Soal UTBK 1 Fisika Tahun 2019 Dan Pembahasannya Part I

Soal UTBK 1 Fisika Tahun 2019 Dan Pembahasannya Part I

Soal No.1
Satuan-satuan berikut merupakan satuan besaran pokok, KECUALI….
  1. kelvin, mole, celcius
  2. meter, sekon, kandela
  3. celcius, kilogram, mole
  4. kandela, meter, watt
  5. kilogram, kelvin, ampere

PEMBAHASAN :
Satuan pokok adalah satuan yang ditentukan berdasarkan definisi,  dipilih dengan cara dan selera tertentu.  Sedangkan satuan besaran pokok adalah satuan yang dimiliki besaran pokok jadi tidak hanya satuan pokok saja tetapi satuan yang lain.
Hubungan antara satuan pokok dengan besaran pokok ditunjukan tabel berikut.

Jawaban D

DOWNLOAD SOAL UTBK I FISIKA TAHUN 2019 & PEMBAHASANNYA DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

Soal No.2
Mobil A dan mobil B bergerak saling menjauh dari saat t = 0 s dengan kecepatan konstan berturut-turut sebesar 20 m/s dan 30 m/s. Pada saat t = …s, keduanya terpisah sejauh 1200 m dan jarak tempuh mobil A pada saat itu adalah….m
  1. 12 dan 480
  2. 12 dan 680
  3. 12 dan 720
  4. 24 dan 480
  5. 24 dan 720

PEMBAHASAN :
Ciri-ciri benda yang bergerak lurus berubah beraturan (GLB):

  • lintasannya berupa garis lurus,
  • besar kecepatan berubah secara beraturan

Persamaan S = V t
Dik: pada saat t = 0 jarak kedua mobil (A dan B) adalah 0 meter, keduanya saling menjauh dengan kecepatan 20 m/s dan 30 m/s
Dit: kapan mereka terpisah sejauh 1200 meter, pada jarak berapa yang ditempuh B

Stotal = SA + SB
1200 = va ta + vb tb

Menentukan waktu t
Karena berbarengan ta = tB
1200 = 20t + 30t
1200 = 50 t
t = 1200/50
t = 24 detik

Menentukan jarak tempuh mobil A
Sa = va ta = 20. 24
Sa = 480 meter
Jawaban D

LIHAT JUGA : Soal UTBK I Fisika 2019 Part II

Informasi berikut digunakan untuk menjawab soal no 3 dan 4
Suatu balok bermassa 2 kg yang berada pada suatu bidang datar licin mengalami dua gaya konstan seperti ditunjukkan gambar dengan F = 10 newton. Kecepatan pada saat t = 0 sekon adalah 2 m/s ke arah kiri.
Soal No.3
Besar gaya normal yang bekerja pada balok (dalam satuan newton) dan percepatan balok (dalam satuan m/s2) berturut-turut sama dengan…
  1. 12 dan 3
  2. 18 dan 6
  3. 28 dan 3
  4. 34 dan 6
  5. 40 dan 3

PEMBAHASAN :
Menggambarkan gaya – gaya yang terlibat pada benda

F = 10 newton
Massa =  2 kg
Pada saat t = 0 benda memiliki vo = 2 m/s ke kiri

Menentukan gaya normal (N)
Searah sumbu Y kondisi benda diam
ΣFY = 0
ΣFatas = ΣFbawah
N = 4F/5 + w
N = 4 (10)/5 + mg
N = 8 + 2 (10)
N = 28 newton

Menentukan percepatan (a)
Searah sumbu x kondisi benda bergerak
ΣF = m a
3F/5 = 2a
3(10)/5 = 2a
6 = 2a
a = 3 m/s2
Jawaban C

Soal No.4
Perpindahan balok selama t detik pertama adalah….
  1. (2t – 3t2) m
  2. (-2t + 3t2) m
  3. (2t – 4,5t2) m
  4. -2t + 1,5t2) m
  5. (2t – 1,5t2) m

PEMBAHASAN :
Menggambarkan gaya – gaya yang terlibat pada benda

s = vot + ½ at2
s = -2t + ½ (3) t2
s = -2t +1,5 t2
Jawaban D

Informasi berikut digunakan untuk menjawab soal no 5 dan 6
Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Soal No.5
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Kemudian, beban bergerak ke kanan dan berhenti sesaat pada jarak c di sebelah kanan titik setimbang. Apabila Ek adalah energi kinetik sistem dan Ek di O sama dengan ½ kb2, maka…
  1. b < c
  2. b > c
  3. b < a
  4. b = a
  5. b > a

PEMBAHASAN :

  • Energi potensial
    EP = ½ ky2
    Dengan
    m = massa benda
    A = amplitudo
    Y = simpangan
  • Energi Kinetik
    EK = ½ mv2
    Atau
    EK = ½ k (A2 – y2)
    Dengan
    m = massa benda
    A = amplitudo
    v = kecepatan
    Y = simpangan
    K = konstanta
  • Energi Mekanik
    Energi mekanik adalah jumlah energi potensial dengan energi kinetik
    EM = EP + EK
    EM = ½ kA
  • Situasi energi potensial, kinetik dan Mekanik pada titik setimbang dan Terjauh
    1. Pada titik setimbang (y = 0)
      • Kecepatan bernilai maksimum (vmak), akibatnya EK maksimum
        Energi Mekanik = EKMAKSIMUM = ½ mvmaks2 = ½ kA2
      • Percepatan nol
      • Energi potensial nol (y = 0)
    2. Pada titik terjauh (y = A)
      • Simpangan maksimum (ymaksimum) akibatnya EPmaksimum
      • Energi Mekanik = EPMAKSIMUM = ½ kymaks2 = ½ kA2
      • Kecepatan nol
      • Percepatan maksimum akibatnya gaya pulih maksimum

Pernyataan diatas: “…. beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat pada jarak b kemudian bergerak ke kanan..”
Artinya: titik b merupakan titik terjauh (amplitudo), energi mekanik di titik ini adalah
EM = ½ Kymaks2
EM = ½ kb2
Pernyataan diatas: “….beban bergerak ke kanan dan berhenti sesaat pada jarak c sebelah kanan titik setimbang..”
Artinya: titik c merupakan titik terjauh (amplitudo) juga
Pernyataan diatas: “…. beban di tarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang..”
Artinya titik a merupakan titik terjauh (amplitudo) juga
Kesimpulan a = b = c
Jawaban D

Soal No.6
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang dan berhenti sesaat di titik B, pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Andaikan lantai kasar dan sampai di titik setimbang energi mekanik berkurang sebesar ε, usaha gaya gesek dari titik A sampai titik B adalah…

PEMBAHASAN :
Gaya gesek merupakan termasuk gaya non konservatif, untuk itu berlaku:
WTotal = Wkonservatif + Wnon konservatif
ΔEk = – ΔEp + Wnon konservatif
Wnon konservatif = ΔEk+ΔEp
Wnon konservatif = ΔEm
Pada situasi soal di atas, dari posisi A ke posisi setimbang O timbul gaya gaya gesek, usaha gaya gesek dari A ke O adalah
Wf = -Fg s
Wf = -Fg a
Jika ditinjau dari energi mekanik, energi mekanik dari posisi A ke posisi O berkurang sebesar ε dengan demikian: (Gaya gesek merupakan termasuk gaya non konservatif)
ε = -Fg a
                        (1)
Untuk situasi dari posisi A ke B, usaha yang dilakukan gaya gesek adalah:
WFAB = WFA + WFB
WFAB = -Fg a -Fg b
WFAB = -Fg (a + b)                    (2)
Subsitusi persamaan 1 ke 2

Jawaban B

Soal No.7
Sebuah benda A bermassa mA bergerak sepanjang sumbu x positif dengan laju konstan. Benda tersebut menumbuk benda B bermassa mB yang diam. Selama tumbukan, gaya interaksi yang dialami benda B ditunjukkan dalam gambar. Jika laju benda A setelah bertumbukan adalah vA, lajunya mula-mula adalah…

PEMBAHASAN :
Momentum adalah ukuran kesulitan dalam menghentikan benda P = mv. Contoh momentum adalah tumbukan. Pada tumbukan berlaku hukum kekekalan momentum artinya jumlah momentum sebelum dan sudah tumbukan adaalah sama.
Po = P’
mAvA + mB vB = mAVA’ + mB VB
Sedangkan impuls merupakan istilah ini) digunakan pada kondisi suatu benda yang dikenai gaya (F) dalam waktu (Δt) singkat.  Besarnya Impuls
I = F Δt
I = Luas yang dilingkupi pada grafik F-t
I = ΔP = mv2 ­– mv1
Untuk kasus di soal di atas v2 = va dan v1 = vo dengan demikian:
I = ΔP = mv2 ­– mv1
Luas yang dilingkupi pada grafik F-t = mv2 ­– mv1
Dari grafik luasnya adalah luas segitiga yaitu dengan demikian:

Jawaban B

Soal No.8
Sebuah silinder bermassa 5 kg dengan jari-jari 50 cm berada dalam celah lantai miring seperti ditunjukkan gambar. Sudut kemiringan salah satu sisi lantai adalah θ (tan θ = ¾). Jika silinder ditarik dengan gaya horizontal F = 90 N dan momen inersia relatif terhadap titik A adalah 2,0 kgm2, percepatan sudut sesaat silinder relatif terhadap titik A adalah…
  1. 3,0 rad/s2
  2. 3,5 rad/s2
  3. 4,0 rad/s2
  4. 4,5 rad/s2
  5. 5,0 rad/s2

PEMBAHASAN :
Menggambarkan gaya – gaya yang terlibat pada benda

Momen gaya τ = F R Sin θ
Dengan ketentuan: Searah jarum jam negatif, berlawanan jarum jam positif
Jumlah Momen gaya pada titik A (gaya di titik itu bernilai τN = 0)
Στ = τF + τW
Στ = F R sin θF – w R sin θw
Στ = F R sin θ – w R sin (90 – θ)
Στ = F R sin θ – w R Cos θ
Dari soal:
tan θ = ¾ maka sin θ = 3/5 dan cos θ = 4/5
m = 5 kg maka w = 50 N
F = 90 N
R = 0,5 meter
Στ = F R sin θ – w R Cos θ
Στ = 90 0,5  3/5 – 50  0,5  4/5
Στ = 27 – 20
Στ = 7 Nm
Hubungan dengan momen inersia, I
Στ = I α
7 = 2α
α = 3,5 rad/s2
Jawaban B

Soal No.9
Seutas pita elastis memiliki panjang l dan lebar b. Jika salah satu ujung pita itu diklem pada dinding dan ujung yang lain ditarik dengan gaya sebesar F, pita itu bertambah panjang sebesar Δl. Pita kedua memiliki panjang l dan lebar 2b serta ketebalan yang sama. Jika salah satu ujung pita kedua itu diklem pada dinding dan ujung yang lain ditarikdengan gaya sebesar F, pita bertambah panjang 2Δl. Rasio modulus Young pita kedua dan modulus Young pita pertama adalah….
  1. 1 : 4
  2. 1 : 2
  3. 1 : 1
  4. 2 : 1
  5. 4 : 1

PEMBAHASAN :

Jawaban A

Soal No.10
Gas sebanyak n mol dan bersuhu T kelvin disimpan dalam sebuah silinder yang berdiri tegak. Tutup silinder berupa piston bermassa m kg dan luas penampang S m2 dapat bergerak bebas. Mula-mula piston diam dan tinggi kolom gas h meter. Kemudian, piston ditekan sedikit ke bawah sedalam y meter, lalu dilepas sehingga berosilasi. Jika suhu gas tetap, gas berperilaku sebagai pegas dengan konstanta pegas k, dan , tekanan gas sama dengan…. pascal

PEMBAHASAN :
Pada saat di tekan sebesar y, timbul gaya pulih untuk mengembalikan ke posisi semula. Yang berperilaku sebagai gaya pulih adalah gaya dorong gas.
Fpulih = Fgas
Jika Fpulih= k y
K y = Fgas
Dari konsep tekanan, P = F/A maka F = P A dengan demikian:
K y = Pgas A
Pgas = Ky/A
Perlu dingat, tekanan berkontribusi pada gaya pemulih itu adalah perbedaan tekanan sebelum dan sesudah ditekan ΔP dengan demikian, persamaan di atas:
ΔP = Ky/A                                (1)
Dari soal suhu gas dijaga konstan, akibatnya tekanan gas sebelum ditekan (P1) berbeda dengan tekanan gas sesudah di tekan (P2) dengan hubungan:
P2 = P1 + ΔP       (2)
Untuk situasi gas ideal suhu konstan sebagai berikut.
P1 V1 = P2 V2
P1 A h = P2 A (h-y)
P1 h = P2 (h-y)

Dari soal diperoleh hubungan:

Dengan demikian:

Jawaban A

DOWNLOAD SOAL UTBK I FISIKA TAHUN 2019 & PEMBAHASANNYA DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

Lihat Juga

Soal UTBK Kimia Tahun 2019

Ini merupakan soal asli soal UTBK mata pelajaran kimia yang diselenggarakan pada tahun 2019. Soal …

Leave a Reply

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

error: