Soal dan Pembahasan Fisika SBMPTN 2017 (Kode 135)

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 2017 kode 135 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...  🙏🙏     

-FISIKA-

💦Soal No.1

Kecepatan sudut suatu benda diberikan dalam bentuk kurva seperti pada gambar. Pernyataan yang benar adalah ....

• (A) Pergeseran sudut benda dalam selang \(0 \le t \le 4\) detik adalah 40 radian
• (B) Pergeseran sudut benda dalam selang \(4 \le t \le 9\) detik adalah \(\left( {\frac{{20}}{3}} \right)\) radian
• (C) Percepatan sudut benda pada saat t = 2 detik adalah \(\left( { - \frac{3}{8}} \right)\) radian/s\(^2\)
• (D) Percepatan sudut rata-rata benda pada selang \(0 \le t \le 12\) detik adalah \(\left( {\frac{{30}}{{12}}} \right)\) radian/s\(^2\)
• (E) Pergeseran sudut benda dalam selang  detik adalah 30 radian

Pembahasan:

Pergeseran sudut (\(\theta \))

untuk selag waktu \(9\, \le \,t\, \le \,12\)

\(\theta \) = luas grafik

\(\theta \) = \(\frac{1}{2}\,A\,t\)

\(\theta \) = \(\frac{1}{2}\, \times 3\, \times 20\)

\(\theta \) = 30 rad

💥Kunci Jawaban: E

---

 💦Soal No.2

Sebuah lemari besi dengan berat 300 N (awalnya dalam keadaan diam) ditarik oleh sebuah gaya dengan arah membentuk sudut \(\theta \) di atas garis mendatar \(\left( {\cos \theta  = \frac{3}{5}} \right)\). Apabila koefisien gesek statis dan kinetik antara lemari besi dan lantai berturut-turut adalah 0,5 dan 0,4, gaya gesek kinetik yang bekerja pada lemari besi adalah 72 N, dan besar percepatan gravitasi g = 10 m/s\(^2\), maka percepatan lemari besi dan gaya yang menarik lemari besi berturut-turut adalah ....

• (A) \(\frac{{18}}{{30}}\)m/s\(^2\) dan 90 N
• (B) \(\frac{{18}}{{30}}\) m/s\(^2\) dan 150 N
• (C) 0 m/s\(^2\) dan 90 N
• (D) 0 m/s\(^2\) dan 150 N
• (E) \(\frac{{18}}{{30}}\) m/s\(^2\) dan 210 N

 

Pembahasan:

menentukan gaya normal (N)

\(\Sigma {F_y}\) = 0

N = w - F sin \({53^o}\)

N = 300 - \(\frac{{4F}}{5}\)

menentukan F dari gaya gesek kinetik ()

\({f_k}\) = \({\mu _k}\) N

72 = \(\frac{2}{5}\) ( 300 - \(\frac{4F}{5}\) )

\(\frac{4F}{5}\) = 120

F = 150 N

menentukan percepatan dari Hk II Newton :

\(\begin{array}{l}a = \frac{{\Sigma F}}{m} = \frac{{F\cos {{53}^{o\,}} - \,{f_k}}}{m}\\a = \frac{{F\,\left( {\frac{3}{5}} \right)\, - \,72}}{{30}}\\a = \frac{{18}}{{30}}\,m/{s^2}\end{array}\)

💥Kunci Jawaban: B

---

💦Soal No.3

Seorang pemain bola menerima umpan lambung. Bola yang massanya 0,4 kg datang dengan kecepatan 12 m/s dan arah 30\(^\circ \) terhadap garis horiontal. Setelah ditendang ke arah gawang lawan, kecepatan bola berubah menjadi 15 m/s dengan arah 30\(^\circ \) terhadap garis horizontal. Jika waktu kontak bola dengan kaki adalah 0,01 s, maka gaya yang diterima bola dalam arah vertikal adalah ....

• (A) 400 N
• (B) 540 N
• (C) 600 N
• (D) 640 N
• (E) 700 N

 

Pembahasan:

Kecepatan pada arah sumbu y : 

\({v_{1y}}\) = \({v_1}\) sin \({30^o}\) ( arah kebawah, - )

\({v_{1y}}\) = 12 \( \times \frac{1}{2} = 6\frac{m}{{{s^2}}}\)

\({v_{1y}}\) = \({v_2}\) sin \({30^o}\) ( arah keatas, + )

\({v_{2y}}\) = 15 \( \times \frac{1}{2}\) = 7,5 \(\frac{m}{{{s^2}}}\)

Hubungan I dan \(\Delta P\):

\(I\, = \,F\,\Delta t\, = \,m\,\left( {{v_{2y}}\, - \,\left( { - {v_{1y}}} \right)} \right)\)

\( \times {10^{ - 2}}\) = 0,4 ( 7,5 + 6 )

F = 540 N

💥Kunci Jawaban: B

---

💦Soal No.4

Kawat jenis A dan B memiliki panjang dan diameter yang sama dengan modulus Young berbeda. jika diberi beban bermassa M, kawat A meregang sejauh x, sedangkan kawat B meregang sejauh 0,5 x. Apabila kawat A dan B disambung kemudian diberi beban M, maka pertambahan panjang keseluruhan adalah ....

• (A) 0,5 x
• (B) 1,0 x
• (C) 1,5 x
• (D) 2,0 x
• (E) 2,5 x

 

Pembahasan:

Konstanta pegas :

\(\begin{array}{l}{k_A} = \frac{{{w_A}}}{{\Delta {x_A}}} = \frac{{10M}}{x}\\{k_B} = \frac{{10M}}{{0,5x}}\end{array}\)

Rangakaian seri kawat :

\(\begin{array}{c}\frac{1}{{{k_T}}} = \frac{1}{{{k_A}}} + \frac{1}{{{k_B}}}\\ = \frac{x}{{10M}} + \frac{{0,5x}}{{10M}}\\{k_T} = \frac{{10M}}{{1,5x}}\end{array}\)

Pertambahan panjang kawat total :

\(\begin{array}{l}\Delta {x_T} = \frac{w}{{{k_T}}} = \frac{{10\,M}}{{10M/1,5x}}\\\Delta {x_T} = 1,5x\end{array}\)

💥Kunci Jawaban: C

---

💦Soal No.5

Sebuah semprotan nyamuk tersusun atas pipa vertikal yang tercelup dalam cairan anti nyamuk \(\rho \) dan pipa horizontal yang terhubung dengan piston. Panjang bagian pipa vertikal yang berada di atas cairan adalah l dengan luas penampang a. Dibutuhkan kecepatan minimum aliran udara yang keluar dari pipa horizontal sebesar v agar cairan antinyamuk dapat keluar dari pipa vertikal. Jika pipa vertikal diganti dengan pipa berluas penampang a = 2a, maka cairan yang masih bisa digunakan harus memiliki massa jenis P\(^1\) sebesar ....

• (A) \(\rho ' = \frac{1}{2}\rho \)
• (B) \(\rho ' = \rho \)
• (C) \(\rho ' = \sqrt {2\rho } \)
• (D) \(\rho ' = 2\rho \)
• (E) \(\rho ' = 4\rho \)

 

Pembahasan:

Persamaan kecepatan zat cair keluar :

\(v\, = \,\sqrt {\frac{{2\, \times {\rho _m}\, \times g\, \times l}}{{{\rho _u}}}} \)

kecepatan zat cair keluar sama dengan kecepatan udara dari pipa horizontal : 

jika, \(\begin{array}{c}{a_1}\, = a\\{a_2} = 2a\end{array}\)

luas penampang pipa vertikal tidak mempengaruhi kecepatan zat cair keluar,

maka : \(\rho '\, = \,\rho \)

💥Kunci Jawaban: B

---

💦Soal No.6

Kalor jenis es akan ditentukan dengan cara memberikan kalor 400 kJ pada 2 kg es bersuhu     -10\(^\circ \)C. Jika kalor lebur es 340 kJ/kg dan setelah terjadi kesetimbangan termal tersisa 0,95 kg es, maka kalor jenis es pada percobaan tersebut adalah .... 

• (A) 3850 J/kg\(^\circ \)C
• (B) 3570 J/kg\(^\circ \)C
• (C) 2542 J/kg\(^\circ \)C
• (D) 2150 J/kg\(^\circ \)C
• (E) 1855 J/kg\(^\circ \)C

 

Pembahasan:

massa es melebur :

\({m_{es\,melebur}}\) = 2 kg - 0,95 kg

 = 1,05 kg

Azas Black :

\(\begin{array}{ccccc}{Q_T}\, = \,{Q_{1\,}} + \,{Q_2}\\{Q_r} = m{ & _{es}}{c_{es}}\Delta T + {m_{es\,melebur}} + {L_{es}}\end{array}\)

400.000 = 2 \({c_{es}}\) 10 + 1,05  340.000

\({c_{es}}\) = 2150 \(J/kg^\circ c\)

💥Kunci Jawaban: D

---

💦Soal No.7

Suatu mesin dalam suatu siklus menyerap kalor sebesar 2 x 10\(^3\) joule dari reservoir panas dan melepaskan kalor 1,5 x 10\(^3\) joule ke reservoir yang temperaturnya lebih rendah. Jika waktu yang diperlukan untuk melakukan 4 siklus dalam 2 detik, maka daya mesin tersebut sebesar ....

• (A) 10\(^1\) watt
• (B) 10\(^2\) watt
• (C) 10\(^3\) watt
• (D) 10\(^4\) watt
• (E) 10\(^5\) watt

 

Pembahasan:

\(W\, = \,\,{Q_1}\, - \,{Q_2}\)

Daya 4 siklus dalam 2 detik :

\(P\, = \,\frac{W}{t} = \frac{{4\,\left( {Q1\, - \,Q2} \right)}}{2}\)

\(P\, = \,\frac{{4\,\left( {2\, \times {{10}^3}\, - \,1,5\, \times {{10}^3}} \right)}}{2}\)

\(P\, = \,{10^3}\,Watt\)

💥Kunci Jawaban: C

---

💦Soal No.8

Seutas tali yang tipis disambung dengan tali yang tebal, kemudian diikatkan pada tembok yang kokoh, seperti pada gambar. Jika pada salah satu ujung tali yang tipis diberi gangguan, maka terjadi perambatan gelombang ke arah kanan. Pad saat di A ....

• (A) sebagian gelombang diteruskan dan sebagian dipantulkan dengan fase yang sama dengan gelombang datang
• (B) semua gelombang diteruskan menuju B
• (C) sebagian gelombang diteruskan dan sebagian dipantulkan
• (D) semua gelombang dipantulkan
• (E) panjang gelombang yang dipantulkan dan diteruskan sama

 

Pembahasan:

Cepat rambat gelombang pada percobaan Melde :

\(\begin{array}{l}v\, = \,\sqrt {\frac{F}{\mu }} \\v\, \approx \,\sqrt {\frac{1}{\mu }} \end{array}\)

cepat rambat gelombang (v)tali berbanding terbalik dengan akar rapat massa tali ()

💥Kunci Jawaban: C

---

💦Soal No.9

Dua cincin konduktor diletakkan koaksial seperti pada gambar. Seorang pengamat melihat kedua cincin tersebut melalui sumbunya dari sisi kiri cincin besar. Arus mengalir semakin besar searah jarum jam pada cincin besar. Pada cincin kecil akan terjadi ....

• (A) arus listrik yang berlawanan dengan jarum jam
• (B) arus listrik yang semakin besar dan berlawanan arah dengan jarum jam
• (C) arus listrik yang searah dengan jarum jam
• (D) arus listrik yang semakin besar dan searah dengan jarum jam
• (E) arus listrik yang semakin kecil dan searah dengan jarum jam

 

Pembahasan:

Arah Induksi Magnet pada kawat melingkar :

Kaidah Tangan Kanan

Ibu jari = I

4 jari lain = B

maka,

arah \({I_{ind}}\) pada kawat kecil berlawanan putaran jam dan semakin besar.

💥Kunci Jawaban: B

---

💦Soal No.10

Sumber bolak-balik memiliki amplitudo tegangan 200 V dan frekuensi sudut 25 Hz mengalir melalui hambatan R = 200 ohm dan kapasitor C = \(\frac{{100}}{\pi }\mu F\)  yang disusun seri. Kuat arus yang mengalir melalui kapasitor tersebut adalah ....

• (A) \(\frac{1}{4}\sqrt 2 A\)
• (B) \(\frac{1}{2}\sqrt 2 A\)
• (C) \(\sqrt 2 A\)
• (D) \(2\sqrt 2 A\)
• (E) \(5\sqrt 2 A\)

 

Pembahasan:

Reaktansi kapasitif (\({x_{c\,}}\)) :

\(\begin{array}{l}{x_{c\,}} = \,\,\frac{1}{{\omega \,c}}\\{x_c}\, = \,\,\frac{1}{{2\,\pi \,f\, \times \,\frac{{100}}{{\,\pi \,}}\, \times \,{{10}^{ - 6}}}}\\{x_{c\,}} = \,\,200\,\Omega \end{array}\)

Impedansi (Z) :

\(\begin{array}{l}z\, = \,\sqrt {{R^2}\, + \,{{\left( {{x_c}} \right)}^2}} \\z\, = \,\sqrt {{{200}^2}\, + \,{{\left( {200} \right)}^2}} \\z\, = \,200\,\sqrt 2 \,\Omega \end{array}\)

Arus efektif :

\(\begin{array}{l}{I_{ef}}\, = \,\frac{{{v_{ef}}}}{z} = \frac{{200}}{{200\,\sqrt 2 }}\\{I_{ef}} = \frac{1}{2}\sqrt 2 \,A\end{array}\)

💥Kunci Jawaban: B

---

💦Soal No.11

Sebuah benda pada suhu T memancarkan radiasi termal dengan panjang gelombang yang bervariasi. Radiasi dengan panjang gelombang 580 kilometer memiliki intensitas maksimum. Jika suhu benda dinaikkan menjadi 2T, maka panjang gelombang radiasi dengan intensitas maksimum berubah menjadi ....

• (A) 72,5 kilometer
• (B) 145 kilometer
• (C) 290 kilometer
• (D) 580 kilometer
• (E) 1160 kilometer

 

Pembahasan:

Pergeseran Wien :

\(\begin{array}{l}{\lambda _m}\, = \,\frac{C}{T}\\\frac{{{\lambda _{m1}}}}{{{\lambda _{m2}}}}\, = \,\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}}\\\frac{{580}}{{{\lambda _{m2}}}}\, = \,\frac{{2T}}{T}\\{\lambda _{m2}} = 290km\end{array}\)

💥Kunci Jawaban: C

---

💦Soal No.12

Seorang pengamat berada dalam sebuah pesawat yang sedang bergerak ke arah horisontal dengan kecepatan 0,80 c. Pengamat itu melihat sebuah kubus. Kubus itu terletak di tanah sedemikian rupa sehingga salah satu sisinya sejajar dengan arah kecepatan pesawat. Seandainya volume kubus yang teramati oleh pengamat tersebut 0,6 m\(^3\), maka rasio volume kubus menurut pengamat bergerak terhadap volume kubus menurut pengamat diam adalah ....

• (A) 1 : 1
• (B) 1 : 2,2
• (C) 1 : 3,55
• (D) 1 : 1,67
• (E) 1 : 1,72

 

Pembahasan:

Panjang Relativitas :

\(\begin{array}{l}{l_{t\,}} = \,\frac{{{l_o}}}{\gamma }\\v\, = \,\frac{4}{5}c,\,sehingga\,\gamma \, = \,\frac{5}{{\sqrt {{5^2}\, - \,{4^2}} }}\, = \,\frac{5}{3}\\{l_{t\,}} = \,\frac{{{l_o}}}{{{\raise0.7ex\hbox{$5$} \!\mathord{\left/

 {\vphantom {5 3}}\right.\kern-\nulldelimiterspace}

\!\lower0.7ex\hbox{$3$}}}}\\\frac{{{l_{t\,}}}}{{{l_o}}}\, = \,\frac{3}{5}\, = \,\frac{1}{{1,67}}\\maka,\frac{{{v_t}}}{{{v_o}}}\, = \frac{{{l_{t\,}} \times \,A}}{{{l_o}\, \times \,A}}\, = \,\frac{1}{{1,67}}\end{array}\)

💥Kunci Jawaban: D

---

💦Soal No.13

Empat muatan +q dan dua muatan -q disusun membentuk konfigurasi seperti pada gambar. Potensial listrik V di titik P tidak sama dengan nol.

SEBAB

Resultan medan listrik E di titik P adalah tidak nol.

 

Pembahasan:

Potensial listrik di titik P :

\(\begin{array}{l}{v_P}\, = \,{v_{P1}}\, + \,{v_{P2}}\, + \,{v_{P3}}\, + \,{v_{P4}}\, + \,{v_{P5}}\, + \,{v_{P6}}\\{v_P}\, = \,k\,\frac{q}{r}\, + \,k\,\frac{q}{r}\, + \,k\,\frac{{ - q}}{r}\, + \,k\,\frac{q}{r}\, + \,k\,\frac{q}{r}\, + \,k\,\frac{{ - q}}{r}\\{v_P}\, = \,2(k\,\frac{q}{r})\,volt\end{array}\)

Potensial listrik di P tidak sama dengan nol,pernyataan Benar

Medan listrik di titik P :

\(\begin{array}{l}{E_P}\, = \,{E_{P1}}\, - \,{E_{P4}}\, + \,{E_{P5}}\, - \,{E_{P2}}\, + \,{E_{P3}}\, - \,{E_{P6}}\\{E_P}\, = \,0\end{array}\)

resultan medan listrik di P = 0, karena arah medan listrik saling berlawanan arah dan sama besar.

alasan Salah

💥Kunci Jawaban: C

---

💦Soal No.14

Sebuah gaya horizontal F = 35 N mendorong sebuah balok bermassa m = 4 kg pada sebuah lantai kasar yang memiliki koefisien gesek kinetik \({\mu _k}\)= 0,6. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah ....

• (1) Usaha yang dilakukan gaya tersebut, apabila balok berpindah sejauh 3 meter, adalah 105 J
• (2) Perubahan energi kinetik benda, jika benda berpindah sejauh 3 meter, adalah nol
• (3) Total energi yang hilang, apabila balok berpindah sejauh 3 meter, adalah 72 J
• (4) Kecepatan balok tetap

 

Pembahasan:

1. Usaha oleh Gaya : 

W = F x s

= 35 x 3

 W = 105 J

2. Perubahan energi kinetik (\(\Delta {E_k}\)) :

\(\begin{array}{l}a\, = \,\frac{{\Sigma F}}{m}\, = \,\frac{{35\, - \,24}}{4}\\a\, = \,\frac{{11}}{4}\,m/{s^2}\\{v_t}^2\, = \,{v_o}^2\, + \,2\,a\,s\\{v_t}^2\, = \,\frac{{33}}{2}\,m/s\\maka,\Delta {E_k}\, = \,\,\frac{1}{2}m{v_t}^2\, - \,\frac{1}{2}m{v_o}^2\\\Delta {E_k}\, = \,33\,J\end{array}\)

3. Total energi yang hilang sama dengan usaha gaya gesek,

\(\begin{array}{c}{W_{fg}}\, = \,{f_k}\, \times \,s\\ = 24 \times 3\\{W_{fg}} = 72J\end{array}\)

pernyataan yang benar adalah 1 dan 3

💥Kunci Jawaban: B

---

💦Soal No.15

Pernyataan-pernyataan yang benar dari superposisi gelombang \({y_1} = 3\cos \left( {2kx - \omega t - \pi } \right)\) dan \({y_2} = 8\cos \left( {kx + \omega t + 7\pi } \right)\) adalah ....

• (1) Laju rambat gelombang satu lebih kecil dari laju rambat gelombang dua
• (2) Intensitas kedua gelombang berbeda
• (3) Beda fase kedua gelombang tidak konstan
• (4) Arah rambat kedua gelombang sama

Pembahasan:

1. Laju rambat gelombang (v), 

\(\begin{array}{l}{v_1}\, = \,\frac{\omega }{k}\,;\,{v_2}\, = \,\frac{\omega }{{2k}}\,\\{v_1}\, < \,{v_2}\end{array}\)

2. Intensitas gelombang (I)

\(\begin{array}{l}I\, \approx \,{A^2}\\{A_1}\, = \,3\,;\,{A_2}\, = \,8\\{I_1}\, \ne \,{I_2}\end{array}\)

3. beda fase kedua gelombang (\(\Delta \theta \))

\(\begin{array}{l}\Delta \theta \, = \,{\theta _2}\, - \,{\theta _1}\\ = \,\left( {kx\, + \,\omega t + 7\pi } \right)\, - \,\left( {2kx\, - \,\omega t\, - \,\pi } \right)\\\Delta \theta \, = \, - kx\, + \,2\omega t + 8\pi \end{array}\)

beda fase di pengaruhi oleh x dan t,artinya tidak konstan.

4. arah rambat kedua gelombang

\({y_1}\) merambat ke kanan

\({y_2}\) merambat ke kiri

yang benar adalah pernyataan 1,2 dan 3

💥Kunci Jawaban: A

---

Tweet

Subscribe to receive free email updates: