Pembahasan soal SBMPTN fisika tahun 2014
Waktu paruh torium 234 sekitar 25 hari. Jika 32 gram torium disimpan selama 100 hari, maka massa torium yang masih tersisa adalah…
A. 2g
B. 4g
C. 8g
D. 16g
E. 20g
Pembahasan
Keterangan :
No = Jumlah atom radioaktif mula-mula
Nt = Jumlah atom radioaktif setelah meluruh selama selang waktu tertentu (t)
t = Selang waktu peluruhan
T 1/2 = Waktu paruh unsur radioaktif
Hitung zat radioaktif yang tersisa
Diketahui :
Jumlah atom radioaktif mula-mula (No) = 32 gram
Selang waktu peluruhan (t) = 100 hari
Waktu paruh (T 1/2) = 25 hari
Ditanya : Zat radioaktif yang tersisa (Nt)
Jawab :
Jawaban yang benar adalah A.
Seorang anak berdiri di depan cermin cekung sehingga bayangan yang terbentuk adalah tegak dan dua kali lebih besar dari dirinya. Jika kelengkungan cermin itu adalah 3,00 m, maka jarak anak tersebut ke cermin adalah…
A. 0,75 m
B. 1,50 m
C. 2,25 m
D. 3,00 m
E. 4,50 m
Pembahasan
Diketahui:
Perbesaran bayangan (M) = 2
Panjang fokus (f) = 1/2 R = 1/2 (3) = 1,5 meter
Ditanya: jarak orang
Jawab:
Pada cermin cekung, jika bayangan tegak maka jarak bayangan negatif artinya bayangan bersifat maya atau bayangan berada di belakang cermin cekung di mana berkas cahaya tidak melewati bayangan tersebut.
Rumus perbesaran bayangan:
M = -s’/s
2 = -s’/s
s’ = -2 s
Hitung jarak orang:
1/s + 1/-s’ = 1/1,5
1/s + 1/-2s = 1/1,5
2/2s – 1/2s = 1/1,5
1/2s = 1/1,5
2s = (1,5)(1)
2s = 1,5
s = 1,5/2
s = 0,75 m
Jawaban yang benar adalah A.
Planet A mengitari sebuah bintang pada lintasan berbentuk lingkaran berjari-jari R dengan periode T. Jika planet B mengitari bintang yang sama pada lintasan lingkaran berjari-jari 4R, maka periode edar planet B adalah…
A. T/2
B. 2T
C. 4T
D. 8T
E. 16T
Pembahasan
Jawaban yang benar adalah D.
Sebuah balok meluncur pada sebuah permukaan miring dengan kelajuan tetap. Transformasi energi yang terjadi adalah…
A. energi potensial → energi kinetik
B. energi kinetik → energi potensial
C. energi potensial → energi termal
D. energi kinetik → energi termal
E. energi termal → energi kinetik
Pembahasan
Jika sebuah balok meluncur dari permukaan miring, atas ke bawah, maka energi potensial gravitasi berubah menjadi energi kinetik.
Jawaban yang benar adalah A.
Perhatikan rangkaian pada gambar.
Besar tegangan listrik antara titik a dan b adalah…
A. 8 volt
B. 7 volt
C. 6 volt
D. 5 volt
E. 4 volt
Pembahasan
Hambatan terangkai seri, hambatan pengganti:
R = R1 + R2 = 100 Ω + 700 Ω = 800 Ω
Tegangan terminal:
V = ε – I r = 3 – (0,01)(800) = 3 – 8 = -5 volt
Sebongkah es dengan massa jenis 0,90 g/cm
A. es terapung
B. 1/9 bagian es tenggelam
C. ½ bagian es tenggelam
D. 8/9 bagian es tenggelam
E. es tenggelam seluruhnya
Pembahasan
Massa jenis es lebih besar daripada massa jenis minyak sehingga es tenggelam seluruhnya.
Jawaban yang benar adalah E.
Sebuah kotak diletakkan pada bak mobil terbuka yang sedang mulai bergerak dengan percepatan 6 m/s2. Massa kotak adalah 40 kg. Jika koefisien gesekan statik dan kinetik antara lantai bak terbuka dan kotak berturut-turut adalah 0,8 dan 0,5, maka gaya gesekan yang diberikan lantai bak terbuka pada kotak adalah sebesar…
A. 120 N
B. 160 N
C. 200 N
D. 240 N
E. 320 N
Pembahasan
Diketahui:
Percepatan (a) = 6 m/s2
Massa kotak (m) = 40 kg
Koefisien gesek statis dan kinetis (μs dan μk) = 0,8 dan 0,5
Ditanya: gaya gesekan yang diberikan lantai bak terbuka pada kotak
Jawab:
Gaya pada kotak:
F = m a = (40 kg)(6 m/s2) = 240 N
Kotak diam sehingga gaya pada kotak = gaya gesek statis
Jawaban yang benar adalah D.
Pada model atom hidrogen, sebuah elektron bergerak mengelilingi sebuah proton. Jika jari-jari orbit elektron 5,3 x 10-11 m maka laju elektron adalah…
B. 6,57 x 106 ms-1
C. 4,36 x 106 ms-1
D. 2,19 x 106 ms-1
E. 1,09 x 106 ms-1
Pembahasan
v = e √(k / (mr))
= (1,6 x 10⁻¹⁹ C) √((9 x 10⁹ Nm²/C²) / ((9,1 x 10⁻³¹ kg)(5,3 x 10⁻¹¹ m)))
= 2,19 x 10⁶ ms⁻¹
Jawaban yang benar adalah D.
Suatu gelombang sinusoidal bergerak dalam arah x-positif, mempunyai amplitudo 15,0 cm, panjang gelombang 40,0 cm dan frekuensi 8,0 Hz. Jika posisi vertikal dari elemen medium pada t = 0 dan x = 0 adalah 15,0 cm, maka bentuk umum fungsi gelombangnya adalah…
(x dalam cm dan t dalam sekon)
A. y = (15,0 cm) sin (0,157 x + 50,3 t – π/2)
B. y = (15,0 cm) cos (0,157 x – 50,3 t + π/4)
C. y = (15,0 cm) sin (0,157 x + 50,3 t + π/2)
D. y = (15,0 cm) cos (0,157 x – 50,3 t)
E. y = (15,0 cm) cos (0,157 x + 50,3 t)
Pembahasan
Persamaan umum gelombang
y = A sin (ωt ± kx + θ)
Hitung ω:
ω = 2π f
ω = 2π 8
ω = 16π
Hitung k:
k = 2π / λ
k = 2π / 40
k = π/20
Hitung θ awal ketika t = 0 dan x = 0:
y = A sin (ω(0) – k(0) + θ)
y = A sin θ
15 = 15 sin θ
15/15 = sin θ
1 = sin θ
1 = sin 90o
Jadi θ = 90° atau 1/2 π rad
Persamaan umum gelombang
y = 15 sin (16π t – (π/20) x + (1/2) π)
y = 15 sin π (16t – x/20 + 1/2), x dalam cm dan t dalam sekon
Sebuah batu dengan massa m diikatkan pada ujung tali yang panjangnya l dan kemudian diputar dengan laju sudut ω hingga lintasan batu berbentuk lingkaran pada bidang horisontal dan tali membentuk sudut θ terhadap vertikal (lihat gambar). Laju sudut batu adalah sebesar…
Pembahasan
Jawaban yang benar adalah C.