Download - 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
1/12
40 PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014, NURUL FIKRI
,,
1 C
Dua mobil bergerak pada saat bersamaan lurus kearah yang sama
posisi awal : mobil pertama 16 meter di depanmobil kedua.Kelajuan awal dan percepatan mobil pertamavo1= 6 m/sa1= 10 m/s
2.Kelajuan awal dan percepatan mobil kedua
vo2= 16 m/sa2= 8 m/s2.
Cari waktu saat posisi kedua mobil sama (saatmenyusul = berdampingan) :
s8t;s2t
08t2t
016t10t
t10t616t8t16
tatv16tatv
S16S
2
2
212
21
212
11o
222
12o
12
Mobil kedua akan berada di depan mobil
pertama pada saat :2 < t < 8 sekon, makajawaban yang mungkin adalah 3 s, 4 s, 5 s, 6 sdan 7 s.Artinya t < 2 s atau t > 8 s mobil berada di
depan
2 A
benda dijatuhkan tanpa kecepatan awal padaketinggian h dari tanah dan tiba di tanah dalamwaktu t. Apabila satu detik sebelum menyentuhtanah ketinggian benda adalah 45 m. (percepatangravitasi bumi = 10 m/s2), maka ketinggian hadalah
)1(t5h
t50h
gttvS
2
2
2
21
o
)2(5t10t545h
1t5045h
gttvS
2
2
2
21
o
Substitusikan persamaan (1) ke (2) :
s5t
50t10
5t10t545t5 22
Sehingga tinggi awal benda adalah : h = 125 m
3 E
Gerak parabola :
xpm = jangkauan pusat massa
m240
10
37cos37sin2)50(x
g
2sinvxx
oo2
pm
2o
maxpm
ketika peluru pecah dalam perjalanan, makapecahannya akan memenuhi letak pusat massa.
m320x
mm
mxm200240
mm
mxmx
m
mxx
2
31
32
31
232
21
2211pm
hh - 45
45 m saat t - 1
vo= 0
x1 x2xpm
HANYA BOLEH DIBERIKAN MULAI PEKAN KE-6
PROBLEMSET
FISIKASUPERINTENSIF SBMPTN 2014
PEMB H S N
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
2/12
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014 NURUL FIKRI 41
4 C
Arah sumbu-x (searah permukaan bidang balok)
m6,3f
m4,2fm6
)8,03(mf)6,010m(
37cosamf37sinmg
maF
oo
xx
Arah sumbu-y (tegak lurus permukaan bidangbalok)
m8,9N
m8,1m8N
)6,03(m)8,010m(N
37sinam37cosmgN
maF
oo
yy
maka, koefisien gesek balok adalah :
36,0m8,9
m6,3
Nf
5 D
EKo= 25 Jmvo2= 25
2vo2= 25vo= 5 m/s
Grafik pada soal dapat kita ubah menjadi grafik aVs t
a =m
F=2
12= 6
Kecepatan akhir benda dapat kita hitung denganmenggunakan integral :
vt = 4
0
dta + vo = luas grafik + vo
vt= 15 + 5 = 20 m/s
EK = m vt2= 2202= 400 J
6 B
Tumbukan arah sumbu-x :
cosvvcosv
cosvmcosmv0mv
vmvmvmvm
o'B
'Bo
'BxB
'AxAxBBAxA
Tumbukan arah sumbu-y :
sinvsinv
sinvmsinmv00
vmvmvmvm
'B
'B
'ByB
'AyAByByAA
Substitusi Persamaan (1) dan (2) :
cosvv
sinvtan
cosvv
sinv
sinv
sinv
o
o'B
'B
7 B
Titik P :
(1)....)sin(cosgR2v
vsinRg0cosRg
mvmghmvmgh
EKEPEKEP
212
Q
2Q2
121
2Q2
1Q
2P2
1P
QQPP
Titik Q :
(2)....singRv
R
mvsinmg
)0N(R
mvNsinW
R
mvF
22
Q
2
Q2
2Q
2
2Q
substitusi (2) ke (1) :
132
2
12
212
cossin
cos2sin3
)sin(cosgR2singR
A B
vodiam
A v
B
v sin
vB cos
vB sin
0 2 4
6
a (m/s2)
t (s)
3
m
37o
a = 3 m/s2
mg
mg sin 37o
mg cos 37o
Nf
a cos 37o
a sin 37o
1
2
P
Q
v = 0
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
3/12
42 PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014, NURUL FIKRI
8 A
roda bermassa : m = 20 kggaris tengah : d = 1 m r = 0,5 mgaya konstan : F = 40 Ndari keadaan diam : vo= 0
panjang tali yang terlepasdari lilitan roda setelah 3 detik adalah
2
21
2
21
s/m4a
a2040
r
amrrF
I
m18S
340S
attvS
2
21
2
21
o
9 E
balok bermassa : m = 4,8 kgkonstanta pegas : k = 96 N/m (ralat satuan k-nya)Panjang pegas normal adalah 2 m.Besar gaya yang meregangkan pegas adalah
mx
x2x4
48x2
2x96
mgcosxk
0WcosF
0F
32
pegas
y
maka gaya pegas adalah :
10 C
balok di dalam air :
2
bba
a
A
s/m15a
aV40010V400V101000
aVVggV
mamggV
maWF
maF
waktu sampai ke permukaan :
11 C
Sebuah kubus yang terbuat dari kayu dibebanibenda 200 gram di bagian atasnya sehingga kubusterapung di air.
200mV1
gmgmgV0WWF
0F
kubustc
bendakubustcair
bendakubusA
Jika beban di ambil, kubus kayu naik setinggi2 cm ke permukaan air
(A = luas permukaan kubus)
kubustc
kubustcair
kubusA
m)A2V(1
gm'gV
0WF
0F
Substitusi mkubuske persamaan (1) :
cm10s100s100A
200A2200)A2Vtc(V1
2
tc
Volume kubus kayu tersebut adalahVol. kubus = s3= 1000 cm3
12 B
Es berbentuk balok bermassa : m = 20 kgdan suhu : 0C didorong di atas lantai kasar yang
juga bersuhu 0C.Koefisien gesekan : = 0,4.
kalor lebur es : Les= 80 kal/g,setelah menempuh jarak : S = 20 m,jumlah es yang mencair adalah sebanyak
gram76,4m
202004,02,480m
SmgLm
SFLm
WQ
es
es
eses
eses
13 B
Keadaan setimbang :- tekanan sama
- suhu samaPrinsip gas ideal :
nRTPV
4
1
28
4
12
21
Mr
Mr
m
m
L
L
Mr
mLA
nV
1
2
2
1
2
1
2,7 m
W
FA
20 m
L2L1
1 2
F
x2
2cos
4,8 kg
tali
2 m
Fpegascos
Fpegas
W
N6496F
xkF
32
pegas
pegas
s6,0t
36,0t
t1507,2
attvS
2
2
21
2
21
o
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
4/12
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014 NURUL FIKRI 43
14 C
n = 1 mol gas oksigendipanaskan pada tekanan tetaptemperature : T1= 27C = 300 K.
konstanta gas : R = 2 kal/mol K,supaya volume gas menjadi 2 kali volume awalberarti suhunya menjadi 2 kali : T2= 600 Kmaka jumlah kalor yang diperlukan adalah
kkal5,1kal1500Q
30060021Q
TnRQ
TnRTnRQ
VpTnRQ
WUQ
25
25
23
23
15 A
Mesin pendingin (refrigerator) idealreservoir rendah : T2=23C = 250 Ksuhu tinggi : T1= 27C = 300 KT = T1T2= 50 KAgar : m = 100 gram = 0,1 kg air bersuhu 27Cmenjadi es bersuhu23C, diperlukan kerjasebesar(kalor jenis es = 2100 J/kgC,kalor jenis air = 4200 J/kgC,kalor lebur es = 336000 J/kg)koefisien kinerja :
T
T
W
QK 22
Q2= kalor yang dipompa oleh mesin untukmengubah air (27oC) menjadi es (-23oC)
J9954W
49770002,0W
4830033600011340002,0W
2321003360002742001,0W
TmcmLTmcW
QW
25050
esesairTT
2TT
2
2
16 B
Satu mol gas ideal monoatomikmelakukan proses ABCA= siklus (Utotal= 0)Besar efisiensidalam satu siklus adalah(ln 2 0,7)
Proses AB (isotermis)U = 0Q = W
)kalormenyerap(joule1012,1Q
joule1012,12ln106,1W
4ln108,0W
1,0
4,0ln)1,0)(108(W
V
VlnVp
V
VlnnRTW
5
55
5
5
A
BAA
A
B
Proses BC (isobaris)
joule106,0W
)3,0(102W
VpW
5
5
joule109,0U
)106,0(U
VpTnRU
5
5
23
23
23
Dan kalor proses BC adalah
)kalormelepas(joule105,1Q
)106,0()109,0(Q
WUQ
5
55
Proses CA (isokhoris)W = 0Q = U
)kalormenerima(joule109,0Q
joule109,0U
U)109,0(00
UUUU
5CA
5CA
CA5
CABCABtotal
Maka efisiensi mesin adalah :
%7,25257,01002,2
1052,0
)109,0()1012,1(
0)106,0()1012,1(
QQ
WWW
Q
W
5
5
55
55
CAAB
CABCAB
serap
total
p (105N/m2)
V (m )
0,1 0,4
2,0
8,0 A
BC
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
5/12
44 PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014, NURUL FIKRI
17 A
s bernilai negatif karena bayangannya (cermincembung) adalah maya : s (a6)
jarak fokus cermin cembung : f = - 24 cm,maka nilai a adalah
cm18a324a288241236a
36a
12
36a
)6a()6a(
24
1
)6a(
1
6a
1
24
1
's
1
s
1
f
1
2
2
22
18 C
Sebuah lensa tipis menghasilkan bayangan darisebuah benda pada layar ditempatkan 12 cm darilensa.
12
1
s
1
f
1
Saat lensa digeser 2 cm menjauhi benda, layar
harus digeser 2 cm mendekati benda agardiperoleh bayangan yang jelas.
8
1
2s
1
f
1
substitusi persamaan (1) dan (2)
cm6s
)26(6)2s(s
)24(2)2s(s
24
1
24
23
)2s(s
2
12
1
8
1
2s
1
s
1
8
1
2s
1
12
1
s
1
Jarak fokus lensa tersebut adalah
cm4f
12
3
12
12
12
1
6
1
f
1
19 D
lensa bikonveksjari-jari kelengkungan sama, : R1=R2=20 cm,membentuk bayangan nyata dari benda yang adadi depannya.Cari fokus lensa (misalkan lensa terbuat dari lensadengan indeks bias nL=1,5)
cm20f
20
25,0
f
1
20
1
20
11
1
5,1
f
1
R
1
R
11
n
n
f
1
21m
L
Jarak minimum antara benda dan bayangannyaadalahdmin= 4f = 80 cm
Perhatikan penjelasan berikut :Jarak benda dan layar Ls + s = LPanjang fokus maksimum suatu lensa yangditempatkan antara benda dan layar agar objektetap terfokus di layar adalah
L
ssLf
ssL
L
f
1
sL
1
s
1
f
1
's
1
s
1
f
1
2
2
Fokus akan maksimum jika
0ds
df
Ls'makaLsLs2
1
L
s2
0L
s21
ds
df
21
21
Sehingga nilai fokusnya adalah
f4LL
4
L
2
L
2
f
1
L
1
L
1
's
1
s
1
f
1
21
21
a
S
6 cm
a
kacacermin
cembung
S
s = a+6 s = a- 6
s s= 12benda layar
s s= 8benda layar
2 cm
2 cm
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
6/12
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014 NURUL FIKRI 45
20 A
prisma yang berindeks bias : n = 1,5bersudut bias : = 6o.Sinar yang keluar dari prisma mengalami deviasiminimum sebesar : D = (n-1)= 3o.Sinar kemudian dipantulkan oleh sebuah cermindatar sehingga sinar pantulnya juga horisontal,maka D = i + r = 2sehingga =1,5o
21 A
hipermetropititik dekat : pp = 75 cms = - 75 cmkacamata : P = 1,33 dioptri.menggunakan lup yang fokusnya : f = 12,5 cm.
Dengan menggunakan Kacamata maka titikdekat yang dapat dilihatnya adalah
cm5,37'ppcm5,37s
s
100
3
8)75(
100
s
100
3
433,1
's
100
s
100Patau
's
1
s
1
f
1
sehingga perbesaran lup saat mata takberakomodasi adalah
kali35,12
5,37
f
'ppM
22 B
Mikroskoppembesaran total : M = 750x
fokus obyektif : fob= 0,40 cm.panjang tabung : d = 20 cm,bayangan akhir benda pada posisi tak terhingga,sok= - sehingga sok= fokmata normal : pp = 25 cmPanjang fokus okuler adalah (mendekati)
Persamaan (1) : persamaan (2) :
ok'ob
ok'ob
ok'ob
f20s
fs20
fsd
ok
'ob
ob
okob
'ob
ok
p
ob
'ob
f.30
ss
f
25
s
s750
f
p
s
sM
Persamaan (3) :
4,0s
4,0.ss
fs
f.ss
'ob
'ob
ob
ob'ob
ob'ob
ob
Substitusi persamaan (2) ke persamaan (3)
ok'ob
'ob
'ob
ok
'ob
f124,0s
4,0s
4,0.s
f.30
s
Hasilnya di substitusikan ke persamaan (1)
cm5,1f
6,19f13
f124,0f20
f124,0s
ok
ok
okok
ok'ob
23 A
kisi difraksi : N = 4000 garis tiap cmcahaya :, A= 6500 dan B= 4500 .
jarak kisi ke layar : L = 1 meter.Orde ke-2 kedua sinar tersebut akan terpisahsejauh .(1 = 10-8cm)
cm16p
10)45006500(400012p
kLNp
kLNp
kLN
pk
L
pd
8
=6 cermin
n=1,5
D
cermin
D
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
7/12
46 PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014, NURUL FIKRI
24 A
celah sempit diterangi dengan cahaya merah= 640 nmlayar ditempatkan dari celah : L = 1,6 mBila jarak antara dua minimum pertama di sisiterang pusat 4 mmp = 2 mmlebar celah tersebut adalah mendekati
mm512,0d
2
106,1106401d
p
Lkdk
L
pd
36
25 A
Nilai Intensitas P1: I1= Io
Nilai Intensitas P2: I2=
o412o
o21
2
212
I)45(cosII
cosII
Intensitas cahaya yang keluar dari susunanpolaroid tersebut adalah : I3=
o812o
o41
3
223
I)45(cosII
cosII
26 B
Dua buah bola kecil bermuatan,
qA= +4e dan qB= 6e, saling tarik-menarikdengan gaya sebesar Fo. (e = besarnya muatanelektron).
2
2
22
21o
r
ke24
r
e6e4k
r
qkqF
Bila 7 buah elektron bola B dipindahkan ke bolaA,bola B jadi lebih positif dan bola A jadilebih negatif, yaitu qA= 3e dan qB= +1e
2
2
22
211
r
ke3
r
e1e3k
r
qkqF
gaya tarik-menarik antara keduanya akan menjadiF1= 1/8 Fo
27 C
Titik A mempunyai kuat medan listrik sama dengannol.
cm12x60x5
x360x8
8
3
x20
x
64
9
32
5,4
96
5,13
x20
x
)x(
5,13
)x20(
96
r
kq
r
kq
EE
0EEE
2
22
22
2
21
1
21
21A
jarak x diukur dari muatan q2, maka jarak titik Adari muatan q1adalah 32 cm
28 B
Dua buah muatan titik + 5 C dan + 2 C yangmula-mula diam dan berjarak : r1= 1 cmKedua muatan bergerak saling menjauhi karenagaya tolak-menolak antara keduanya.Pada saat jarak keduanya : r2= 10 cm.energi kinetik total keduanya adalah
joule1,8EK
10210510990EK
QkQ90EK
EKQkQ10QkQ100
EK1,0
QkQ0
01,0
QkQ
EKr
QkQ
mvr
QkQ
EKEPEKEP
2
6692
212
22121
22121
22
21212
1
1
21
2211
29 C
Sebuah elektron yang mula-mula diam, dipercepatoleh beda potensial 1500 V. Jika massa elektron9,1110-31kg dan muatannya -1,610-19C, makaenergi kinetiknya akan bertambah sebesar
joule106,11500EKatau
eV1500EK
volt1500eEK
VqWEK
19
q1=+ 96C q2= 13,5C
20 cm x A
I1I2
I3
45o
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
8/12
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014 NURUL FIKRI 47
30 C
Rangkaian jembatan untuk mengukur kapasitansikapasitor
Apabila saat saklar terhubung tidak ada arus yangmengalir pada galvanometer maka rangkaian
jembatan tersebut berada dalam keadaanseimbang (I1= I2) dan (Q1 = Q2)arus hanya mengalir melalui R1dan R2 saja
sehingga tegangan di R1= tegangan di C1(VR1= VC1) dan tegangan di R2= tegangandi C2(VR2= VC2)
11
1C1R
C/QRi
VV
dan22
2C2R
C/QRi
VV
sehingga :
12
12
2211
CR
RC
CRCRQ
i
31 C
ketel listrik 200 watt/220 volt
ketika masih baru: 10 menit untuk mendidihkan250 gram air dari suhu 20 oC.Sekarang: 15 menit untuk mendidihkan sejumlahair yang sama dari suhu 40 oC.Efisiensi Ketel baru : efisiensi ketel sekarang :
%707,0
6010200
)20100(420025,0
Pt
Tmc
E
E
E
E
listrik
kalor
in
out
%3535,0
6015200
)40100(420025,0
Pt
Tmc
E
E
E
E
listrik
kalor
in
out
Maka Perubahan efisiensi ketel l istrik tersebutadalah = 70 % - 35 % = 35 %
32 D
Rangkaian listrik bolak-balik dipasang komponenkapasitor, induktor dan sebuah lampu 60 W/12 Vsecara seri dgn sumber tegangan V = 62 sin t.Vef= 6 voltJika rangkaian terjadi resonansi, maka lampu akanmenyala dengan daya
watt15P
6012
6
6012
6P
R
V
Z
VP
2
2
2
2ef
2ef
33 C
Rumus induksimagnet kawat berarus i denganpanjang L di suatu titik berjarak a :
21o
P coscosa4
iB
Induksi magnet di titik P berjarak a dari lekukankawat bagian 1 adalah
22
1a4
iB
45cos90cosa4
iB
oP
oooP
Dengan arah menuju pembaca.Induksi magnet di titik P berjarak a dari lekukankawat bagian 2 adalah
22
1a4
iB
90cos45cosa4
iB
oP
oooP
Dengan arah menuju pembaca.Maka besar resultannya :
BR =
2
2
1a4
io +
2
2
1a4
io = 2a4
io
Pa
1
2
i
Pi a
a
45o
45o
G
R1 R2
C1 C2
VS
I1 I2
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
9/12
48 PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014, NURUL FIKRI
34 D
Dalam daerah bermedan magnet seragam B(dengan arah menembus masuk bidang kertas) dua
pertikel bermuatan (q1dan q2) bergerak melingkardengan kelajuan yang sama. Bila kedua muatan
bermassa sama maka dapat disimpulkan bahwa
Kaidah tangan kanan :Jempol = vpanah pada lingkaran
4 jari = Bmasuk bidang gambarTelapak = F (muatan positif)maka q1< 0, q2> 0maka q1negatif, q2positif
Jari-jari lintasan :
qmakaR
Bq
mvR
| q1 | > | q2 |
35 D
rangkaian listrik yang berada di daerah medanmagnet seragam yang arahnya masuk bidangkertas. (arah fluks magnet asal)Jika medan magnet bertambah dengan laju 150 T/smaka arus pada yang terbaca pada amperemeteradalah
Ggl induksi :
volt51 10100150t
ABN
tN
4
,
Arus induksi :
A15010
51
Ri ,
,
Ketika medan magnet betambah, maka pada loopakan muncul fluks magnet induksi yang arahnya
berlawanan dengan fluks magnet asalnya. yaitukeluar bidang kertas, sehingga menghasilkan arusinduksi pada loop yang arahnya berlawanan jarum
jam. Akibatnya arus yang terbaca padaAmperemeter menjadi :I = 0,5 + 0,15 = 0,65 A, karana arus padarangkaian searah arah dengan arus induksi.
36 E
partikel bergerak harmonik sederhanaperiode : T = 16 s.saat t = 2 s, melewati titik setimbangy = 0
4o
o4
o4
o8
o
0
sin0sin
2sinA0
tsinAy
saat t = 4 s kecepatannya : v = 4 m/s.Amplitudo dari getaran tersebut adalah
232
2
64A
2A4
cosA4
4cosA4
tcosAv
21
8
48
488
o
37 A
Gelombang tali :Merambat ke sumbu-x positifA = 15 cm, = 40 cm, f = 8 HzSaat x = 0 dan t = 0 simpangannya (y =)15 cmSudut fase awalnya :
2
22sin
2sin
22sin1
240
0082sin1515
2
xtf2sinAy
kxtsinAy
o
o
o
o
o
o
q2 q1
x
5 V
A
10
10 cm
10 cm
x x
x x x
x
5 V
AOxx x x
Iinduksi
Irankaian
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
10/12
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014 NURUL FIKRI 49
38 D
Seorang peselancar ketika mengayuh papanselancarnya dengan kecepatan 2 m/s searah dengangelombang laut akan merasakan gelombang lautmelaluinya setiap 12 s.
12)2v(Tvgel
11
Tetapi ketika mengayuh papan selancarnya dengankecepatan 3 m/s berlawanan dengan gelombanglaut akan merasakan gelombang laut melaluinyasetiap 8 s,
8)3v(
Tv
gel
22
substitusikan persamaan (1) dan (2) :
s/m12v
48v4
2424v8v12
8)3v(12)2v(
gel
gel
gelgel
gelgel
Maka panjang gelombang laut tersebut adalah
m1208)312(
Tv 22
39 C
massa jenisnya kg/m3[ML-3]panjang gelombang : m[L]percepatan gravitasi : gm/s2[LT-2]dan k adalah suatu konstanta tak berdimensi
kecepatan gelombang : v m/s[LT-1]
gkv
gkv:maka
1/2b
1)2/1(b0
1cba3
1/2c
c21
0a
]T[]L[]M[]LT[
]LT[]L[]ML[]LT[
gkv
21
210
c2cba3a1
c2ba31
cba
40 C
Dua buah mobil mempunyai frekuensi bunyiklakson yang sama mobil pertama sedang diamsedang mobil kedua bergerak mendekatinyadengan kecepatan 12 m/s.
328
340
12340
340
f
f
vvv
ff
K
p
ps
p
sehingga terdengarpelayangan oleh pendengarmobil pertama sebesar6 Hz. Frekuensi klaksonadalah ... Hz
41 B
pesawat ruang angkasa, A dan B, terbang salingmenjauh dengan kelajuan, berturut-turut, 0,5c dan0,4c, relatif terhadap bumi (c = kelajuan cahaya).vAO=0,5cvOA= + 0,5cvBO= + 0,4ccari kelajuan B terhadap A :
c75,0c4
3
2,01
c9,0v
c
)c5,0()c4,0(1
c5,0c4,0v
c
vv1
vvv
BA
2
BA
2
OABO
OABOBA
Bila pesawat B menembakkan peluru kendalidengan kelajuan 0,4c relatif terhadap B ke arah A,vPB=0,4cmaka kelajuan peluru tersebut relatif terhadap Aadalah
c5,07,0
c35,0
3,01
c35,0v
c
)c4,0()c75,0(
1
c4,0c75,0v
c
vv1
vvv
BA
2
BA
2
BAPB
BAPBPA
P S
vS = 12 m/svS = 12 m/sdiam
mobil 1 mobil 2
Hz164f
f328
12ff
328
3406
fff
K
KKK
Kppel
0,5c
0,4cAB
0,4c
P
O
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
11/12
50 PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014, NURUL FIKRI
42 D
Waktu perjalanan menurut pengamat di Bumi :
s1001038,0
10104,2
v
St
8
37
waktu menurut pengamat di pesawat :
s6064,01
t100
1
tt
o
cv
o
2
2
Banyaknya pembelahan(waktu paruh partikel T =12 s) :
512
60
T
t
t
o
peluruhan unsur radioaktif :
o
5
o N32
1
2
1NN
maka unsur yang hilang adalah o3231N
43 B
Panel surya : A = 5 cm x 1 cmtegangan : V = 3 voltarus : i = 0,2 mA.
merubah 25% energi cahaya menjadi energilistrik,intensitas cahaya minimal adalah
2
34
41
listrikcahaya
m/W8,4I
102,03)105(I
ViIA%25
VitPt%25
EE%25
44 D
Daya yang diradiasikan oleh sebuah benda hitamadalah P dan intensitas maksimumnya terjadi pada
panjang gelombang m. Jika suhu benda hitamdiubah sehingga intensitas maksimumnya terjadi
pada panjang gelombang 2/3 m,
suhu : TDaya : Ppanjang gelombang : msuhu : Tdaya : .panjang gel. 2/3 m,daya radiasi : pergeseran Wien :
4
4
TP
TeAP
1T
bT
daya yang diradiasikan akan berubah denganfaktor pengali
Maka hubungan daya dengan panj.gel :4
1P
PP
16
81
2
3
P
P
PP
PP
1681
2
42
4
32
2
4
2
1
1
2
45 D
Pada efek foto listrik, energi fotoelektronbertambah dengan bertambahnya intensitascahaya yang datang, SALAHEnergi fotoelektron bergantung pada frekuensi
cahayaBerkas cahaya dengan intensitas yang kuatmenghasilkan fotoelektron lebih banyak dari pada
berkas yang intensitasnya lemah pada frekuensisama , BENARIntensitas bergantung pada jumlah foton cahayasehingga mempengaruhi jumlah fotoelektron yangkeluar dari permukan logam.
INGAT :Energi elektron dipengaruhi frekuensi cahayaJumlah elektron dipengaruhi intensitas cahaya.
Bumi
planet
S= 2,4 x 107 km
v = 0,8c
-
8/10/2019 05 Pembahasan Ps 5 Fisika Sbmptn2014
12/12
PEMBAHASAN PROBLEM SET FISIKA, PROGRAM SUPERINTENSIF 2014 NURUL FIKRI 51
46 D
Panjang gelombang sinar-X : = 0,1 .Sinar-X ini menumbuk sebuah elektron danterhambur dengan sudut 90o.Besar panjang gelombang sinar-X yang terhamburadalahEfek Compton :
angstrom124,0'
)angstromdalam(024,01,0'
90cos1103109
106,61,0'
cos1cm
h'
o
831
34
o
47 E
Panjang gelombang de Broglie neutron
bertemperatur : T = 300 Kmassa neutron : m = 1,67 x 1027kg
m105,1
300101,38101,673
106,6
3mkT
h
m
3kTm
h
m
3kT v
mv
h
10
1227
34
48 C
Jika mesin sinar-X memiliki potensialpemercepat 60 kVpanjang gelombang sinar-X terpendek :
m10206,0
m1006,2
60000106,1
103106,6
eV
hc
10
11
19
834
= 0,206
49 D
Model atom Bohr :jari-jari lintasan elektron atom hidrogen adalah
m10n53,0r 102 = 0,53 .massa elektron me= 9,110
-31 kg
konstanta Planck h = 6,6 10-34
Js= 3,14,kecepatan gerak elektron pada lintasan n = 2 :
s/m101,1v
10)2(53,0101,914,32
106,62
mr2
nhv
2
nhmvr
6
10231
34
50 C
Waktu paruh 2760
Co : T1/2= 5,25 tahun.1 tahun = 3 x 107detikaktivitas A = 1 Ci1 Ci = 3,7 x 1010Bq
Massa Co6027 adalah...
kg103,8m
gram103,8m
10325,5
7,01002,6
60
m107,31
T
2lnN
Mr
mA
NA
7
4
7
2310
2/1
A