Pembahasan Soal SBMPTN Saintek Fisika Tahun 2018

Pembahasan Soal SBMPTN Saintek Fisika Tahun 2018

Soal No.1
Posisi suatu benda sepanjang sumbu x mengikuti persamaan x(t) = -6t + 2t2, dengan satuan untuk posisi (x) adalah meter dan untuk waktu (t) adalah detik. Pada selang waktu dari t = 1 detik sampai t = 3 detik, perpindahan dan percepatan rata-rata benda tersebut berturut-turut adalah….
  1. 4 m dan 0 m/s2
  2. 4 m dan 4 m/s2
  3. 4 m dan 4m/s
  4. 2 m dan 1 m/s
  5. 4 m dan 2 m/s2

PEMBAHASAN :
Perpindahan adalah perubahan posisi dalam selang waktu tertentu. Perpindahan hanya tergantung pada posisi akhir dan posisi awal, tidak tergantung lintasan yang ditempuh.
Untuk posisi pada saat t = 1 detik
x(1) = -6(1)+2(1)2
x(1) = -4 meter
x(3) = -6(3)+2(3)2
x(3) = 0 meter
Δx = x(3) –  x(1)
Δx = 0 – (-4)
Δx = 4 meter
Percepatan rata-rata adalah hasil bagi antara perubahan kecepatan dengan selang waktu.

Dengan
a= percepatan rata-rata
Δv = perubahan kecepatan
Δt = selang waktu
Untuk mencari kelajuan pada waktu tertentu tertentu dari persamaan posisi terhadap waktu diperoleh persamaan berikut ini.

v = -6+4t
v(3) = −6+4(3)
v(3) =6
v(1) = −6+4(1)
v(1) = -2 m/s
Dengan demikian percepatan rata – rata dari t = 1 detik s.d t = 3 detik adalah:

Jawaban C

DOWNLOAD PEMBAHASAN SOAL SBMPTN SAINTEK FISIKA TAHUN 2018 DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

Soal No.2
Sebuah benda bermasssa m diikat oleh seutas tali dengan panjang L = 2,5 m dan berada pada suatu permukaan luar kerucut yang licin seperti pada gambar. Rotasi benda berlawanan dengan arah gerak jarum jam terhadap sumbu putar O dengan laju putar yang konstan. Jika tan θ = 0,75, nilai laju putar ω agar gaya normal antara benda dan permukaan kerucut bernilai nol adalah….

PEMBAHASAN :
Diketahui:
L = 2,5 m
Tan θ = ¾ akibatnya  cos θ = 4/5

Ditanya:
ω (Kecepatan sudut)

Solusi
Menggambarkan gaya – gaya yang terlibat pada benda.

Dari gambar, searah sumbu y benda diam artinya ΣFy = 0 dengan demikian
ΣFatas = ΣFbawah
T cos θ = w
T cos θ = mg
             (1)
Pada arah sumbu X benda berputar dengan nilai N = 0 (dari soal) sehingga faktor N diabaikan. Pada saat benda bergerak melingkar beraturan dengan jari – jari R timbul percepatan sentripetal. Jika ada percepatan sentripetal maka timbul gaya, gaya ini disebut gaya sentripetal, FSP
ΣFsp = m ω2 R     (2)
Secara teknis, gaya –gaya yang mempengaruhi benda pada saat benda bergerak melingkar dapat berperan sebagai gaya sentripetal.
ΣFsp = ΣFmenuju pusat lingkaran – ΣFmenjauhi pusat lingkaran
Pada gambar:
ΣFsp = ΣFmenuju pusat lingkaran – ΣFmenjauhi pusat lingkaran
ΣFmenjauhi pusat lingkaran = 0 karena pada arah ini tidak ada gaya
ΣFsp = T sin θ                     (3)

Subsitusi 1 dan 2 ke persamaan 3, diperoleh
                        (4)
Untuk mencari R, Perhatikan gambar berikut.

Dari gambar hubungan θ, L dan R adalah

R = L sin θ           (5)

Subsitusi 4 ke 5 maka diperoleh:



ω2 (2,5) = 12,5
ω2 (2,5) = 5
ω2 = 5
ω =  rad/s
Jawaban C

Soal No.3
Sebuah sistem mekanik diperlihatkan pada gambar. Sudut kemiringan bidang θ = 300 dan bidang miring licin. Sistem berada dalam keadaan setimbang serta massa katrol dan massa pegas diabaikan. Jika setiap massa dijadikan dua kali semula, salah satu cara yang dapat dilakukan agar sistem tetap setimbang adalah….
  1. konstanta pegas tetap dan pertambahan panjang pegas menjadi 2 kali semula
  2. konstanta pegas menjadi 0,5 kali semula dan pertambahan panjang pegas menjadi 2 kali semula
  3. konstanta pegas tetap dan pertambahan panjang pegas menjadi setengah kali semula
  4. konstanta pegas menjadi dua kali semula dan pertambahan panjang pegas tetap
  5. konstanta pegas tetap dan pertambahan panjang pegas menjadi 4 kali semula

PEMBAHASAN :
Menggambarkan gaya – gaya yang terlibat pada benda.

Untuk mengetahui situasi pegas (pada komponen sumbu x) maka yang ditinjau hanya pada arah sumbu ini.
Dalam kondisi setimbang
ΣFx = 0
(kita anggap benda 1 bergerak tepat akan atas atau benda 2 tepat akan bergerak ke bawah, maka pada arah ini gaya bernilai positif)
w2– T + T – w1 sin θ – Fpemulih = 0
w2 – w1 sin θ = Fpemulih
w2 – w1 sin 300 = Fpemulih
m2g – m1g  ½ = ½ k Δx2               (Situasi 1)
Jika semua massa dijadikan dua kali semula
m2’ = 2m2 dan m1’ = 2m1
maka:
m2‘g – m1’g ½ = ½ k’ Δx2             (Situasi 2)
2m2g – 2m1g ½ = ½ k’ Δx2
2( m2g – m1g ½) = ½ k’ Δx2
agar sistem tetap setimbang (tidak bergerak) Δx harus dikondisikan tetap konsekuensinya
k’ = 2k
Artinya konstanta pegas menjadi 2 kali semula dan pertambahan panjang pegas tetap
Jawaban D

Soal No.4
Tiang baja berbentuk silinder pejal digunakan untuk menyangga sebuah beban. Akibat pembebanan tersebut, tiang baja mengalami pemendekan sebesar Δl. Jika digunakan dua tiang baja identik yang disambung dan digunakan untuk menyangga beban yang sama, pemendekan yang dialami oleh setiap tiang tersebut adalah…
  1. 4(Δl)
  2. 2(Δl)
  3. Δl
  4. l)/2
  5. l)/4

PEMBAHASAN :
Situasi 1

Jika situasi ini dianggap pegas maka
F = k ΔL1
mg  = k ΔL1        (1)

Situasi 2

Jika situasi ini dianggap pegas yang dirangkai seri maka
F = kseri ΔL2
mg = = kseri ΔL2

KS = ½ K
mg = ½ K ΔL2    (2)
Subsitusi 1 ke 2
K ΔL1 = ½ K ΔL2
ΔL1 = ½ ΔL2
ΔL2 = 2 ΔL1
ΔL2 merupakan pemendekan 2 buah silinder pejal yang identik
ΔL2 = 2ΔLsilinder
2ΔL1 = 2ΔLsilinder
ΔLsilinder = ΔL1
Jawaban B

Soal No.5
Sebuah bejana berisi fluida ideal dengan massa jenis ρ. Bejana tersebut berada di dalam lift laboratorium yang sedang bergerak ke atas dengan perlambatan a. Perbedaan tekanan antara dua titik dalam fluida tersebut, yang terpisah pada arah vertikal sejauh Δh adalah….
  1. 0
  2. ρgΔh
  3. ρ(g+a)Δh
  4. ρ(g-a)Δh
  5. ρaΔh

PEMBAHASAN :
Perhatikan gambar berikut.

Beradasarkan hukum newton ΣF = m a
Dari gambar
FA – w = m a
FA – mg = m a
FA = mg + m a
FA = mg + m (–a)
FA = m (g–a)
Tekanan di salah satu titik pada kedalaman tertentu adalah sebagai berikut

Jika ρ = m/V maka m = ρ. V dengan demikian:

Jika V = A. h maka V/A = h dengan demikian
P = ρ (g – a) h
Untuk ΔP = ρ (g – a) Δh
Jawaban D

Soal No.6
Di dalam sebuah wadah tertutup terdapat 500 gram es dan 700 gram air pada keadaaan setimbang 0oC, 1 atm. Selanjutnya, es dan air itu dipanaskan bersama-sama selama 160 detik pada tekanan tetap dengan menggunakan pemanas 2.100 watt. Diketahui kalor lebur es 80 kal.g-1, kalor jenis air 1 kal.g-1.K-1, dan 1 kal = 4,2 J. Pada keadaan akhir hanya terdapat air. Jika efisiensi pemanas 80%, suhu akhir air adalah…
  1. 10oC
  2. 20oC
  3. 30oC
  4. 40oC
  5. 50oC

PEMBAHASAN :
Diketahui :
mes = 500 gram
Mair = 700 gram
t = 160 detik
Pin = 2100 watt
Les = 80 kal gram-1,
Cair 1 kal gram-1 K-1,
η = 80%

Ditanya:
Suhu campuran Tc
Efisiensi adalah perbandingan antara daya keluaran dengan daya masukan

η = (Pout/Pin) x 100%
80% = (Pout/Pin) x 100%
0,8 = Pout/Pin
Pout= 0,8 Pin
Pout= 0,8 2100 watt
Pout= 1680 watt
Daya keluaran ini digunakan untuk memanaskan air dan es

Q = Pout.t
Q = 1680. 160
Q = 268.800 J
Jika 1 Kal = 4,2 J atau 1 J = 1/4,2 kal maka Q = 64.000 Kal
Kalor sebesar ini digunakan untuk memanaskan air dan es pada kondisi 00C dan P = 1 atm
Dari data ini posisi es dan air digambarkan pada diagram berikut.

Posisi Es karena padat berada pada posisi B sedangkan Air berada pada posisi C akibatnya untuk menempuh ke posisi Tc, Es menempuh Q1 dan Q2 sedangkan air Q2 saja. Dengan demikian:
Q = QES + QAIR
Q = Q1-ES +Q2-ES +Q2-AIR
Q = mes L + mes c ΔT + mair c ΔT
Q = mes L + mes c (Tc – 0) + mair c (Tc – 0)
Q = mes L + mes c Tc + mair c Tc
64000 = 500. 80 + 500. 1. Tc + 700. 1. Tc
64000 = 40000 + 1200Tc
64000 – 40000 = 1200Tc
24000 = 1200Tc
Tc = 20 oC
Jawaban B

Soal No.7
Suatu bejana kokoh yang berisi gas ideal dikocok berulang-ulang. Manakah pernyataan yang benar tetang keadaan gas tersebut setelah dikocok?
  1. Temperatur gas bertambah meskipun energi dalamnya tetap
  2. Temperatur gas bertambah tanpa gas melakukan usaha
  3. Energi dalam gas berkurang karena sebagian berubah menjadi kalor
  4. Gas melakukan usaha sebesar penambahan energi dalamnya
  5. Temperatur gas bertambah sebanding dengan penambahan kelajuan molekul gas

PEMBAHASAN :
Suatu bejana kokoh yang berisi gas ideal artinya volume bejana tidak berubah (V = Tetap). Volume bejana sama dengan volume gas ideal. Pada saat dikocok berulang – ulang, pada system ini berlaku hukum termodinamika I
Q = W + ΔU

Dengan ketentuan:
W = P ΔV
ΔU = f (½) NKΔT
bernilai positif artinya ada kenaikan energi dalam ditandai dengan naiknya suhu system
Dari soal di atas, v tetap artinya ΔV = 0 akibatnya usaha W = 0 dengan demikian pada saat dikocok
Q =  W + ΔU
Q = 0 + ΔU
Q = ΔU
ΔU bernilai positif
Kesimpulannya: Temperatur gas bertambah tanpa gas melakukan usaha
Jawaban B

Soal No.8
Dua balok kayu kecil A dan B terapung di permukaan danau. Jarak keduanya adalah 150 cm. Ketika gelombang sinusoida menjalar pada permukaan air teramati bahwa pada saat t = 0 detik, balok A berada di puncak, sedangkan balok B berada di lembah. Keduanya dipisahkan satu puncak gelombang. Pada saat t = 1 detik, balok A berada di titik setimbang pertama kali dan sedang bergerak turun. Manakah pernyataan yang benar tentang gelombang pada permukaan air tersebut?
  1. Gelombang air memiliki panjang 200 cm
  2. Pada saat t = 1 detik, balok B berada di titik setimbang dan sedang bergerak turun.
  3. Frekuensi gelombang adalah 0,25 Hz.
  4. Amplitudi gelombang adalah 75 cm.
  5. Balok A akan kembali berada di puncak pada saat t = 4,5 detik.

PEMBAHASAN :
Perhatikan gambar gelombang berikut ini berdasarkan informasi dari soal di atas

Dari gambar di atas diperoleh data:

  • jarak antara A dan B adalah 3/2 λ = 150 cm dengan demikian λ = 100 cm
  • pada saat t = 1 detik balok A berada di titik setimbang dan sedang bergerak turun, Sedangkan balok B berada di titik setimbang dan sedang bergerak naik
  • frekuensi = n/t = = 0,25 Hz
  • Balok A akan kembali berada di puncak pada saat t = 4 detik

Jawaban C

Soal No.9
Sebuah voltmeter V dirangkai seperti yang terdapat pada gambar. Jika saklar S ditutup, yang akan terjadi adalah…
  1. tidak ada perubahan tegangan yang terbaca pada voltmeter
  2. voltmeter tidak dilalui arus
  3. arus pada voltmeter mengecil
  4. tegangan yang terbaca pada voltmeter berkurang
  5. hubungan singkat pada voltmeter

PEMBAHASAN :
Pada situasi 1
Pada situasi ini voltmeter mengukur tegangan titik DC dengan besar V = I R1

Pada situasi 2
Pada saat saklar di tutup, maka ada arus yang lewat ke jalur EF dengan besar arus ½ I. Nilai arus ini diperoleh pada saat arus I melewati titik C terjadi pembagian arus: jalur CD dan jalur EF. Karena dikedua jalur ini hanya ada satu hambatan dengan nilai yang sama, R1 maka “jatah” arus untuk kedua jalur ini sama yaitu IEF = ICD = ½ I seperti gambar berikut.

Pada situasi ini voltmeter mengukur tegangan titik EF dengan besar
V’ = ½ I R1
V’ = ½ V
Jawaban D

Soal No.10
Dua buah kawat konduktor yang sejajar dan berjarak L = 1 m dipasang membentuk sudut θ = 300 terhadap bidang horizontal. Ujung bawah kedua kawat terhubung dengan sebuah resistor R = 3Ω. Sebuah batang konduktor dengan massa m bergeser turun di sepanjang rel, tanpa kehilangan kontak dengan rel sehingga rel dan batang membentuk suatu rangkaian tertutup. Pada daerah tersebut terdapat medan magnetik seragang yang besarnya B = 2T dan verarah horizontal. Jika batang turun dengan laju konstan v = 3 m/s, massa batang m adalah….
  1. 0,2 kg
  2. 0,4 kg
  3. 0,6 kg
  4. 0,8 kg
  5. 1,0 kg

PEMBAHASAN :
B’ = B sin θ
B’ = 2 sin 30
B = 2 . (1/2)
B = 1 T
Hubungan antara GGL ε, medan magnet B , panjang kawat L dan kecepatan kawat v sebagai berikut.
ε = B L v
Untuk situasi di atas
ε = B’ L v
IR = B’ L v


I = 1 ampere

Dari gambar :
m g sin θ = FL
m g sin θ = B’ i L
m . 10 .(1/2) = 1 . 1 . 1
m = 1/5
m = 0,2 kg
Jawaban A

Soal No.11
Dalam peluruhan sebuah inti 238U92 hingga stabil menjadi sebuah inti 206Pb82 dihasilkan sejumlah partikel alfa dan beta (elektron). Jumlah partikel alfa dan beta yang dihasilkan adalah….
  1. 8 alfa dan 6 beta
  2. 6 alfa dan 8 beta
  3. 8 alfa dan 4 beta
  4. 6 alfa dan 4 beta
  5. 6 alfa dan 6 beta

PEMBAHASAN :

Dari persamaan di atas:
238 = 206 + 4x + 0
238 – 206 = 4x
32 = 4x
x = 8
Nilai y = x = 8
92 = 82+ 8.2 + m (-1)
92 = 82 + 16 – m
m = 98 – 92
m = 6
nilai z = m = 6
Dengan demikian Jumlah partikel alfa dan beta yang dihasilkan adalah 8 alfa dan 6 beta
Jawaban A

Soal No.12
Warna biru langit terjadi akibat adanya hamburan cahaya matahari oleh molekul-molekul udara
SEBAB
Cahaya biru mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang daripada cahaya merah sehingga akan mengalami hamburan dengan intensitas yang besar.

PEMBAHASAN :
Cahaya matahari sebagai gelombang elektromagnetik pada saat memasuki udara sebagian diteruskan, diserap dan sebagian lainnya dihamburkan. Cahaya yang dihamburkan adalah warna biru, dengan demikian warna langit Nampak berwarna biru (pernyataan benar)
Berikut ini urutan besar panjang gelombang dari yang terbesar ke yang terkecil pada gelombang elektromagnetik sebagai berikut.

  • TV
  • Radio
  • Radar
  • Sinar inframerah
  • Cahaya Tampak
    • Merah
    • Jingga
    • Kuning
    • Hijau
    • Biru
    • Nila
    • Ungu
  • Sinar ultraviolet
  • Sinar X
  • Sinar Gamma

Dari urutan ini λbiru < λmerah        (Alasan salah)
Jawaban C

Soal No.13
Dua bola kecil A dan B diletakkan terpisah dan tidak dapat bergeser. Masing-masing bola bermuatan listrik Q. Kemudian, sebuah bola kecil ringan C diletakkan tepat di tengah-tengah antara bola A dan B. Muatan bola C adalah Q. Mula-mula, bola C diam. Namun, ketika digeser sedikit ke arah bola B lalu dilepas, bola C bergerak terus mendekati bola A.
SEBAB
Bola A dan B menolak bola C

PEMBAHASAN :
Berikut ini gambar berdasarkan soal di atas

FCA = FCB artinya muatan Q dititik C dalam kondisi setimbang, jika muatan ini digeser ke arah tertentu, misalnya ke arah B maka pada saat tidak ada dorongan lagi, muatan ini akan kembali ke tempat semula di titik C dan diam disana                   (Pernyataan salah)
Bola C ditolak oleh bola A dan B karena muatannya sama           (Alasan benar)
Jawaban D

Soal No.14
Dua buah benda yang bermassa sama mengalami gerak osilasi seperti pegas dengan frekuensi berbeda. Energi mekanik kedua benda sama. Di antara pernyataan berikut, manakah yang benar?
  1. Simpangan maksimum kedua benda berbeda
  2. Kecepatan maksimum kedua benda sama
  3. Konstanta pegas kedua osilasi berbeda
  4. Energi potensial maksimum kedua benda berbeda.

PEMBAHASAN :
Informasi dari soal:
M1 = M2
f1 ≠ f2
Em1 = Em2

  1. Pernyataan Ymax1 ≠ Ymax2
    Simpangan maksimum, Ymax disebut amplitudo, A
    Dari persamaan di atas
    Em1 = Em2
    ½ K1A12 = ½ K2A22
    Jika K = mω2 = m4π2f2
    ½ m4π2f12A12 = ½ m4π2f2A22
    f12A12 = f22A22
    f1A1 = f2A2
                           (Pernyataan 1 benar)
  2. Pernyataan amax1 = amax2
    amax1 = ω1 A1
    amax1 = ω1
    amax1 = 2π f1
    amax1 = 2π f2 A2
    amax1 = ω2 A2
    amax1 = amax2               (Pernyataan 2 benar)
  3. K1 ≠ K2
    K = mω2 = m4π2f2
    K  ̴ f2
    Karena f1 ≠ f2
    Maka K1 ≠ K2                    (Pernyataan 3 benar)
  4. Epmaks1 ≠ Epmaks2
    Epmaks = Em
    Karena Em1 = Em2
    Maka Epmaks1 = Epmaks2  (Pernyataan 4 salah)

Jawaban A

Soal No.15
Sebuah dawai dengan panjang 0,5 m dan massa 10 gram ditegangkan sebesar 200 N. Pernyataan yang benar adalah sebagai berikut.
  1. Kecepatan gelombang pada dawai adalah 100 m/s
  2. Nada atas pertama pada dawai terjadi saat gelombang pada dawai memiliki panjang gelombang dua kali panjang tali.
  3. Panjang gelombang maksimum adalah 1 m
  4. Frekuensi dasar dawai sebesar 200 Hz

PEMBAHASAN :
m =10 gram = 0,02 kg
F = 200 N
L = 0,5 m
Besar kecepatan pada dawai adalah          (Pernyataan 1 benar)
Perhatikan gambar berikut.

Dari  gambar di atas, nada atas pertama terjadi pada kondisi λ = L  (Pernyataan 2 salah)
Panjang gelombang maksimum terjadi pada situasi nada dasar, dari gambar L = ½ λ atau λ = 2L λ = 2 (0,5 meter)
λ = 1 meter                 (Pernyataan 3 benar)
frekuensi pada nada dasar, f0 = v/λnada dasar
f0 = 100/1
f0 = 100 Hz                         (Pernyataan 4 salah)
Jawaban B

DOWNLOAD PEMBAHASAN SOAL SBMPTN SAINTEK FISIKA TAHUN 2018 DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

Lihat Juga

VIDEO PEMBAHASAN SBMPTN KIMIA TAHUN 2015

SBMPTN tinggal hitungan bulan lagi. Saatnya kamu berusaha keras mendapatkan keinginan terdekat mu, masuk PTN …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

error: