Soal dan Pembahasan Fisika SBMPTN 2013 (Kode 138)

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 2013 kode 138 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

Grafik-grafik berikut menggambarkan gerak mobil pada tiga buah keadaaan. Pasangan grafik kecepatan terhadap waktu dan percepatan terhadap waktu yang sesuai adalah ...

(A) (a) - (d) dan (b) - (c)
(B) (b) - (d) dan (a) - (e)
(C) (a) - (e) dan (b) - (f)
(D) (a) - (f) dan (b) - ( e)
(E) (a) - (f) dan (b) - (d)

Pembahasan:

Grafik (a - f) => grafik GLBB dipercepat, kemudian GLB.

Grafik (b) - (d) => jika rafik K - T parabola, maka a - t grafik garis lurus.

💥 Kunci Jawaban: E

💦 Soal No 17

Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan laju awal 30 m/s dari puncak sebuah gedung yang tingginya 80 m. Jika besar percepatan gravitasi 10 m/s, maka waktu yang diperlukan batu untuk mencapai dasar gedung adalah ...

(A) 12 s
(B) 10 s
(C) 9 s
(D) 8 s
(E) 7 s

Pembahasan:

-) vt = Vo - gt1

0 = 30 - 10 \({t_1}\)

\({t_1}\) = \({3_s}\)

-) Vt\(^2\) = Vo\(^2\) - 2gh\(_1\) O\(^2\) = 30\(^2\) - 2.10.h\(_1\) 20 h\(_1\) = 900 h\(_1\) = 45 m

-) h\(_2\) = h\(_1\) + 80

= 45 + 80 =125 m

\({t_2} = \sqrt {\frac{{2{h_2}}}{g}} = \sqrt {\frac{{2 \times 125}}{{10}}} \)

\( = \sqrt {25} = 5\) sekon

\({t_{total}} = {t_1} + {t_2}\)

\( = 3 + 5 = 8\) sekon

💥 Kunci Jawaban: D

💦 Soal No 18

Informasi mengenai tekanan dibeberapa posisi adalah sebagai berikut.

Berdasarkan informasi tersebut dapat disimpulkan bahwa ...

(A) tekanan pada kedalaman 10 m dibawah permukaan laut adalah 2 atm
(B) tekanan pada kedalaman 50 m dibawah permukaan laut adalah 5 atm
(C) pada kedalaman tertentu dibawah laut, tekanan mendekati nol
(D) pada ketinggian 2.500 m diatas permukaan laut tekanan adalah 0,75 atm
(E) pada ketinggian 20.000 m diatas permukaan laut, tekanan adalah nol.

Pembahasan:

P = Po + p . g . h

\(3 \cdot {10^5} = 1 \cdot {10^5} + {10^3} \cdot 10 \cdot 5\)

\(2 \cdot {10^5} = {10^4}h\)

h = 20 m

Untuk h' = 10 m

\({P^1} = Po + pg \cdot {h^1}\)

\( = 1 \cdot {10^5} + {10^3} \cdot 10 \cdot 10 = 1 \cdot {10^5} + 1 \cdot {10^5}\)

\( = 2 \cdot {10^5}pa\)

= 2 atm

💥 Kunci Jawaban: A

💦 Soal No 19

Sebuah mesin silinder yang diberi pembatas isolator memiliki dua ruang 1 dan 2 berisi gas dengan sifat-sifat sama \(\left( {{P_0},{V_0},{T_0}} \right)\) seperti ditunjukkan gambar kiri. Ketika sejumlah panas hasil pembakaran diberikan secara perlahan pada ruang sisi kanan, pembatas bergerak ke kiri sehingga didapatkan ruang 3 dan 4, dengan sifat-sifat \(\left( {{P_3},{V_3},{T_3}} \right)\) dan \(\left( {{P_4},{V_4},{T_4}} \right)\) serta \({P_4} = \frac{{64}}{{27}}{P_0}\) seperti ditujukan gambar

Diketahui kapasitas panas gas tidak bergantung pada suhu dan nilai \({C_p}{C_v}\) gas ini adalah 1, 5. Pada keadaan setimbang \({V_3}\) dan \({T_3}\) bernilai ... dan ...

(A) 3/4 \({V_0}\) dan 2/3 \({T_0}\)
(B) 9/16 \({V_0}\) dan 4/3 \({T_0}\)
(C) 9/16 \({V_0}\) dan 8/9 \({T_0}\)
(D) 16/27 \({V_0}\) dan 4/3 \({T_0}\)
(E) 16/27 \({V_0}\) dan 3/4 \({T_0}\)

Pembahasan:

Rv1 = P2 V2

\(\begin{array}{l}\frac{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = }}\left( {\frac{{{{\rm{P}}_{\rm{2}}}}}{{{{\rm{P}}_{\rm{1}}}}}} \right)\\\frac{{{{\rm{v}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{v}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = }}{\left( {\frac{{\frac{{{\rm{64}}}}{{{\rm{27}}}}{{\rm{P}}_{\rm{0}}}}}{{{{\rm{P}}_{\rm{0}}}}}} \right)^{\frac{{\rm{3}}}{{\rm{2}}}}}\\\frac{{{{\rm{V}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{V}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = }}{\left( {\frac{{{\rm{64}}}}{{{\rm{27}}}}} \right)^{\frac{{\rm{3}}}{{\rm{2}}}}}\\{\rm{ = }}\sqrt[{\rm{3}}]{{{{\left( {\frac{{{\rm{64}}}}{{{\rm{27}}}}} \right)}^{\rm{2}}}}}{\rm{ = }}\sqrt[{\rm{3}}]{{{{\left( {{{\left( {\frac{{\rm{4}}}{{\rm{3}}}} \right)}^{\rm{3}}}} \right)}^{\rm{2}}}}}\\\frac{{\rm{V}}}{{\rm{V}}}{\rm{ = }}{\left( {\frac{{\rm{4}}}{{\rm{3}}}} \right)^{\rm{2}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{16}}}}{{\rm{9}}}\\{{\rm{V}}_{\rm{2}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{9}}}{{{\rm{16}}}}{{\rm{V}}_{\rm{1}}}\\T3V3 = T4V4\\\frac{{T3}}{{T4}} = {\left( {\frac{{V4}}{{V3}}} \right)^{\frac{3}{2} - 1}}\\\frac{{T3}}{{T4}} = {\left( {\frac{{10}}{{16}}} \right)^{\frac{1}{2}}} = \frac{3}{4}\\T4 = \frac{4}{3}T3\end{array}\)

💥 Kunci Jawaban: -

💦 Soal No 20

Fungsi gelombang seutas tali yang menjalar ke arah sumbu-x negatif pada t = 0 s adalah y(x, 0) = 0,1 sin (2px) m dengan kecepatan rambat 2m/s. Bentuk fungsi gelombang lengkapnya adalah ...

(A) y (x,t) = -0,1 sin(2\(\pi \)x - 3pt) m
(B) y (x,t) = -0,1 sin(2\(\pi \)x + 6pt) m
(C) y (x,t) = -0,1 sin(2\(\pi \)x + 4pt) m
(D) y (x,t) = 0,1 sin(2\(\pi \)x-4pt) m
(E) y (x,t) = 0,1 sin(2\(\pi \)x + 4pt) m

Pembahasan:

t = 0

y (x, 0) = 0, 1 sin (2\(\pi \)x)

V = 2m/ s

\(k = \frac{{2\pi }}{\lambda }\)

\(\frac{{2\pi }}{\lambda } = 2\pi \)

\({\rm{\lambda = 1m}}\)

\(v = \frac{w}{k}\)

w = v . k

\(w = 4\pi \)

y (x, t) = 0, 1 sin 2\(\pi \)X + 4\(\pi \)t

💥 Kunci Jawaban: E

💦 Soal No 21

Gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk memfokuskan kamera normatik dengan cara menembakkan pulsa gelombang bunyi ke objek dan merekam respon baliknya menggunakan sensor. Uji awal, pulsa ditembakkan dari kamera tersebut ke objek berjarak 20,0 m dan diperoleh respon setelah 12,0 ms. Seseorang hendak menggunakan kamera tersebut pada objek serangga dan mendapatkan respon setelah 12,0 ms. Laju bunyi di udara sekitar dan jarak tembak kamera objek adalah ...

(A) 333,3 m/s dan 0,2 m

(B) 333,3 m/s dan 2,0 m

(D) 366,7 m/s dan 2,0 m

(E) 366,7 m/s dan 20,0 m

Pembahasan:

\({\rm{V = }}\frac{{{{\rm{s}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{t}}_{\rm{1}}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{20}}}}{{{\rm{60}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 3}}}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{20}}{\rm{.000}}}}{{{\rm{60}}}}\)

V = 333,3 m/s

S\(_2\) = V . t\(_2\)

= 333,3 x 6 . 10\(^{ - 3}\)

S\(_2\) = 2m

💥 Kunci jawaban: B

💦 Soal No 22

Pada percobaan Milikan, butiran-butiran oli bermuatan negatif disemprotkan pada ruang vakum yang diberi medan listrik sebesar E = 2 x 10\(^4\) N/C ke bawah. Sebuah butiran bermassa m = 2 x 10\(^{ - 15}\) kg teramati bergerak ke atas sejauh 10 cm dalam waktu 0,2 s dari keadaan diam. Besar muatan listrik butiran tersebut adalah ...

(A) 1,5 x 10\(^{ - 18}\) C
(B) 1,5 x 10\(^{ - 19}\) C
(C) 1,0 x 10\(^{ - 18}\) C
(D) 1,0 x 10\(^{ - 19}\) C
(E) 1,6 x 10\(^{ - 19}\) C

Pembahasan:

\( \downarrow E = \frac{v}{d}\)

\(\begin{array}{l}S = {V_o}\,\,.\,\,t + \frac{1}{2}\,\,a{t^2}\\0,1 = \frac{1}{2}\,\,a\,\,\left( {0,2} \right){}^2\\a = 5\,\,\frac{m}{{{s^2}}}\\\sum f = m\,.\,a\\q\,.\,E - mg = m\,.\,a\\e = \frac{{m\left( {a + g} \right)}}{E}\\ = \frac{{2\,.\,{{10}^{ - 15}}\left( {5 + 10} \right)}}{{2\,.\,{{10}^4}}}\\e = 1,5\,\,\,{10^{ - 18}}c\end{array}\)

💥 Kunci Jawaban: A

💦 Soal No 23

Ketika ke dalam sebuah solenoida yang dialiri listik dimasukkan sebatang logam, maka energi magnetiknya bertambah. Manakah pernyataan berikut yang benar?

(A) Energi magnetik berada dalam batang logam.
(B) Permeabilitas batang logam lebih kecil daripada vakum.
(C) Kuat medan magnet solenoida tetap.
(D) Energi magnetik pada solenoida tidak bergantung pada jenis logam.
(E) Energi magnetik pada solenoida bertambah karena batang logam mempengaruhi arus lisrik.

Pembahasan:

\(\begin{array}{l}L = \frac{{\mu \,A{N^2}}}{\ell }\\W = \frac{1}{2}\,L\,{I^2}\end{array}\)

💥 Kunci Jawaban: E

💦 Soal No 24

Mana pernyataan yang benar mengenai efek fotolistrik?

(A) Menaikkan intensitas cahaya menambah laju perpindahan energi ke logam.
(B) Menaikkan intensitas cahaya menambah energi kinetik fotoelektron.
(C) Tidak ada jeda waktu antara pencahayaan dan teremisinya elektron dari permukaan logam.
(D) Elektron akan teremisi hanya bila frekuensi cahaya datang sama dengan frekuensi tertentu.
(E) Tidak ada hubungan antara frekuensi cahaya dan energi kinetik fotoelektron.

Pembahasan:

💥 Kunci Jawaban: D

💦 Soal No 25

Sebuah pesawat bergerak dengan laju relativistik v terhadap Bumi. Sebuah peluru bermassa diam m ditembakkan searah dengan pesawat dengan laju v relatif terhadap pesawat. Menurut pengamat di Bumi, energi kinetik peluru itu 8 mc2/5. Jika c adalah laju cahaya, besar v adalah ...

(A) c / 3
(B) c / 2
(C) 3c / 5
(D) 2c / 3
(E) 3c / 4

Pembahasan:

\(\begin{array}{l}EK{\rm{ }} = m{c^2}\left( {\frac{1}{{\sqrt {1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }} - 1} \right)\\\frac{8}{5}m{c^2} = m{c^2}\left( {\frac{1}{{\sqrt {1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }} - 1} \right)\\\frac{8}{5} + \frac{5}{5} = \frac{1}{{\sqrt {1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}\\1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}} = \frac{{25}}{{169}}\\V = \sqrt {\frac{{144}}{{16c}}{c^2}} \\V = \frac{{12}}{{13}}C\\V = \frac{{2v}}{{1 + \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}}}}\\\frac{{12}}{{13}}\left( {{c^2} + {v^2}} \right) = 2V\\\frac{{12}}{{13}}{c^2} + \frac{{12}}{{13}}{v^2} - 2vc = 0\\12{c^2} - 26vc + 12{v^2} = 0\\{v^2} - \frac{{26}}{{12}}vc + {c^2} = 0\\\\v = \frac{{\frac{{26}}{{12}}c \pm \sqrt {4\frac{{100}}{{144}}{C^2} - 4{C^2}} }}{2}\\\\{\rm{ }} = \frac{{26}}{{12}}c \pm \sqrt {4\frac{{100}}{{144}}{c^2} - 4{c^2}} \\{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{\frac{{26}}{{12}}c \pm \frac{{10}}{{12}}c}}{2}\\{v_1} = \frac{{26}}{{12}}C + \frac{{10}}{{12}}C = \frac{{36}}{{24}}C\\{v_2} = \frac{{\frac{{26}}{{12}}C - \frac{{10}}{{12}}C}}{2} = \frac{{16C}}{{24}} = \frac{4}{6}C\\{v_2} = \frac{2}{3}C\end{array}\)

💥 Kunci Jawaban: D

💦 Soal No 26

Empat buah benda berbentuk bola dan silinder, masing-masing berwujud pejal dan berongga, memiliki jari-jari massa yang sama. Keempatnya dilepaskan dari ketinggian h melalui bidang miring sehingga menggelinding tanpa tergelincir. Manakah pernyataan yang benar?

(1) Pada keempat benda itu berkerja gaya gesek.
(2) Bola berongga tiba di dasar bidang paling akhir.
(3) Silinder pejal bukan yang terakhir tiba di dasar bidang.
(4) Bola pejal akan tiba didasar bidang bersamaan dengan silinder pejal.

Pembahasan:

V = \(\sqrt {\frac{{2gh}}{{k + 1}}} \)

bola pejal k = \(\frac{2}{5}\)

bola berongga k = \(\frac{2}{3}\)

Silinder pejal k = \(\frac{1}{2}\)

Silinder berongga k = 1

💥 Kunci Jawaban: B

💦 Soal No 27

Perhatikan rangkaian listrik berikut!

Arus yang mengalir pada tahanan 8 ohm adalah 0,66 A dengan arah dari b ke a.

SEBAB

Pada rangkaian listrik tersebut berlaku hukum kirchoff

Pembahasan:

\(\begin{array}{l}\sum \in = 0\\ - \,{ \in _1} + { \in _2} + \,{\rm{I}}\left( {{R_1} + {R_2}} \right) = 0\\ - 6 + 12 + {\rm{I}}\left( {8 + 10} \right) = 0\\18\,\,{\rm{I = 6}}\\{\rm{I}}\,{\rm{ = 0}}{\rm{,33}}\,{\rm{A}}\end{array}\)

Pernyataan salah, Alasan benar.

💥 Kunci Jawaban: D

💦 Soal No 28

Sebuah balok bermassa m dilepas dari keadaan diam pada puncak suatu bidang miring berkemiringan q seperti terlihat pada gambar.

Tidak ada gesekan antara bidang miring dan balok. Manakah pernyataan yang benar terkait fenomena tersebut?

(1) Hukum kekekalan energi mekanik berlaku
(2) Kelajuan meluncur balok pada bidang miring tidak bergantung sudut q
(3) kelajuan meluncur balok didasar lantai bergantung pada besar h dan H
(4) Jarak R tidak bergantung pada percepatan gravitasi.

Pembahasan:

(1) \({E_M}\) awal = \({E_M}\) akhir

(2) v tergantung sudut kemiringan -

(3) v tergantung h dan H

(4) R tergantung pada percepatan gravitasi

💥 Kunci Jawaban: B

💦 Soal No 29

Pada percobaan Young, seberkasa cahaya ditembakkan dari sebuah sumber yang jaraknya 1,0 m dari celah-ganda yang terpisah sejauh 0,030 mm sehingga menghasilkan frinji (cincin) terang orde ke-2 berjari-jari 4,50 cm dari terang pusat. Mana sajakah kalimat yang benar terkait fenomena diatas ...

(1) Panjang gelombang cahaya yang ditembakkan adalah 675 nm.
(2) Frinji terang orde ke-3 berjari-jari 6,75 cm dari pusat.
(3) Jarak pisah frinji terang pertama dan kedua adalah 2,25 cm.
(4) Jika jarak pisah celah ganda adalah 0,010 mm, maka frinji-frinji akan tampak bertumpuk.

Pembahasan:

L = 1m

d = 0, 03 mm

To => T2 ; r = y = 4, 5 cm

n = 2

\(\begin{array}{l}\frac{{{\rm{d}}{\rm{.y}}}}{{\rm{L}}}{\rm{ = n}}{\rm{.\lambda }}\\\\\frac{{{{3.10}^{ - 2}}.45}}{{{{10}^3}}} = 2.\lambda \\\\2.\lambda {.10^3} = {3.145.10^{ - 2}}\\\\\lambda = \frac{{{{3.45.10}^{ - 2}}}}{{{{2.10}^3}}}\\\\\lambda = 675nm\end{array}\)

\(\begin{array}{l}{{\rm{T}}_{\rm{0}}} \to {{\rm{T}}_{\rm{3}}}{\rm{; n = 3}}\\\frac{{{\rm{d}}{\rm{.y}}}}{{\rm{L}}}{\rm{ = n}}{\rm{.\lambda }}\\\frac{{{\rm{3}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 2}}}}{\rm{.y}}}}{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{\rm{3}}}}}{\rm{ = 3 }}{\rm{. 67}}{\rm{,5 }}{}^{\rm{ - }}{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 5}}}}\\y = 6,75{\rm{cm}}\end{array}\)

\(\begin{array}{l}\frac{{d.y}}{L} = \lambda \\y = \frac{{L.\lambda }}{d}\\y = \frac{{{{10}^3}{{.6,75.10}^{ - 5}}}}{{{{3.10}^{ - 2}}}}\\{\rm{ = 22}}{\rm{,5 mm}}\\{\rm{ = 2}}{\rm{,25 cm}}\end{array}\)

💥 Kunci Jawaban: A

💦 Soal No 30

Sebuah loop segiempat berada di dekat sebuah kawat berarus. Manakah di antara kejadian yang diperlihatkan gambar-gambar berikut ini yang menyebabkan munculnya arus induksi pada loop dengan arah yang sesuai?

Pembahasan:

Arus induksi terjadi karena perubahan arus.

💥 Kunci Jawaban: B