20 Soal UTUL UGM 2018 Fisika dengan Kunci Jawaban

 1. Sebuah benda bergerak di suatu permukaan yang kasar dengan koefisien gesek antara permukaan dengan benda konstan sebesar 

$\pi$. Bila awalnya energi kinetik benda adalah $E$ dan jarak yang dapat ditempuh benda sebelum berhenti adalah $x$, maka besar massa benda adalah ….

A. 

$\dfrac{3E}{g \pi x}$

B. 

$\dfrac{E}{2 g \pi x}$

C. 

$\dfrac{2E}{g \pi x}$

D. 

$$\dfrac{E}{g \pi x}

E. 

$\dfrac{E}{4 g \pi x}$

2. Dua buah satelit M dan N masing-masing mengitari planet P yang berbentuk bola pada ketinggian 1.000 km dan 6.000 km dari permukaan planet tersebut. Periode satelit M dan N berturut-turut adalah 8 jam dan 27 jam. Jari-jari planet P tersebut adalah ….

A. 1.000 km

B. 2.000 km

C. 3.000 km

D. 4.000 km

E. 6.000 km

3. 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. 

$$
\sqrt{\dfrac{2g}{h}}

B. 

 $\sqrt{2gh}$

C.  

$\sqrt{gh}$

D.  

$\sqrt{\dfrac{gh}{2}}$

E.  

$\sqrt{\dfrac{2h}{g}}$

4. Sebuah kapal mengambang di permukaan air laut dengan sebagian volume kapal tadi berada di bawah permukaan air. Jika massa total kapal adalah 100 ton, maka volume kapal yang berada di bawah permukaan air adalah … m³ (anggap massa jenis air laut 1,0 g/cm³).

A. 100

B. 1.000

C. 10.000

D. 100.000

E. 1.000.000

5. Sebuah pegas ringan memilki tetapan pegas 500 N/m. Salah satu ujung pegas itu diikat pada balok yang terletak di lantai yang cukup licin, sedangkan ujung yang lain ditarik (lihat gambar!) sehingga balok mengalami percepatan 20 m/s². Jika massa balok 1 kg, berapakah energi potensial pegas? 

A. 0,4 joule

B. 0,6 joule

C. 0,8 joule

D. 1,0 joule

E. 1,2 joule

6. Sebuah elektron dan sebuah proton dengan kecepatan yang sama besar-nya 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. 

$$
\dfrac{m_e}{m_p}

B. 

$\dfrac{m_p}{m_e}$

C. 

1

D. 

E. 1/2

7. 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

8. 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 loop kawat tersebut adalah ….

A. 30 mV

B. 45 mV

C. 60 mV

D. 75 mV

E. 90 mV

9. 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 berayun naik- turun terhadap permukaan air dengan periode ayunan 

$T_0$. Ketika kapal berisi muatan penuh, kapal terayun naik-turun terhadap permukaan air dengan periode $T_1$. Rasio massa muatan kapal terhadap massa kapal ketika kosong kira-kira ….

A. 

 $\dfrac{T^2_0}{T^2_1}-1$

B.

 $\dfrac{T_1}{T_0}-1$

C. 

 $\dfrac{T_1^2}{T_0^2}-1$

D. 

 $\dfrac{T_0^2}{T_1^2}$

E.

 $\dfrac{T_0}{T_1}$

10. 

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. 1/2

E. 1/4

11. Sebuah teleskop memiliki perbesaran sebesar 20 kali untuk mata yang tidak berakomodasi. Jika panjang teleskop 84 cm, maka panjang fokus lensa obyektif adalah ….

A. 80 cm

B. 78 cm

C. 75 cm

D. 72 cm

E. 64 cm

12. 

Berkas cahaya yang datang pada suatu medium dengan sudut sinar datang terhadap garis normal $30$° sebagian dipantulkan kembali ke udara dan sebagian lagi dibiaskan. Jika berkas sinar pantul dan berkas sinar bias saling tegak lurus satu dengan yang lain, maka indeks bias medium adalah sebesar ….

A. 

$\sqrt{2}$

B. 

$\dfrac{1}{\sqrt{2}}$

C. 

$$
\sqrt{3}

D. 

$$\dfrac{1}{\sqrt{3}}

E. 2

13. Sebuah lensa terbuat dari bahan dengan indeks bias 1,5 memiliki jarak titik api 20 cm di udara. Lensa lain dengan geometri yang sama terbuat dari bahan dengan indeks bias 1,4. Berapakah jarak titik api lensa kedua ini?

A. 15 cm

B. 25 cm

C. 32 cm

D. 35 cm

E. 42 cm

14. Suatu gas ideal dengan volume 273 cm³ mula-mula bersuhu 20 °C. Kemudian gas tersebut dipanaskan pada tekanan konstan hingga suhunya 30 °C. Pertambahan volumenya adalah …. 

A. 10 cm³

B. 20 cm³

C. 30 cm³

D. 40 cm³

E. 50 cm³

15. 150 gram air pada gelas A ingin diketahui suhunya dengan cara dicampur dengan air yang sudah diketahui suhunya. 100 gram air dari gelas A dicampur dengan 200 gram air bersuhu 48 °C. Sisanya 50 gram air dari gelas A dicampur dengan 150 gram bersuhu 50 °C. Ternyata suhu akhir kedua campuran tersebut sama. Asumsikan tidak ada kalor yang hilang ke udara maupun ke wadah air. Suhu air mula-mula pada gelas A adalah ….

A. 72 °C

B. 66 °C

C. 60 °C

D. 56 °C

E. 54 °C

16. Dalam eksperimen efek fotolistrik, bila frekuensi cahaya yang digunakan sudah di atas ambang batas terjadinya efek fotolistrik, maka potensial penghenti akan memberikan energi ….

A. kinetik minimum elektron yang dapat lepas dari logam

B. potensial minimum elektron yang dapat lepas dari logam

C. kinetik maksimum elektron yang dapat lepas dari logam

D. potensial maksimum elektron yang tidak dapat lepas dari logam

E. potensial minimum elektron yang tidak dapat lepas dari logam

17. Usaha yang harus diberikan untuk menaikkan kecepatan sebuah partikel bermassa 

$m$ dari $0,6c$ menjadi $0,8c$ adalah sebesar ….

A.

$\dfrac{10}{48}\,mc^2$

B.

$$\dfrac{10}{24}\,mc^2

C.

$\dfrac{10}{12}\,mc^2$

D.

$\dfrac{1}{24}\,mc^2$

E.

$\dfrac{1}{12}\,mc^2$

18. Suatu inti radioaktif A memiliki waktu paruh 

$12$ jam. Jika suatu sampel yang pada saat awal berisi $m_0$ gram inti atom A, maka selama waktu $t$ = $48$ jam hingga $t$ = $60$ jam, banyaknya inti A yang meluruh adalah sebanyak ….

A. 

$$
\dfrac{m_0}{32}32m0​​

B.

$\dfrac{m_0}{16}$

C.

$$
\dfrac{m_0}{8}

D.

$\dfrac{m_0}{4}$

E.

$\dfrac{m_0}{2}$

19. Momentum suatu elektron awalnya sama dengan 

$mc$. Untuk memperkecil panjang gelombang de Broglie elektron ini agar menjadi setengah dari semula, maka energi total elektron tersebut harus menjadi ….

A.

$\sqrt{2}\, mc^2$

B. 

$\sqrt{3}\, mc^2$

C.

 $\sqrt{4}\, mc^2$

D.

 $\sqrt{5}\, mc^2$

E.

 $\sqrt{6}\, mc^2$

20. Suatu partikel dengan massa diam m memiliki momentum 

$\sqrt{0,44}\,mc$. Energi kinetik dari partikel ini adalah ….

A.

$0,5\,mc^2$

B.

$$
0,4\,mc^2

C.

0,3mc2

D.

$$0,2\,mc^2

E.

$0,1\,mc^2$