iklan header

Pembahasan Soal UTUL UGM 2014

www.solueifisika.com

Pada kesempatan kali ini, mari kita bedah soal UM UGM tahun 2014 mapel Fisika. Karena masih banyak peminat calon mahasiswa baru masuk UGM, mimin buatkan pembahasan soal UM UGM sesuai bidang yang mimin kuasai. Semoga bermanfaat ya.
Berikut materi yang dikeluarkan di soal UM UGM Fisika 2014
1. Dinamika Gerak
2. Kinematika Gerak
3. Usaha dan Energi
4. Elastisitas
5. Dinamika Gerak Melingkar
6. Bunyi - Efek Doppler
7. Bunyi-- Efek Doppler
8. Induksi Magnetik
9. Gaya Lorentz - F = Bqv
10. Gaya Lorentz - F= BiL
11. Teori Atom
12. Fisika Inti - Peluruhan
13. Relativitas
14. GHS - Getaran 
15. Gravitasi Newton
16. Gravitasi Newton
17. Suhu dan Kalor
18. Termodinamika
19. Gelombang Cahaya
20. Rangkaian RLC

Soal UM UGM Fisika tahun 2014 Kode 531
1. Soal
Lima buah balok di atas lantai licin, disusun dan dikenai gaya 100 N seperti dilukiskan oleh gambar di bawah. Besar tegangan tali 4 adalah . . . . 
A. 20 N
B. 25 N
C. 40 N
D. 50 N
E. 80 N
Pembahasan
Diketahui
$m_{1}=m_{2}=m_{3}=m_{4}=m_{5}=m$
$F=\;100\;N$
nilai percepatan linear sistem
\begin{aligned} \Sigma F&=m_{total}a \\ 100&=5m.a\\ a&=\frac{20}{m} \end{aligned} 
Tegangan tali 4, perhatikan benda paling kiri, berlaku
\begin{aligned} \Sigma F&=ma\\ T&=ma \\ T&=m \left(\frac{20}{m} \right) \\ T&=20\; N \end{aligned}
Jawaban A
2. Soal
Pada t = 0 kelereng X mulai jatuh bebas dari ketinggian H dan tepat di bawahnya kelereng Y dilempar ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan awal $v_{o}$. Tumbukaan keduanya terjadi pada t = . . . . 
A. $\sqrt{\frac{2H}{g}}$
B. $\sqrt{\frac{H}{2g}}$
C. $\frac{2H}{v_{o}}$
D. $\frac{H}{2v_{o}}$
E. $\frac{H}{v_{o}}$
Pembahasan
Diketahui
Kelereng X
$v_{ox}=0$ (jatuh)
$h_{ox}=H$
Kelereng Y
$v_{oy}=v_{o}$
$h_{oy}=0$
kedua benda mulai bergerak bersamaan maka $t_{x}=t_{y}=t$
Kedua benda bertemu pada saat t
Syarat bertemu 
\begin{aligned} H_{tx}&=H_{ty}\\ (h_{o}+v_{o}t-\frac{1}{2}gt^{2})_{x}&=(h_{o}+v_{o}t-\frac{1}{2}gt^{2})_{y}\\ H+0-\frac{1}{2}gt^{2}&=0+v_{o}t-\frac{1}{2}gt^{2}\\ H&=v_{o}t\\ t&=\frac{H}{v_{o}} \end{aligned}
Jawaban E
3. Soal
Batu dengan massa 10 kg jatuh mengenai sebuah paku sehingga paku tersebut tembus ke dalam kayu sejauh 0,02 m. Bila kelajuan batu saat mengenai paku adalah 20 m/s maka besar gaya rata - rata yang diberikan oleh batu pada paku adalah? . . . .
A. 100.000 N
B. 10.000 N
C. 1.000 N
D. 100 N
E. 10 N
Pembahasan
Diketahui
$m=10\; kg$
$s= 0,02\;s$
$v=20\;m/s$
$F= . . . . $
Terjadi perubahan energi kinetik menjadi usaha karena gaya, maka berlaku
\begin{aligned} E_{k}&=W_{F}\\ \frac{1}{2}mv^{2}&=F.s\\ \frac{1}{2}(10)(20)^{2}&=F(0,02)\\ F&=\frac{2000}{0,02}\\ F&=100.000\; N \end{aligned}
Jawaban A
4. Soal
Sebuah silinder terbuat dari bahan elastik. Penampang silinder memiliki jari - jari 1 cm, sedang panjangnya 20 cm. Tetapan elastik silinder itu 0,8 N/m. Jika bahan itu dilubangi dengan lubang berupa silinder pula yang memanjang sumbu silinder itu dengan jari - jari lubang 0,5 cm, berapakah tetapan elastik silinder dengan lubang itu?
A. 0,2 N/m
B. 0,4 N/m
C. 0,6 N/m
D. 0,8 N/m
E. 1,0 N/m
Pembahasan
Diketahui
Keadaan awal (A)
$r_{A}= 1\; cm $
$L=20\;cm=0,2\;m$
$k_{A}=0,8\;N/m$
Keadaan akhir(B)
$r_{luar}= 1\;cm$
$r_{lubang}=0,5\;cm
$k_{B}=. . . . ?$
Tetapan elastisitas (k)
$k=\frac{EA}{L}$ maka $k~L$
berlaku
\begin{aligned} \frac{k_{A}}{k_{B}}&=\frac{A_{A}}{A_{B}}\\ \frac{k_{A}}{k_{B}}&=\frac{A_{A}}{A_{luar}-A_{lubang}}\\ \frac{k_{A}}{k_{B}}&=\frac{r_{A}^{2}}{r_{luar}^{2}-r_{lubang}^{2}}\\ \frac{k}{k_{B}}&=\frac{1^{2}}{1^{2}-0,5^{2}}\\ \frac{0,8}{k_{B}}&=\frac{1}{0,75}\\ k_{B}&=(0,8)(0,75)\\  k_{B}&=0,6\; N/m \end{aligned}  
Jawaban C
5. Soal
Sebuah bandul bermassa m dan panjang tali L mula - mula diam pada posisi tali membentuk sudut $\theta\;=60^{\circ}$ terhadap vertikal. Besar gaya tegangan tali saat massa m melewati titik terendah A adalah . . . .
A. $mg$
B. $2mg$
C. $\left(3-\frac{1}{2}\sqrt{3} \right)mg$
D. $\left(3-\frac{1}{2}\sqrt{2} \right)mg$
E. $3mg$
Pembahasan
Diketahui Bandul
$R=L$
Kecepatan pada saat di titik A
\begin{aligned} v_{A}&=\sqrt{2gh}\\ v_{A}&=\sqrt{2gL(1-cos\; \theta}\\ v_{A}&=\sqrt{2gL(1-cos\; 60^{\circ}}\\ v_{A}&=\sqrt{2gL(1-0,5)}\\ v_{A}&=\sqrt{gL} \end{aligned}
Pada posisi terendah berlaku
\begin{aligned} \Sigma F&=ma_{sp}\\ T-mg&=m\frac{v^{2}}{R}\\ T-mg&=m\frac{gL}{L}\\ T-mg&=mg\\ T&=2mg \end{aligned}
Jawaban B
6. Soal
Sebuah mobil ambulans yang menyalakan sirine bergerak menuju suatu perempatan lalu lintas. Orang yang diam di perempatan tersebut mendengar frekuensi sirine sebesar 900 Hz ketika ambulans mendekati perempatan, dan frekuensi sebesar 800 Hz ketika ambulans tersebut menjauhi perempatan. Asumsikan kecepatan ambulans konstan dan kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Kecepatan ambulans tersebut adalah?
A. 72 km/jam
B. 60 km/jam
C. 54 km/jam
D. 48 km/jam
E. 36 km/jam
Pembahasan
Diketahui
Frekuensi yang didengar saat sumber mendekati pendengar (1) maka $v_{s}$ bernilai negatif
$f_{p1}=900\;Hz$
Frekuensi yang didengar saat sumber menjauhi pendengar (2) maka $v_{s}$ bernilai positif
$f_{p2}=800\;Hz$
$v_{s}= . . . . ?$
maka
\begin{aligned} \frac{f_{p1}}{f_{p2}}&=\frac{\frac{v}{v-v_{s}}f_{s}}{\frac{v}{v+v_{s}}f_{s}}\\  \frac{f_{p1}}{f_{p2}}&=\frac{v+v_{s}}{v-v_{s}}\\ \frac{900}{800}&=\frac{340+v_{s}}{340-v_{s}}\\ \frac{9}{8}&=\frac{340+v_{s}}{340-v_{s}}\\ 9(340)-9v_{s}&=8(340)+8v_{s}\\ 17v_{s}&=340\\ v_{s}&=20\; m/s \\ v_{s}&=72\; km/jam \end{aligned}
Jawaban A
7. Soal
Sumber bunyi mendekati pendengar yang diam dengan kecepatan $v_{s}$. Ketika sumber memancarkan bunyi dengan frekuensi 400 Hz, pendengar mendengar bunyi tersebut dengan frekuensi 500 Hz. Apabila kecepatan bunyi di udara adalah $v$, nilai $\frac{v_{s}}{v}$ adalah . . . .
A. $\frac{1}{5}$
B. $\frac{1}{4}$
C. $\frac{4}{5}$
D. $\frac{6}{5}$
E. $\frac{5}{4}$
Pembahasan
Diketahui
Sumber mendekati pendengar ($v_{s}$ bernilai negatif )
Pendengar diam ($v_{p}=0$)
$f_{s}=400\;Hz$
$f_{p}=500\;Hz$
$\frac{v_{s}}{v}=. . . . . ?$
maka
\begin{aligned} f_{p}&=\frac{v}{v-v_{s}}f_{s}\\ 500&=\frac{v}{v-v_{s}}400\\ 5v-5v_{s}&=4v\\ v&=5v_{s}\\ \frac{v_{s}}{v}&=\frac{1}{5} \end{aligned}
Jawaban A
8. Soal
Seutas kawat penghantar dibentuk seperti pada gambar. Bagian yang melengkung merupakan seperempat lingkaran. Hitung medan magnet di titik A yang merupakan titik pusat lingkaran. Tentukan arahnya.

A. $\frac{\mu_{o}i(R-r)}{8Rr}$, keluar dari bidang gambar
B. $\frac{\mu_{o}i(R-r)}{8Rr}$, masuk ke dalam bidang gambar
C. $\frac{\mu_{o}i}{8(R-r)}$, keluar dari bidang gambar
D. $\frac{\mu_{o}i}{8(R-r)}$, msuk ke dalam bidang gambar
E. Nol
Pembahasan

Berdasarkan gambar dibagi menjadi dua kawat melingkar
Diketahui
$N_{1}=N_{2}=\frac{1}{4}$
$I_{1}=I_{2}= i$
$a_{1}>a_{2}$ maka $B_{1}<B_{2}$
Besar induksi medan magnet di titik A
\begin{aligned} B_{total}&=B_{2}-B_{1}\\ B_{total}&=\frac{\mu_{o}I_{2}}{2a_{2}}N_{2}-\frac{\mu_{o}I_{1}}{2a_{1}}N_{1}\\ B_{total}&=\frac{\mu_{o}i}{2}N \left(\frac{1}{a_{2}}-\frac{1}{a_{1}} \right)\\  B_{total}&=\frac{\mu_{o}i}{2}N \left(\frac{1}{r}-\frac{1}{R} \right)\\  B_{total}&=\frac{\mu_{o}i}{2}N \left(\frac{R-r}{Rr} \right) \end{aligned}
arah mengikut medan magnet yang lebih besar yaitu masuk bidang gambar.
Jawaban B
9. Soal
Sebuah paratikel bermassa m dan bermuatan q mula - mula berada di titik A di atas permukaan meja. Pada ruang di atas permukaan meja itu terdapat medna magnet seragam berarah veritkal ke bawah. Pada saat $t_{o}$ partikel diberi kecepatan awal dengan komponen vertikal $\mu_{o}$ dan mendatar $v_{o}$. Akibatnya partikel akan bergerak dengan lintasan berupa spiral vertikal ke atas. Berapakah ketinggian diukur dari permukaan meja ketika untuk kedua kalinya partikel berada di atas titik A?
A. $\frac{m\pi}{qB}(v_{o}+\mu_{o})$
B. $4\frac{m\pi}{qB}(v_{o}+\mu_{o})$
C. $\frac{2m \pi}{qB}\mu_{o}$
D. $\frac{4m \pi}{qB}\mu_{o}$
E. $\frac{4m \pi}{qB}v_{o}$
Pembahasan
10. Soal
Seutas kawat penghantar dibentuk menjadi bangun seperti pada gambar. Sisi - sisi bangun itu panjangnya l. Kawat itu dialiri arus sebesar i dan diletakkan dalam medan magnet B yang berarah masuk bidang gambar tegak lurus. Kemana arah gaya total yang dialami oleh bangun itu?
A. ke atas
B. ke bawah
C. ke kiri
D. ke kanan
E. gaya  magnet total nol
Pembahasan
11. Soal
Jika model atom Thompson benar, maka sinar alfa yang ditembakkan pada lembaran emas yang tipis akan . . . .
A. teruskan semuanya dengan pembelokan yang tidak berarti
B. dibelokkan sejauh $90^{\circ}$
C. dibelokkan sejauh $130^{\circ}$
D. akan dipantulkan kembali ke sumber
E. tidak akan mampu menembus lembaran emas
Pembahasan
12. Soal
Sebuah unsur radioaktif X meluruh, sehingga setelah berturut - turut 6 hari dan 9 hari, banyaknya unsur X yang tersisa berturut - turut 40 gram dan 20 gram. Banyaknya unsur X mula - mula adalah . . . . 
A. 640 gram
B. 480 gram
C. 320 gram
D. 160 gram
E. 80 gram
Pembahasan
13. Soal
Sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan relativistik sebesar v terhadap bumi. Oleh pengamat di bumi, pesawat itu terukur memiliki panjang L. Jika kecepatan pesawat itu diturunkan menjadi setengahnya, panjang pesawat itu terukur oleh pengamat di Bumi menjadi 2L. Nilai v sama dengan . . . .
A. $\frac{\sqrt{3}}{3}c$
B. $\frac{2\sqrt{5}}{5}c$
C. $\frac{c}{2}$
D. $\frac{\sqrt{6}}{3}c$
E. $\frac{\sqrt{2}}{2}c$
14. Soal
Sebuah partikel mengalami gerak harmonik sederhana dengan amplitudo 5 cm. Saat simpangannya 3 cm, kecepatannya $80\pi$ cm/s. Frekuensi geraknya adalah . . . .
A. 16 Hz
B. 10 Hz
C. 8 Hz
D. 5 Hz
E. 4 Hz
Pembahasan
15. Soal
Dua buah satelit A dan B mengorbit planet Z masing - masing pada ketinggian 400 km dan 5400 km dari permukaan planet tersebut, dengan periode masing - msing berturut - turut 8 hari dan 27 hari. Jari - jari planet Z tersebut adalah . . . . 
A. 1200 km
B. 2000 km
C. 2400 km
D. 3000 km
E. 3600 km
Pembahasan
16. Soal
Sebuah planeat bermassa m bergerak mengitari matahari bermassa M dalam orbit berbentuk lingkaran berjari - jari R. Bila diandaikan matahari rehat (diam), maka besar energi total sistem E adalah?
A. $E=\frac{GMm}{R}$
B. $E=-\frac{GMm}{R}$
C. $E=-\frac{GMm}{2R}$
D. $E=\frac{GMm}{2R}$
E. $E=-\frac{GMm}{R^{2}}$
Pembahasan
17. Soal
Benda bersuhu $50^{\circ}C$ jika diukur dengan termometer Fahrenheit, suhu benda tersebut adalah . . . .
A. $162\; ^{\circ}C$
B. $152\; ^{\circ}C$
C. $142\; ^{\circ}C$
D. $132\; ^{\circ}C$
E. $122\; ^{\circ}C$
Pembahasan
18. Soal
Gas ideal, mula - mula pada tekanan $2\;N/m^{2}$ dan volume 10 liter. Gas tersebut mengembang secara isobarik hingga volumenya menjadi 20 liter. Jika usaha yang dilakukan gas tersebut digunakan untuk menggerakan benda bermassa 4 kg yang mula - mula diam, benda akan bergerak dengan kecepatan . . . .
A. 1 cm/s
B. 2 cm/s
C. 4 cm/s
D. 8 cm/s
E. 10 cm/s
Pembahasan
19. Soal
Dalam ruang hampa (vakum), besaran yang sama untuk ketiga sinar, sinar gamma, sinar X dan cahaya tampak adalah?
A. energi
B. panjang gelombang
C. kelajuan
D. intensitas
E. frekuensi
Pembahasan
20. Soal
Resistor $5\; \Omega$, induktor $50\; mH$ dan kapasitor $20\; \mu H$ terhubung secara seri serta dihubungkan dengan sumber tegangan bolak - balik yang memiliki nilai efektif sebesar 10 volt. Bila dianggap dalam rangkaian mengalir arus listrik maksimum, maka besar frekuensi sudut sumber tegangan yang dipakai adalah . . . . 
A. $10^{5}\; rad/s$
B. $10^{4}\; rad/s$
C. $10^{3}\; rad/s$
D. $10^{2}\; rad/s$
E. $10\; rad/s$
Pembahasan

Ketik tombol like untuk mendapatkan SOAL UM UGM LENGKAP.

Semoga bermanfaatšŸ™

0 Response to "Pembahasan Soal UTUL UGM 2014"

Post a Comment

Silahkan kasih masukan positif dan komentar secara bijak.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel