Latihan Soal Tryout UTBK 1 Tahun 2021: Fisika

Artikel ini berisi latihan soal dan pembahasan tryout UTBK 1 untuk mata pelajaran Fisika.

—

Hai, hai! Sudah sejauh mana persiapanmu dalam menghadapi UTBK 2021, nih? Meskipun pelaksanaannya masih lama, tapi ada baiknya kalau dipersiapkan dari jauh-jauh hari supaya lebih matang, ya. Nah, berikut ini ada beberapa pembahasan latihan soal tryout UTBK 1 tahun 2021 dari ruanguji untuk mata pelajaran Fisika. Yuk, kita simak!

1. Sebuah benda bergerak pada bidang xy dengan kecepatan yang berubah setiap saat. Kecepatan pada sumbu x mengikuti persamaan v_x = (2t + 2) m/s dan kecepatan pada sumbu y mengikuti persamaan v_y = ( t² + 2 ) m/s. Jika posisi awal benda pada sumbu x dan sumbu y adalah 2 m dan 2 m, posisi benda setelah benda bergerak 3 detik adalah …

a. 6 m/s

b. 6√2 m/s

c. 17 m/s

d. 17√2 m/s

e. 20 m/s

Pembahasan:

Diketahui:

Persamaan posisi pada sumbu x dinyatakan dengan persamaan:

Substitusi ketika nilai t = 0;

Maka persamaan posisi pada sumbu x:

Persamaan posisi pada sumbu y dinyatakan dengan persamaan:

Substitusi ketika nilai t = 0:

Maka persamaan posisi pada sumbu y:

Posisi ketika benda bergerak 3 s:

Maka posisi benda:

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

2. Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 37°. Ketinggian maksimum yang mampu dicapai peluru adalah 1,8 m. Jika percepatan gravitasi sebesar 10 m/s², jarak mendatar yang ditempuh peluru 2 detik setelah ditembakkan adalah …

a. 12 m

b. 16 m

c. 24 m

d. 32 m

e. 40 m

Pembahasan:

Diketahui:

Jarak mendatar 2 detik setelah peluru ditembakkan dapat dinyatakan dengan persamaan:

Ketinggian maksimum yang dicapai peluru dinyatakan dengan persamaan:

Hitung kecepatan awal peluru:

Maka jarak mendatar yang ditempuh peluru setelah 2 s adalah:

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

3. Seorang anak mengikuti lomba lari pada lapangan dengan lintasan yang membentuk lingkaran. Diameter lapangan sebesar 50 m. Garis start dan garis finish lomba larinya berada di tempat yang sama. Peserta yang memenangkan perlombaan adalah perserta yang pertama kali sampai di garis finish setelah mengelilingi lapangan sebanyak 10 kali. Pernyataan yang tepat berdasarkan kejadian tersebut adalah …

a. Usaha yang dilakukan anak tersebut dari garis start hingga garis finish bernilai nol.

b. Usaha yang dilakukan anak tersebut dari garis start hingga garis finish bernilai 157 joule.

c. Usaha yang dilakukan anak tersebut dari garis start hingga garis finish bernilai 500 joule.

d. Usaha yang dilakukan anak tersebut dari garis start hingga garis finish bernilai 15.700 joule.

e. Usaha yang dilakukan anak tersebut dari garis start hingga garis finish bernilai 50.000 joule.

Pembahasan:

Usaha adalah perkalian antara gaya dan perpindahan. Suatu benda/seseorang dinilai melakukan usaha jika terjadi perpindahan akibat pergerakannya. Perlombaan lari memiliki garis start dan garis finish yang sama. Meskipun peserta lari mengelilingi lapangan 10 kali, peserta tidak mengalami perpindahan karena garis start dan garis finish berada di tempat yang sama. Perpindahan bernilai nol, maka usaha bernilai nol, sehingga usaha yang dilakukan anak tersebut bernilai nol.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

4. Sebuah kardus bermassa 2 kg berisi buku-buku yang sudah tidak terpakai diletakkan di atas lantai kasar yang memiliki koefisien gesek 0,5. Anak panah bermassa 50 gram ditembakkan mengarah ke kardus tersebut. Setelah dilepaskan, ternyata anak panah menancap pada kardus dan mendorong kardus hingga bergeser 10 cm. Kecepatan anak panah ketika dilepaskan dari busur sebesar …

a. 1 m/s

b. 4 m/s

c. 11 m/s

d. 41 m/s

e. 100 m/s

Pembahasan:

Diketahui:

Hitung usaha akibat gaya gesek:

Gunakan hukum kekekalan momentum:

Setelah dilepaskan, panah menancap pada kardus, sehingga panah dan kardus bergerak bersamaan dengan kecepatan 1 m/s. Persamaannya dapat diubah menjadi:

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

5. Terdapat tiga cairan berbeda dalam tiga wadah berbeda dengan volume yang sama. Pada awalnya cairan pertama bersuhu 20°C, cairan kedua bersuhu 40°C, dan cairan ketiga bersuhu 60°C. Koefisien muai volume cairan pertama 3 kali koefisien muai volume cairan kedua dan 2 kali koefisien muai volume cairan ketiga. Jika perubahan suhu yang dialami oleh ketiga cairan sama besar, pernyataan yang benar adalah …

a. Pemuaian volume paling besar dialami pada cairan pada wadah pertama.

b. Pemuaian volume paling besar dialami pada cairan pada wadah kedua.

c. Pemuaian volume paling besar dialami pada cairan pada wadah ketiga.

d. Pemuaian volume dari yang paling besar hingga yang paling kecil adalah cairan pertama, cairan kedua, dan cairan ketiga.

e. Pemuaian volume dari yang paling kecil hingga yang paling besar adalah cairan pertama, cairan kedua, dan cairan ketiga.

Pembahasan:

Diketahui:

maka:

Pemuaian volume pada cairan pertama dinyatakan dengan persamaan:

Pemuaian volume cairan pertama pada wadah pertama:

Pemuaian volume cairan kedua pada wadah kedua:

Pemuaian volume cairan ketiga pada wadah ketiga:

Jadi, pemuaian volume paling besar dialami oleh cairan pertama, kemudian cairan ketiga, dan terakhir cairan kedua. Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah A.

6. Perhatikan gambar berikut!

Sebuah siklus gas ideal ditunjukkan oleh grafik. Pernyataan yang tepat mengenai usaha yang dilakukan pada proses C – A adalah …

a. W = (P2 – P1) V1 sistem melakukan usaha.

b. W = (P2 – P1) V1 sistem menerima usaha.

c. W = (P1 – P2) V1 sistem melakukan usaha. d. W = (P1 – P2) V1 sistem menerima usaha.

e. Sistem tidak melakukan/menerima usaha.

Pembahasan:

Usaha pada proses termodinamika dinyatakan dengan persamaan:

Grafik C – A menunjukkan proses isokhorik, volume gas ideal tidak mengalami perubahan, maka usaha pada proses isokhorik bernilai nol.

Jadi, pada proses C – A sistem tidak melakukan/menerima usaha (E).

7. Sebuah bandul diayun dari posisi tertinggi dan membutuhkan waktu 16 detik untuk kembali ke posisi semula. Jika saat bandul berada di titik seimbangnya memiliki kecepatan 4 m/s, persamaan kecepatan dari gerak bandul tersebut adalah … m/s.

Pembahasan:

Diketahui:

Persamaan gerak harmonik sederhana adalah:

Hitung nilai kecepatan sudut:

Ketika t = 4 s, partikel berada di titik setimbang, maka:

Posisi bernilai nol karena pengaruh nilai sinus, maka nilai amplitudo bisa tidak dianggap:

Kecepatan gerak dari partikel yang melakukan gerak harmonik sederhana dapat dinyatakan dengan persamaan:

Substitusi nilai t = 4 s:

Maka, persamaan kecepatannya:

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

8. Seorang anak mengendarai sepeda di tengah jalan dengan kecepatan 36 km/jam. Seorang pengemudi motor bergerak dengan kecepatan 72 km/jam di belakang anak tersebut. Pengemudi motor membunyikan klakson dengan frekuensi sebesar f supaya anak tersebut mengendarai sepedanya ke pinggir dan tidak menghalangi jalan. Jika anak tersebut mendengar suara klakson dengan frekuensi 990 Hz dan kecepatan bunyi di udara 340 m/s, nilai f sebesar …

a. tidak dapat ditentukan

b. 900 Hz

c. 920 Hz

d. 960 Hz

e. 990 Hz

Pembahasan:

Anak yang mengendarai sepeda menjadi pendengar.

Pengemudi motor menjadi sumber.

Diketahui:

Berdasarkan soal, anak berada di depan pengendara motor dan keduanya bergerak searah. Sumber suara mendekati pendengar, maka kecepatannya bernilai negatif. Pendengan menjauhi sumber suara, maka kecepatannya bernilai negatif.

Efek Doppler dinyatakan dengan persamaan:

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

9. Sebuah benda memiliki ukuran panjang × lebar × tinggi sebesar 10 cm × 30 cm × 80 cm. Jika 75% bagian benda berada di dalam air, massa total benda sebesar …

a. 3 kg

b. 6 kg

c. 9 kg

d. 12 kg

e. 18 kg

Pembahasan:

Diketahui:

Benda terapung, sebagian benda berada di dalam air dan sebagian lagi berada di atas permukaan air, maka berdasarkan hukum Archimedes:

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

10. Sebuah bak penampung air di kamar mandi memiliki ukuran 1 m × 0,5 m × 1 m. Pompa air berdaya 100 watt akan digunakan untuk menyedot air dari kedalaman 9 meter. Jika air dialirkan dari pompa melalui sebuah pipa untuk mengisi bak penampung dan efisiensi pompa 50%, waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bak air sampai penuh adalah …

a. 5 menit

b. 10 menit

c. 15 menit

d. 20 menit

e. 25 menit

Pembahasan:

Diketahui:

Hitung daya keluaran untuk memenuhi bak:

Daya keluarannya adalah energi per satuan waktu, dimana energi yang digunakan adalah energi potensial, maka:

karena

maka,

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

11. Seorang anak memiliki sebuah lensa tebal bikonveks dengan jari-jari kelengkungan masing-masing permukaannya 50 cm dan 30 cm. Anak tersebut mula-mula memasukkan lensa ke dalam wadah berisi air kemudian ke dalam wadah yang berisi fluida A. Pembentukan bayangan pada lensa diamati ketika lensa dimasukkan dalam kedua wadah. Lensa memiliki indeks bias 1,7, maka perbandingan jarak fokus lensa ketika berada dalam fluida A dan ketika berada di air sebesar …
(indeks bias air 1,3 dan indeks bias fluida A adalah 1,5)

a. 13 : 30

b. 15 : 25

c. 25 : 15

d. 30 : 13

e. 13 : 15

Pembahasan:

Diketahui:

Ditanya:

Jarak fokus lensa gabungan dinyatakan dengan persamaan:

Maka perbandingan jarak fokus lensa ketika berada di fluida A dan ketika berada di air dapat dihitung sebagai berikut:

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

12. Sebuah benda setinggi h diletakkan 24 cm di depan cermin cembung dengan jarak titik fokus 8 cm. Pernyataan yang benar berdasarkan pernyataan tersebut adalah …

1. Bayangan benda berada 6 cm di belakang cermin cembung

2. Bayangan benda lebih kecil dari benda aslinya

3. Titik jatuh bayangan terletak di belakang cermin

4. Sifat bayangan nyata, tegak, diperkecil

Pilihlah:

a. jika jawaban 1, 2, dan 3 benar

b. jika jawaban 1 dan 3 benar

c. jika jawaban 2 dan 4 benar

d. jika jawaban 4 saja yang benar

e. jika semua jawaban 1, 2, 3, dan 4 benar

Pembahasan:

Diketahui:

s = 24 cm

f = -8 cm (cermin cembung)

Pernyataan 1):

Jarak bayangan benda dapat dihitung dengan persamaan:

Tanda (-) menunjukkan bahwa bayangan jatuh di belakang cermin.

Pernyataan 2):

Perbesaran benda dapat dihitung dengan persamaan:

Bayangan benda lebih kecil dari benda.

Pernyataan 3):

Berdasarkan pembahasan pada pernyataan 1), titik jatuh bayangan adalah di belakang cermin.

Pernyataan 4):

Sifat bayangan benda yang terbentuk pada cermin cembung adalah maya, tegak, diperkecil.

Pernyataan yang benar adalah pernyataan 1), 2), dan 3).

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

13. Planet A berada pada jarak 9x dari matahari dan planet B berada pada jarak 3x dari matahari. Jika massa planet A 3 kali lebih kecil dari planet B, pernyataan yang benar mengenai periode kedua planet tersebut mengelilingi matahari adalah …

a. Kuadrat periode planet A sebesar 27 kali kuadrat periode planet B.

b. Planet A membutuhkan waktu 3 kali lebih lama untuk mengelilingi matahari.

c. Planet A membutuhkan waktu 27 kali lebih lama untuk mengelilingi matahari.

d. Planet A membutuhkan waktu 3 kali lebih cepat untuk mengelilingi matahari.

e. Planet A membutuhkan waktu 27 kali lebih cepat untuk mengelilingi matahari.

Pembahasan:

Diketahui:

Periode planet mengelilingi matahari berdasar hukum III Kepler hubungan antara periode dan jari-jari dinyatakan dengan persamaan:

Maka massa planet tidak mempengaruhi periode planet mengelilingi matahari dan persamaannya dapat dinyatakan:

Atau bisa juga dinyatakan:

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

14. Sebuah jam bandul digunakan di sebuah planet P yang memiliki percepatan gravitasi 1/4 percepatan gravitasi bumi. Periode jam bandul di planet P sebesar 2 jam. Jika jam bandul digunakan di bumi, periode jam bandul tersebut sebesar …

a. 1 jam

b. 2 jam

c. 3 jam

d. 4 jam

e. 5 jam

Pembahasan:

Diketahui:

Ditanya: T_B …?

Periode bandul dinyatakan dengan persamaan:

Maka perbandingan periode bandul:

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

15. Kuat medan magnetik di pusat kawat melingkar akibat kawat yang dialiri arus akan bernilai nol, jika:

1. Sebuah kawat dibentuk menjadi satu lingkaran penuh dengan arah arus searah jarum jam

2. Sebuah kawat dibentuk menjadi satu lingkaran penuh dengan arah arus berlawanan jarum jam

3. Kawat 1 dan 2 dibentuk setengah lingkaran dan dialiri arus pada arah yang berlawanan, kemudian kawat 1 dan kawat 2 digabung sehingga membentuk lingkaran utuh

4. Kawat 1 dan 2 dibentuk setengah lingkaran dan dialiri arus pada arah yang sama, kemudian kawat 1 dan kawat 2 digabung sehingga membentuk lingkaran utuh

Pilihlah!

a. jika jawaban 1, 2, dan 3 benar

b. jika jawaban 1 dan 3 benar

c. jika jawaban 2 dan 4 benar

d. jika jawaban 4 saja yang benar

e. jika semua jawaban 1, 2, 3, dan 4 benar

Pembahasan:

Pernyataan 1):

Jika digambarkan:

Kuat medan magnet pada pusat lingkaran akan mengarah masuk bidang, maka tidak mungkin bernilai nol selama ada arus yang mengalir.

Pernyataan 2):

Kuat medan magnet pada pusat lingkaran akan mengarah keluar bidang, maka tidak mungkin bernilai nol selama ada arus yang mengalir.

Pernyataan 3):

Jika digambarkan:

Pada bagian kiri, kawat 1 menghasilkan medan magnet pada pusat lingkaran dengan arah masuk bidang. Kawat 2 menghasilkan medan magnet pada pusat lingkaran dengan arah masuk bidang. Kedua medan magnet berarah masuk bidang, maka tidak mungkin medan magnet totalnya bernilai nol.

Pada bagian kanan, kawat 1 menghasilkan medan magnet pada pusat lingkaran dengan arah keluar bidang. Kawat 2 menghasilkan medan magnet pada pusat lingkaran dengan arah keluar bidang. Kedua medan magnet berarah keluar bidang, maka tidak mungkin medan magnet totalnya bernilai nol.

Pernyataan 4):

Jika digambarkan:

Kawat 1 menghasilkan medan magnet pada pusat lingkaran dengan arah masuk bidang. Kawat 2 menghasilkan medan magnet pada pusat lingkaran dengan arah keluar bidang. Sehingga medan magnet total kemungkinan akan bernilai nol jika kuat arus yang mengalir pada kawat 1 dan kawat 2 sama besar. Maka pernyataan yang benar hanya ditunjukkan oleh nomor 4).

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

16. Dua buah kawat dijadikan hambatan pada suatu rangkaian listrik. Ketika kawat pertama dihubungkan dengan tegangan V, kuat arus yang mengalir sebesar a. Ketika kawat kedua dihubungkan dengan tegangan V, kuat arus yang mengalir sebesar 2a. Pernyataan yang benar mengenai kawat tersebut adalah …

a. Panjang kawat dua bernilai 2 kali panjang kawat satu

b. Panjang kawat satu bernilai 2 kali panjang kawat dua

c. Hambatan kawat dua bernilai 2 kali hambatan kawat satu

d. Hambatan jenis kawat dua dan kawat satu bernilai sama

e. Luas penampang kawat dua bernilai 2 kali luas penampang kawat 1

Pembahasan:

Diketahui:

Berdasarkan hukum Ohm, kuat arus dinyatakan dengan persamaan:

V = IR

Tegangan yang diberikan pada kedua kawat sama, maka:

Hambatan listrik dinyatakan dengan persamaan:

Kemungkinan perbandingan hambatan 1 terhadap hambatan 2 dapat bernilai 2 : 1, jika:

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

17. Dua buah partikel bermuatan +1 C dan +4 C terpisah sejauh r. Partikel ketiga yang juga bermuatan listrik diletakkan di antara partikel pertama dan partikel kedua sehingga mengalami medan listrik sebesar nol. Jika jarak partikel ketiga dari partikel pertama adalah 4 cm, nilai r adalah …

a. 4 cm

b. 8 cm

c. 12 cm

d. 16 cm

e. 64 cm

Pembahasan:

Diketahui:

Partikel 3 berada di antara partikel 1 dan 2 dan mendapat pengaruh medan listrik dari partikel 1 dan partikel 2. Medan listrik yang dirasakan oleh partikel 3 sebesar nol, maka medan listrik akibat partikel 1 dan medan listrik akibat partikel 2 sama besar.

Maka:

sehingga,

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

18. Dua buah kawat dari bahan yang sama dan memiliki panjang yang sama. Diameter kawat pertama dan kawat kedua sebesar 4 mm dan 8 mm. Kawat pertama dihubungkan dengan sumber tegangan 6 V dan kawat kedua dihubungkan dengan sumber tegangan 10 V. Jika kawat berperan sebagai hambatan, pernyataan yang benar adalah …

a. Hambatan pada kawat 1 lebih kecil dari hambatan pada kawat 2.

b. Hambatan pada kawat 2 lebih besar dari hambatan pada kawat 1.

c. Arus yang mengalir pada kawat 1 lebih besar dari arus yang mengalir pada kawat 2.

d. Arus yang mengalir pada kawat 2 lebih besar dari arus yang mengalir pada kawat 1.

e. Tegangan yang diberikan tidak berpengaruh terhadap besar kuat arus yang mengalir.

Pembahasan:

Diketahui:

Daya listrik dinyatakan dengan persamaan:

Hubungan antara hambatan dan luas penampang dinyatakan dengan persamaan:

Luas penampang diasumsikan sebagai:

Maka hambatannya:

Hitung perbandingan hambatan kawat 1 dan kawat 2:

Sehingga R1 > R2

Perbandingan arus yang mengalir pada kawat 1 dan kawat 2:

Sehingga I2 > I1.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

19. Sepasang kakak-beradik mengikuti sebuah tes untuk menjadi astronot. Sang kakak lolos tes sebagai astronot, namun adiknya tidak lolos. Ketika kakak ditugaskan melakukan perjalanan ke luar angkasa menggunakan pesawat luar angkasa dengan kecepatan 0,8c selama 15 tahun, kakak hanya merasa berada di luar angkasa selama 9 tahun

SEBAB

berdasarkan contoh kasus tersebut kakak bertindak sebagai pengamat yang diam sehingga waktu berjalan seolah lebih lambat.

a. pernyataan benar, alasan benar, keduanya ada hubungan sebab akibat

b. pernyataan benar, alasan benar, keduanya tidak ada hubungan sebab akibat

c. pernyataan benar dan alasan salah

d. pernyataan salah dan alasan benar

e. pernyataan dan alasan, keduanya salah

Pembahasan:

Peristiwa ini merupakan contoh peristiwa dilatasi waktu. Proper time adalah waktu menurut pengamat yang diam terhadap kejadian. Misalkan kejadian terjadi pada kerangka acuan dimana pengamat berada di pesawat yang bergerak, maka sebenarnya orang di pesawat yang sedang bergerak adalah diam terhadap kejadian.

Jadi kakak yang berada di luar angkasa sebagai pengamat yang diam terhadap kejadian dan adik yang berada di bumi sebagai pengamat yang bergerak terhadap kejadian.

Dilatasi waktu dinyatakan dengan persamaan:

Pernyataan benar, alasan benar, dan keduanya saling berhubungan.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

20. Sebuah pesawat sepanjang 10 m akan terlihat memiliki panjang 8 m jika bergerak dengan kecepatan 0,6 c

SEBAB

sebuah benda yang bergerak dengan sangat cepat mendekati kecepatan cahaya seolah akan bertambah panjang dibandingkan panjang aslinya.

a. pernyataan benar, alasan benar, keduanya ada hubungan sebab akibat

b. pernyataan benar, alasan benar, keduanya tidak ada hubungan sebab akibat

c. pernyataan benar dan alasan salah

d. pernyataan salah dan alasan benar

e. pernyataan dan alasan, keduanya salah

Pembahasan:

Diketahui:

Kontraksi panjang dinyatakan dengan persamaan:

Pernyataan benar.

Sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, benda tersebut akan terlihat menyusut (lebih pendek) dibanding panjang aslinya.

Alasan salah.

Pernyataan benar dan alasan salah.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Gimana nih setelah memahami latihan soal tryout UTBK Fisika di atas? Apa kamu merasa persiapanmu sudah seperempat jalan? setengah? atau… masih banyak yang harus dipahami lagi. Nah, kalau ternyata persiapanmu masih sangat jauh, yuk, semangat belajar dari sekarang. Kamu juga bisa ikuti tryout UTBK 2021 yang ke-2 di aplikasi ruanguji. Jangan sampai kelewatan, ya. Download aplikasi Ruangguru sekarang juga!