[Dengan jawaban] Soal Fisika IPA SELEKSI MASUK UNIVERSITAS INDONESIA Naskah 507

    Soal Simak UI Fisika IPA

PETUNJUK UMUM 

1. Sebelum mengerjakan ujian, periksalah terlebih dulu, jumlah soal dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal. Naskah soal ini terdiri dari 13 halaman. 
2. Tulislah nomor peserta Anda pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. 
3. Tulislah kode naskah soal ini, pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. Kode naskah soal ini: 507 
4. Bacalah dengan cermat setiap petunjuk yang menjelaskan cara menjawab soal. 
5. Pikirkanlah sebaik-baiknya sebelum menjawab tiap soal, karena setiap jawaban yang salah akan mengakibatkan pengurangan nilai (penilaian: benar +4, kosong 0, salah -1). 
6. Jawablah lebih dulu soal-soal yang menurut Anda mudah, kemudian lanjutkan dengan menjawab soal-soal yang lebih sukar sehingga semua soal terjawab. 
7. Tulislah jawaban Anda pada lembar jawaban ujian yang disediakan. 
8. Untuk keperluan coret-mencoret, harap menggunakan tempat yang kosong pada naskah soal ini dan jangan pernah menggunakan lembar jawaban karena akan mengakibatkan jawaban Anda tidak dapat terbaca. 
9. Selama ujian, Anda tidak diperkenankan bertanya atau meminta penjelasan mengenai soal-soal yang diujikan kepada siapapun, termasuk kepada pengawas ujian. 
10. Setelah ujian selesai, Anda diharapkan tetap duduk di tempat Anda sampai pengawas ujian datang ke tempat Anda untuk mengumpulkan lembar jawaban. 
11. Perhatikan agar lembar jawaban ujian tidak kotor, tidak basah, tidak terlipat, dan tidak sobek.

PETUNJUK KHUSUS 

• PETUNJUK A: Pilih satu jawaban yang paling tepat. 
• PETUNJUK B: Soal terdiri dari 3 bagian, yaitu PERNYATAAN, kata SEBAB, dan ALASAN yang disusun berurutan. Pilihlah:
  (A) Jika pernyataan benar, alasan benar, dan keduanya menunjukkan hubungan sebab dan akibat
  (B) Jika pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab dan akibat
  (C) Jika pernyataan benar dan alasan salah
  (D) Jika pernyataan salah dan alasan benar
  (E) Jika pernyataan dan alasan keduanya salah 
• PETUNJUK C: Pilihlah:
  (A) Jika (1), (2), dan (3) yang benar
  (B) Jika (1) dan (3) yang benar
  (C) Jika (2) dan (4) yang benar
  (D) Jika hanya (4) yang benar
  (E) Jika semuanya benar

FISIKA (Nomor 25–36)

Petunjuk A

25. Suatu gelombang berjalan dinyatakan dengan persamaan:

$$y = A \sin(\omega t - kx)$$

Grafik di atas menunjukkan variasi simpangan pada sumbu $y$ terhadap waktu. Posisi titik

$$x = \frac{\pi}{2k}$$

pada saat $t = 0$ adalah ....
(A) P
(B) Q
(C) R
(D) S
(E) T

---

26. Panjang gelombang laser di udara $\lambda = 750 \, \text{nm}$. Jika cepat rambat cahaya di udara

$$c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s},$$

maka cepat rambat dan panjang gelombang laser tersebut dalam plastik CD dengan indeks bias $n = 1.50$ adalah ....
(A) $2 \times 10^7 \, \text{m/s}$ dan 500 nm
(B) $2 \times 10^7 \, \text{m/s}$ dan 650 nm
(C) $2 \times 10^8 \, \text{m/s}$ dan 500 nm
(D) $2 \times 10^8 \, \text{m/s}$ dan 800 nm
(E) $5 \times 10^8 \, \text{m/s}$ dan 800 nm

---

27. Sebuah bola pejal dan sebuah silinder pejal memiliki jari-jari $R$ dan massa $m$ yang sama. Jika keduanya dilepaskan dari puncak bidang miring kasar, maka di dasar bidang miring ....
(A) $v_{\text{bola}} < v_{\text{silinder}}$
(B) $v_{\text{bola}} > v_{\text{silinder}}$
(C) $v_{\text{bola}} = v_{\text{silinder}}$
(D) $v_{\text{bola}} \leq v_{\text{silinder}}$
(E) Tidak bisa dihitung

---

28. Sebuah kawat melingkar dengan hambatan 9 Ω diletakkan dalam fluks magnetik:

$$\phi = (3t - 5)^3$$

Arus yang mengalir dalam kawat pada $t = 4$ s adalah ....
(A) 8 A
(B) 27 A
(C) 49 A
(D) 64 A
(E) 81 A

---

29. Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi dengan 2000 garis tiap cm. Sudut bias ke-3 adalah $37^\circ$. Panjang gelombang cahaya tersebut adalah .... (dalam nm)
(A) 1
(B) 10
(C) 100
(D) 200
(E) 1000

---

30. Sebuah trafo step-up mengubah tegangan 20 V menjadi 160 V. Jika efisiensi 75% dan kumparan sekunder dihubungkan ke lampu 160 V, 60 W maka kuat arus kumparan primer adalah ....
(A) 2 A
(B) 3 A
(C) 4 A
(D) 6 A
(E) 8 A

---

31. Dua mol gas ideal mengalami ekspansi bebas sehingga volumenya menjadi 2.7 kali volume semula. Besar perubahan entropi gas adalah ($R = 8.3 \, \text{J/mol·K}$) ....
(A) 2.0 J/K
(B) 8.3 J/K
(C) 10.3 J/K
(D) 16.6 J/K
(E) 18.3 J/K

---

32. Indeks bias udara = 1, indeks bias air = $\tfrac{4}{3}$, indeks bias lensa = $\tfrac{3}{2}$. Suatu lensa tipis dengan kekuatan 4 dioptri di udara, jika dimasukkan ke dalam air akan menjadi ....
(A) $\tfrac{3}{5}$ dioptri
(B) 1 dioptri
(C) $\tfrac{5}{4}$ dioptri
(D) $\tfrac{5}{3}$ dioptri
(E) $\tfrac{5}{2}$ dioptri

---

33. Suatu benda terapung di atas air berlapis minyak. 60% volume benda berada dalam air, 30% dalam minyak, sisanya di atas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak = 0.8 g/cm³, maka massa jenis benda adalah .... (g/cm³)
(A) 0.10
(B) 0.20
(C) 0.30
(D) 0.84
(E) 0.90

---

34. Sebuah garputala digetarkan di atas tabung gelas berisi air dengan luas penampang 10 cm². Ketika tinggi air 0.2 m terjadi resonansi pertama. Setelah 400 cm³ air dibuang, terjadi resonansi kedua. Kelajuan bunyi di udara = 300 m/s. Frekuensi garputala adalah ....
(A) 150 Hz
(B) 300 Hz
(C) 375 Hz
(D) 750 Hz
(E) 1500 Hz

---

35. Grafik energi kinetik ($E_k$) vs frekuensi foton ($f$) pada efek fotolistrik diberikan. Bila $h=6.6\times {10}^{-34}\text{J}$, $1 \, \text{eV} = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{J}$, maka pernyataan benar adalah:

1. Fungsi kerja logam = $7.52 \times 10^{-19} \, \text{J}$

2. Frekuensi ambang foton = $1.14 \times 10^{15} \, \text{Hz}$

3. Panjang gelombang maksimum foton = $2.63 \times 10^{-7} \, \text{m}$

4. Frekuensi foton saat $E_k = 0.3 \, \text{eV}$ adalah $1.21 \times 10^{15} \, \text{Hz}$

(A) 1, 2, 3
(B) 1 dan 3
(C) 2 dan 4
(D) 4 saja
(E) 1, 2, 3, 4

---

36. Besar hambatan $R$ dan arus pada amperemeter $A_1$ pada rangkaian adalah ....
(A) $4 \, \Omega$ dan 12 A
(B) $6 \, \Omega$ dan 4 A
(C) $6 \, \Omega$ dan 12 A
(D) $12 \, \Omega$ dan 4 A
(E) $12 \, \Omega$ dan 6 A

---

Kunci Jawaban Singkat

25. (C) → Substitusi $t=0, x=\frac{\pi}{2k}$ menghasilkan simpangan nol → titik R.

26. (C) → $v = \tfrac{c}{n} = 2\times10^8 \, \text{m/s}, \ \lambda = \tfrac{\lambda_0}{n} = 500 \, \text{nm}$.

27. (B) → Bola pejal lebih cepat dibanding silinder pejal.

28. (B) → $\mathcal{E} = -\tfrac{d\phi}{dt} = 27 \times 9 = 243 \, \text{V}, \ I = 243/9 = 27 \, \text{A}$.

29. (C) → $d = \tfrac{1}{2000 \, \text{garis/cm}} = 5\times10^{-6} \, \text{m}, \ \lambda = \tfrac{d \sin \theta}{m} \approx 1\times10^{-7} \, \text{m} = 100 \, \text{nm}$.

30. (A) → Daya primer = $\tfrac{60}{0.75} = 80 \, \text{W}, \ I_p = 80/40 = 2 \, \text{A}$.

31. (E) → $\Delta S = nR \ln \tfrac{V_f}{V_i} = 2(8.3)\ln(2.7) \approx 18.3 \, \text{J/K}$.

32. (B) → $P_{udara} = (n_l - n_u)C, \ P_{air} = (n_l - n_{air})C$. Perbandingan → 1 dioptri.

33. (D) → $\rho_b = 0.6(1) + 0.3(0.8) = 0.84 \, \text{g/cm}^3$.

34. (C) → Resonansi berturut panjang kolom udara berbeda $\lambda/2$. Dari data → $\lambda = 0.8 \, \text{m}, f = v/\lambda = 300/0.8 = 375 \, \text{Hz}$.

35. (E) → Semua pernyataan benar.

36. (B) → Hasil perhitungan rangkaian → $R = 6 \, \Omega, I = 4 \, \text{A}$.