({J_\smallint }\) < \({T_i}\)
(B) Gas mengalami proses Adiabatik dan \({J_\smallint }\) < \({T_i}\)
(C) Gas mengalami proses Isokhorik dan \({J_\smallint }\) < \({T_i}\)
(D) Gas mengalami proses Isoternal dan \({J_\smallint }\) = \({T_i}\)
(E) Gas mengalami proses Isokhorik dan \({J_\smallint }\) = \({T_i}\)

Pembahasan:

Dik:

\(Uo = Ei = 3\)

\(To = Ti\) \(W = 2\)

\(Q = - 2\)

\({U_A} = {E_f} = 3\)

\({T_A} = {T_f} = \)

Dit : Simpulan ... ?

Jawab:

\(\Delta U = UA - Uo\)

\( = 3 - 3\)

\( = 0\)

Karena \(\Delta U = 0\) maka proses tersebut adalah isotermal karena \(\Delta U = nR\Delta T\)

Hanya di pengaruhhi temperatur jika n dan R-nya Konstan

\(\Delta U = 0\) maka \(\Delta {\rm T} = 0\)

\({{\rm T}_f} = {{\rm T}_j}\)

💥 Kunci Jawaban : D

💦 Soal No. 23

Seorang siswa melakukan eksperimen untuk menentukan percepatan gravitasi (g) di permukaan bumi menggunakan pendulum dengan panjang L dan memiliki periode T. Jika eksperimen ini dilakukan disuatu objek angkasa dengan panjang tali 2L didapatkan bahwa percepatan gravitasi di objek angkasa tersebut \(\frac{1}{8}g\) maka rasio antara frekuensi sudut osilasi pendulum objek angkasa tersebut dan bumi adalah...

(A) 1:4
(B) 1:2
(C) 1:1
(D) 2:1
(E) 4:1

Pembahasan :

Dit :

B. \(g,L,T\)

A. \(\frac{1}{8}g,2L,?\)

Dit : \({T_A}\) kemudian \(\frac{{{W_A}}}{{{W_B}}}\)

Jawaban :

\(\frac{{{T_B}}}{{{T_A}}} = \frac{{2\pi \sqrt {\frac{L}{g}} }}{{2\pi \sqrt {\frac{{2L}}{{\frac{1}{8}g}}} }}\)

\(\frac{{{{\rm T}_B}}}{{{{\rm T}_A}}} = \frac{1}{{\sqrt {16} }}\)

\(\frac{{{{\rm T}_B}}}{{{{\rm T}_A}}} = \frac{1}{4}\)

\(W = \frac{{2\pi }}{{\rm T}}\)

\(\frac{{{W_A}}}{{{W_B}}} = \frac{{{\textstyle{{2\pi } \over {{{\rm T}_A}}}}}}{{{\textstyle{{2\pi } \over {{{\rm T}_B}}}}}}\)

\(\frac{{{W_A}}}{{{W_B}}} = \frac{{{{\rm T}_A}}}{{{{\rm T}_B}}} = \frac{1}{4}\)

💥 Kunci Jawaban : A

💦 Soal No. 24

Diketahui rangkaian listrik seperti gambar. Jika saklar dibuka, maka yang terjadi pada ampermeter (A) adalah....

(A) pembacaan ampermeter mengecil
(B) tdak terjadi perubahan pada ampermeter
(C) terjadi hubung singkat pada ampermeter
(D) pembacaan ampermeter membesar
(E) tegangan pada ampermeter bertambah besar

Pembahasan:

Jika saklar (s) dibuka maka R total akan semakin besar, akibatnya arus listrik semakin kecil.

💥 Kunci Jawaban : A. Pembacaan amperemeter mengecil

💦 Soal No. 25

Sebuah batang logam bermassa m=1kg dan panjang L=1m diletakan pada suatu rel logam yang terhubung dengan sumber arus konstan sehinga pada rangkaian mengalir arus listrik sebesar I = 0,5 A. Rangkaian tersebut berada pada daerah bermedan magnetik seragam dengan besar B dan daerah seperti pada gambar. Jika koefisien gesekan statik antara batang dengan rel adalah \(\mu = 0,25\) percepatan gravitasi adalah \(g = 10m/{s^2}\), maka nilai B maksimum agar batang tetap diam adalah....

(A) 1 T
(B) 2 T
(C) 3 T
(D) 4 T
(E) 5 T

Pembahasan:

maka gaya gesek ke kanan

\( \in F = 0\)

\(FL = Fg\)

\(B.i.L = M.N\)

\(B.(0,5).1 = (0,25)m.g\)

\(B(0,5) = 0,25.1.10\)

\(B = \frac{{2,5}}{{0,5}}\)

\( = 5\) Tesla

💥 Kunci Jawaban : E

💦 Soal No. 26

Perbandingan usia yang dinyatakan dalam tahun antara dua kakak beradik saat sang kakak memulai perjalanan ruang angkasa adalah 11/10. Jika kecepatan pesawat ruang angkasa yang ditumpangi adalah 0,9c dan sang kakak dan melakukan perjalanan ke planet dari suatu bintang selama 6 tahun, maka perbandingan usia antara kakak dan sang adik menurut perhitungan sang adik adalah (c adalah cepat rambat cahaya dalam ruang hampa).....

(A) 11/53
(B) 11/55
(C) 11/57
(D) 11/59
(E) 11/61

Pembahasan:

Dik : T = 1000 K

Dit : \(\lambda = ...?\)

Jawab :

\(\lambda = \frac{C}{T}\)

\(\lambda = \frac{{2,9 \times {{10}^{ - 3}}}}{{{{10}^3}}}\)

\(\lambda = 2,9 \times {10^{ - 6}}m\)

\(\lambda = 2,9 \times {10^3}\eta m\)

Jawaban paling mendekati \(650\eta m\)

💥 Kunci Jawaban : A

💦 Soal No. 27

Sifat bayangan yang jatuh keretina mata normal adalah nyata dan terbalik.

SEBAB

Berkas cahaya yang masuk ke mata normal difokuskan oleh lensa mata dan jatuh diretina.

Pembahasan:

Pernyataan : Benar

Alasan : Benar

💥 Kunci Jawaban : A

💦 Soal No. 28

Dua muatan identik q dan Q terpisah sejauh x Energi potensial listrik sistem dua muatan itu V. kemudian, satu muatan identik ke-3 diletakan tepat ditengah diantara kedua tangan muatan q dan Q tersebut. Pada kejadian itu gaya Coulomb tidak melakukan usaha.

SEBAB

Gaya Coulomb total yang bekerja pada muatan ke-3 sama dengan nol.

Pembahasan :

\(Epsistem = \vartheta \)

\({q_{11}} = {q_{12}} = q\)

\({q_{11}} = {q_{12}} = {q_{13}} = q\)

\(W = {q_3}\left( {\Delta {V_2}} \right)\) \({V_3} = {V_{31}} + {V_{32}}\)

\({F_{31}} = {F_{32}}\)

\({F_3} = 0\) \( \to \) Alasan Benar

💥 Kunci Jawaban : D

💦 Soal No. 29

Sebuah bola bermassa m meluncur diatas permukaan licin dengan profil mengikuti fungsi \(y = {h_0}(\cos x + 1)\) dengan y adalah ketinggian bola diatas sumbu horizontal x.Jika bola dlepas dari titik dengan ketinggian maksimum pada sumbu y tanpa kecepata awal, maka peryataan yang tepat adalah.....

(1) kecepatan bola di titik terendah adalah \(\sqrt[2]{{g{h_0}}}\)
(2) kecepatn bola setengah dari kecepatan maksimum saat \(y = \left( {\frac{7}{4}} \right){h_0}\) (3) energi mekanik bola adalah
(4) energi knetik bola sama dengan setengah dari energi mekanik saat kecepatannya \(\sqrt {\frac{{3gh}}{2}} \)

Pembahasan:

* \(y = ho\left( {\cos x + 1} \right)\)

* y= Ketinggian bola diatas sumbu x

* Jika bola dilepas dari titik dengan ketinggian maksimum pada sumbu y

* jika bola dilepas dari y max \({V_o} = 0d\)

\(y = ho\frac{{\cos x}}{1} + ho\) \({y_{\max }} \to \cos x = 1\)

\({y_{\max }} \to \cos x = 1\)

\(y\max = 2ho\)

1). \(\,\,\,\,\,\,{\vartheta _{\max }} = \sqrt {2.g.{y_{\max }}} \)

\(\,\,\,\,\,\,{\vartheta _{\max }} = \sqrt {2.g.{y_{\max }}} \)

\(\vartheta = \sqrt {\frac{{F\ell }}{m}} \) \(\,\,\,\,\,\, = \sqrt {2.g2ho} \)

\( = \sqrt {\frac{{{{200.5.10}^{ - 1}}}}{{{{10}^{ - 2}}}}} = \sqrt {10000} \)

\(\vartheta = 100m/s\)

2). \(V = \frac{1}{2}V\max \to 7 = 7/4ho\)

\(\sqrt {2.g.7/4} ho{10^{ - 2}}\)

\(\lambda \to n = 0\)

\(\lambda o = \frac{{2L}}{{n + 1}} = \frac{{2.0,5}}{{0 + 1}}\)

\(\lambda o = 1\)

\(\frac{L}{{\lambda o}} = \frac{{0,5}}{1} = 0,5\)

\(\lambda o = 1m\)

\(fo = \frac{{\left( {n + 1} \right)v}}{L}\left( {n = 0} \right)\)

\(fo = \frac{{\left( {0 + 1} \right)100}}{{\frac{1}{2}}}\)

\(fo = 200Mz\)

\(\frac{2}{7}gho \ne gho\)

\(\,\,\,\,\,\underline {salah} \)

\(3).\,\,Em = Ep + Ek\) dititik terendah

\(Em = \frac{1}{2}m{v^2}\)

\(\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{1}{2}m{\left( {2\sqrt {gho} } \right)^2}\)

\(Em = 2.m.g.ho\)

\(\underline {benar} \)

\(\frac{1}{2} \to \vartheta = \sqrt {\frac{{3gh}}{2}} \)

\(4).\,\,Ek = Em\)

\(\frac{1}{2}m{\left( {\sqrt {\frac{{3gh}}{2}} } \right)^2} = \frac{1}{2}.2.m.gho\)

\(\frac{1}{2}m\frac{{3gh}}{2} = mgho\)

\(\frac{3}{4}mgh \ne mgho\)

\(\underline {salah} \)

💥 Kunci Jawaban : B

💦 Soal No. 30

Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10-2 kg diberi beban seberat 200 N. Pernyataan manakah yang BENAR?

(1) Kecepatan gelombang pada dawai adalah 100 m/s
(2) Rasio antara panjang tali dan panjang Gelombang nada dasar sama dengan 0,5
(3) Panjang gelombang nada dasar adalah 1 m
(4) Frekuensi dawai sebesar 100 Hz

Pembahasan:

\(L = 0,5m\) \(m = {10^{ - 2}}\)

\(w = 200N\)

\(\vartheta = \sqrt {\frac{{F\ell }}{m}} \)

\(1).\,\,\,\,\,\,\,\, = \sqrt {\frac{{{{200.5.10}^{ - 1}}}}{{{{10}^{ - 2}}}}} = \sqrt {10000} \)

\(\vartheta = 100m/s\)

2). \(\lambda \to n = 0\) \(2).\,\,\,\,\,\,\,\,\,\lambda o = \frac{{2L}}{{n + 1}} = \frac{{2.0,5}}{{0 + 1}}\) nada dasar

\(\lambda o = 1\)

\(\frac{L}{{\lambda o}} = \frac{{0,5}}{1} = 0,5\)

\(\lambda o = 1m\)

\(3).\,\,\,\,\,\,\,fo = \frac{{\left( {n + 1} \right)v}}{L}\left( {n = 0} \right)\)

\(4).\,\,\,\,\,\,\,fo = \frac{{\left( {0 + 1} \right)100}}{{\frac{1}{2}}}\)

\(fo = 200Mz\)

💥 Kunci Jawaban : A