Pembahasan Soal Fisika | UTUL UGM 2018 kode 576 (part 1)

kali ini kita akan melakukan Pembahasan soal UTUL UGM 2018 dengan kode soal 576 Fisika. Sangat cocok buat teman-teman yang berencana ingin melanjutkan study ke UGM jurusan MIPA. Pembahasan soal UTUL UGM 2018 akan dibagi menjadi dua bagian agar tidak terlalu panjang dengan teknik pembahasan ala saya hehehe...,ini baru bagian pertama semoga mudah dipahami dan bermanfaat bagi para pembaca. Selamat menikmati

Soal nomor 16

Sebuah benda bergerak di suatu permukaan kasar dengan koefisien gesek antara permukaan dengan benda konstan sebesar μ. Bila awalnya energi kinetik benda adalah E dan jarak yang dapat ditempuh benda sebelum berhenti adalah x maka besar massa benda adalah .....
A. 3E / 2gμx
B. E / 2gμx
C. 2E / gμx
D. E / gμx
E. E / 4gμx
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 16:

Benda berhenti karena mendapatkan gaya gesek terhadap permukaan yang kasar, sehingga usaha yang dilakukan oleh gaya gesek ini sama dengan perubahan energi kinetiknya. Secara matematis dapat ditulis
W = ΔEK
-f . S = EK₂ – EK₁
Keterangan:
Tanda negatif di ruas kiri menunjukkan bahwa arah gaya gesek berlawanan dengan arah gerak benda (f = μmg)
Energi kinetik akhir (EK₂) sama dengan nol karena benda berhenti.
Sehingga persamaan di atas dapat ditulis
-f . S = EK₂ – EK₁
-μmg S = EK₂ – EK₁
-μmg S = – EK₁
μmgx = E
m = E / μgx

Soal nomor 17

Sebuah partikel ditembakkan dari ketinggian h dari tanah. Jika massa partikel m dan percepatan gravitasi g, hitunglah kecepatan awal yang harus diberikan kepada partikel tersebut agar pada saat mencapai ketinggian 2h di atas tanah, energi kinetiknya lenyap.
A. √2g/h
B. √gh
C. √2gh
D. √gh/2
E. √2h/g
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 17:

Soal di atas dapat diilustrasikan sebagai berikut

Dengan menggunakan hukum kekekalan energi kita dapat menuliskan
EM_A = EM_B
EK_A + EP_A = EP_B (di titik B energi kinetiknya lenyap)
½ mv² + mgh = mg2h
½ mv² = 2mgh – mgh
½ mv² = mgh
v² = 2gh
v = √2gh

Soal nomor 18

Sebuah kapal mengambang di permukaan air laut dengan sebagian volume kapal tadi berada di bawah permukaan air. massa total kapal adalah 100 ton maka volume kapal yang berada di bawah permukaan air adalah ... m³ (anggap massa jenis ari laut 1,0 g/cm³)
A. 100
B. 1.000
C. 10.000
D. 100.000
E. 1.000.000
Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 18:

Berdasarkan soal dapat diketahui
m_K = 100 ton = 10⁵ kg
ρ = 1,0 g/cm³ = 1000 kg/m³

karena kapal berada pada keadaan terapung, maka berlaku
w = F_A
m g = ρ_f . V_T . g
m = ρ_f . V_T
10⁵ = 10³ V_T
10² = V_T
100 m³ = V_T

Soal nomor 19

Sebuah pegas ringan memiliki tetapan pegas 500 N/m. salah satu ujung pegas itu diikat pada balok yang terletak di lantai yang cukup licin, sedangkan ujung lain ditarik (lihat gambar) sehingga balok mengalami percepatan 20 m/s². Jika massa balok 1 kg, berapakah energi potensial pegas?
gambar 19
A. 0,4 Joule
B. 0,6 Joule
C. 0,8 Joule
D. 1,0 Joule
E. 1,2 Joule

Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 19:

Berdasarkan soal dapat diketahui k = 500 N/m²
a = 20 m/s²
m = 1 kg
EP_Pegas... ?
Untuk menentukan besarnya energi potensial pegas, kita dapat menggunakan persamaan
EP = ½ k Δx²
Kita dapat menentukan Δx dengan menggunakan hukum II Newton, dimana gaya yang digunakan untuk menarik balok sama dengan gaya pegas
F = m a
k Δx = m a
Δx = m a / k

Sehingga persamaan energi potensial pegasnya dapat ditulis

Jadi energi potensial pegasnya adalah 0,4 J

Soal nomor 20

Sebuah elektron dan sebuah proton dengan kecepatan yang sama besarnya tetapi saling bertolak belakang, memasuki suatu wilayah bermedan magnet homogen. Rasio besar gaya yang dialami elektron terhadap yang dialami proton adalah .... (keterangan: m_p dan m_e adalah massa proton dan massa elektron)
A. m_e / m_p
B. m_p / m_e
C. 1
D. 2m_p / m_e
E. ½
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 20:

Perhatikan bahwa ketika ada muatan memasuki daerah bermedan magnet dengan kecepatan tertentu, maka akan timbul gaya lorentz pada muatan tersebut. secara matematis dapat ditulis
F_L = B q v
Dari ketiga variabel yakni
B : medan magnet
q : besar muatan
v : kecepatan
semuanya sama besar, maka perbandingan atau rasio gaya yang dialami oleh elektron terhadap proton adalah 1

Soal nomor 21

Kapasitas suatu kapasitor plat sejajar dapat dinaikkan dengan ....
A. Menaikkan jumlah muatan
B. Menurunkan jumlah muatan
C. Menaikkan jarak antar plat
D. Menurunkan jarak antar plat
E. Menurunkan luas plat
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 21:

Untuk menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas kapasitor kita dapat melihatnya dari persamaan kapasitas kapasitor sebagai berikut

C = kapasitas kapasitor
ε : permivitas bahan
A : luas penampang
d : jarak kedua plat
berdasarkan persamaan di atas kita dapat mengetahui hubungan perbandingan antar variabelnya sebagai berikut
C sebanding dengan ε dan A
C berbanding terbalik dengan d
Sehingga untuk memperbesar kapasitas kapasitor dapat dilakukan dengan cara
Memperbesar permivitas bahan atau luas penampang atau dengan memperkecil jarak antara kedua plat

Soal nomor 22

Suatu loop kawat berbentuk persegi empat dengan panjang sisi-sisi 0,3 m ditembus tegak lurus oleh medan magnetik luar 0,3 T. jika medan magnetik berubah arah dalam 1,5 s dan besarnya menjadi 0,2 T, maka rata-rata ggl induksi dalam loopkawat tersebut adalah ....
A. 30 mV
B. 45 mV
C. 60 mV
D. 75 mV
E. 90 mV
Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 22:

Berdasarkan soal dapat diketahui
N = 1
s = 0,3 m
A = s² = 0,32 = 0,09 m²
B₁ = 0,3 T
B₂ = - 0,2 T (tanda negatif, karena berubah arah)
t = 1,5 s
θ = 0⁰
untuk menentukan besarnya ggl induksi dapat digunakan persamaan

Karena variabel yang berubah hanya medan magnet (B) terhadap waktu (t), maka persamaan di atas dapat ditulis

Soal nomor 23

Sebuah kapal bermuatan bersandar di pelabuhan yang air lautnya tenang (tak ada ombak). Ketika kapal dalam keadaan kosong tanpa muatan barang, akibat naik turunnya seorang kelasi dari kapal, kapal terayun-ayun naik turun terhadap permukaan air dengan periode ayunan T₀. Ketika kapal berisi muatan penuh, kapal terayun-ayun naik turun terhadap permukaan air dengan periode T₁. Rasio massa muatan kapal terhadap massa kapal ketika kosong kira-kira ....

Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 23:

Berdasarkan soal dapat diketahui
T_A = T₀
T_B = T₁
m_A = m₀
m_B = m₀ + m_M
untuk menentukan perbandingan massanya , kita harus menentukan hubungan antara periode dengan massa yakni

Berdasarkan persamaan di atas kita dapat diketahui
T sebanding dengan √m
Sehingga kita dapat menentukan persamaan perbandingannya adalah

Soal nomor 24

Dua buah senar gitar yang panjangnya sama, gaya tegangan padanya sama tetapi massa totalnya berbeda mengalami peristiwa resonansi. Bila senar pertama bergetar pada nada dasarnya sedangkan senar kedua bergetar pada nada tingkat pertamanya maka rasio massa senar pertama terhadap senar kedua adalah ....
A. 4
B. 2
C. 1
D. ½
E. ¼
Kunci jawaban: "E"

pembahasan soal nomor 24:

Berdasarkan soal dapat diketahui
L₁ = L₂ = L
F₁ = F₂ = F
Pada senar 1 = nada dasar dimana
f₁ = v₁ / 2L
pada senar 2 = nada atas 1
f₂ = v₂ / L
karena keduanya beresonansi maka f₁ = f₂
f₁ = f₂

Untuk menentukan perbandingan massa kedua senar, maka kita harus menggunakan persamaan yang menguhubungkan antara variable massa dan kecepatan.

Berdasarkan persamaan di atas, maka kita dapat mengetahui
v berbanding terbalik dengan √m
sehingga kita dapat menuliskan persamaan perbandingannya sebagai berikut

Soal nomor 25

Sebuah teleskop memiliki perbesaran sebesar 20 kali untuk mata tidak berakomodasi. Jika panjang teleskop 84 cm, maka panjang fokus lensa objektif adalah ....
A. 80 cm
B. 78 cm
C. 75 cm
D. 72 cm
E. 64 cm
Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 25:

Berdasarkan soal dapat diketahui
M_tot = 20 kali
d = 84 cm
f_ob …?
Persamaan perbesaran teleskop untuk mata tidak berakomodasi adalah
M = f_ob / f_ok
20 = f_ob / f_ok
f_ob / 20 = f_ok
Panjang teleskop dapat ditentukan dengan cara

demikian pembahasan soal fisika yang terdapat pada ujian tulis (UTUL) UGM tahun 2018 dengan kode soal 576, semoga bermanfaat bagi para pembaca sekalian