Kumpulan Soal Fisika UM UGM | Bagian 4

Bagian ini berisi kumpulan soal Fisika dari Ujian Mandiri Universitas Gadjah Mada (UM UGM) tahun 2024 yang telah disusun ulang secara sistematis dan dilengkapi dengan pembahasan terstruktur. Soal-soal mencakup berbagai topik penting dalam Fisika, seperti mekanika, dinamika, listrik-magnet, fluida, termodinamika, hingga gelombang dan optik. Penyusunan dilakukan dengan mengedepankan ketelitian dan kejelasan agar memudahkan siswa dalam memahami pola soal dan strategi penyelesaiannya. 

Melalui soal-soal ini, diharapkan siswa dapat menguji pemahaman konsep Fisika serta mengasah kemampuan logika dan analisis, yang sangat dibutuhkan dalam menghadapi ujian masuk PTN, khususnya jalur mandiri UGM. Setiap soal disajikan dengan tampilan interaktif, pembahasan mendalam, serta pemilihan format visual yang nyaman dibaca. Manfaatkan bagian ini sebagai latihan intensif agar semakin siap menghadapi tantangan seleksi masuk perguruan tinggi.

61
Sebuah planet A yang berbentuk bola memiliki massa 3 kali massa bumi dan rapat massa rata-rata ½ kali rapat massa rata-rata bumi. Percepatan gravitasi dari planet A pada ketinggian sama dengan jari-jari planet A adalah:
  1. \( \sqrt[3]{\dfrac{9}{1024}} \, g \)
  2. \( \sqrt[3]{\dfrac{3}{256}} \, g \)
  3. \( \sqrt[3]{\dfrac{3}{64}} \, g \)
  4. \( \sqrt[3]{\dfrac{9}{64}} \, g \)
  5. \( \sqrt[3]{\dfrac{9}{256}} \, g \)
▼ Pembahasan
Misalkan:
\( M_A = 3 M_{\text{bumi}} \)
\( \rho_A = \dfrac{1}{2} \rho_{\text{bumi}} \)

Karena \( \rho = \dfrac{M}{V} \Rightarrow V = \dfrac{M}{\rho} \), maka:
\( V_A = \dfrac{3 M}{\tfrac{1}{2} \rho} = 6 V_{\text{bumi}} \Rightarrow R_A = \sqrt[3]{6} R \)

Di ketinggian \( h = R_A \), percepatan gravitasi:
\( g_A = \dfrac{G M_A}{(2 R_A)^2} = \dfrac{3 G M}{(2 \sqrt[3]{6} R)^2} = \dfrac{3}{4 \cdot \sqrt[3]{36}} g \)
\( \Rightarrow g_A = \sqrt[3]{\dfrac{9}{256}} g \)
Jawaban: E. \( \sqrt[3]{\dfrac{9}{256}} \, g \)
62
Gaya sebesar 210 N diberikan pada lift hidrolik yang mengangkat sebuah mobil dengan berat 6000 N. Jika gaya yang diberikan bekerja pada piston berukuran 7 m², berapakah luas piston di bawah mobil tersebut (dalam m²)?
  1. 100
  2. 300
  3. 500
  4. 400
  5. 200
▼ Pembahasan
Prinsip hukum Pascal: tekanan di kedua piston sama.
Rumus tekanan:
\( \dfrac{F_1}{A_1} = \dfrac{F_2}{A_2} \)

Diketahui:
\( F_1 = 210 \, \text{N}, \quad A_1 = 7 \, \text{m}^2 \)
\( F_2 = 6000 \, \text{N}, \quad A_2 = ? \)

Substitusi:
\( \dfrac{210}{7} = \dfrac{6000}{A_2} \Rightarrow 30 = \dfrac{6000}{A_2} \)
\( A_2 = \dfrac{6000}{30} = 200 \, \text{m}^2 \)
Jawaban: E. 200
63
Sebuah balok 4 kg mula-mula diam kemudian diberi gaya tunggal konstan berarah horizontal F. Setelah selang 3 detik, balok tersebut telah berpindah sejauh 2,25 m. Hitunglah besarnya gaya F!
  1. 20 N
  2. 4 N
  3. 2 N
  4. 0,5 N
  5. 0,25 N
▼ Pembahasan
Gunakan persamaan GLBB karena balok mula-mula diam:
\( s = \dfrac{1}{2} a t^2 \)
Diketahui:
\( s = 2{,}25 \, \text{m}, \quad t = 3 \, \text{s} \)

Substitusi:
\( 2{,}25 = \dfrac{1}{2} a (3)^2 \Rightarrow 2{,}25 = \dfrac{9}{2} a \)
\( a = \dfrac{2{,}25 \times 2}{9} = 0{,}5 \, \text{m/s}^2 \)

Gunakan hukum Newton:
\( F = m \cdot a = 4 \cdot 0{,}5 = 2 \, \text{N} \)
Jawaban: c. 2 N
64
Suatu sumber titik memancarkan gelombang elektromagnetik sedemikian sehingga intensitas sejauh 5 meter dari sumber tersebut adalah 0,4 W/m2. Besar daya yang dipancarkan sumber titik tersebut adalah:
  1. 10 W
  2. 0,4 W
  3. 31,4 W
  4. 126 W
  5. 2 W
▼ Pembahasan
Gunakan rumus intensitas gelombang elektromagnetik:
\( I = \dfrac{P}{4 \pi r^2} \)
Diketahui:
\( I = 0{,}4 \, \text{W/m}^2, \quad r = 5 \, \text{m} \)

Maka:
\( P = I \cdot 4\pi r^2 = 0{,}4 \cdot 4\pi \cdot (5)^2 = 0{,}4 \cdot 100\pi = 40\pi \approx 126 \, \text{W} \)
Jawaban: d. 126 W
65
Gelombang transversal menjalar dengan kecepatan 20 m/s pada tali di bawah pengaruh tegangan 16 N. Tegangan yang diberikan pada tali yang sama agar kecepatannya menjadi 50 m/s adalah
  1. 40 N
  2. 250 N
  3. 50 N
  4. 100 N
  5. 200 N
▼ Pembahasan
Kecepatan gelombang pada tali ditentukan oleh rumus:
\( v = \sqrt{\dfrac{T}{\mu}} \)

Karena massa jenis linear \( \mu \) tidak berubah, maka:
\( \dfrac{v_2}{v_1} = \sqrt{\dfrac{T_2}{T_1}} \)
\( \left(\dfrac{50}{20}\right)^2 = \dfrac{T_2}{16} \)
\( \dfrac{2500}{400} = \dfrac{T_2}{16} \Rightarrow \dfrac{25}{4} = \dfrac{T_2}{16} \)
\( T_2 = \dfrac{25}{4} \times 16 = 100 \, \text{N} \)
Jawaban: d. 100 N

📬 Pesan Semangat

"Seperti bandul, hidup kadang naik dan turun. Tapi yang penting, kamu tetap berayun menuju titik seimbang."

66
Sebuah sistem yang berisi gas ideal mengalami ekspansi isotermal pada suhu 375 K dan panas sebesar 15 kJ masuk ke dalam sistem, besar usaha yang dilakukan sistem gas adalah
  1. 10 kJ
  2. 15 kJ
  3. 25 kJ
  4. 5 kJ
  5. 20 kJ
▼ Pembahasan
Proses yang berlangsung adalah ekspansi isotermal, sehingga suhu tetap. Pada proses isotermal gas ideal, perubahan energi dalam:
\( \Delta U = 0 \)
Maka dari hukum termodinamika:
\( Q = W + \Delta U = W + 0 = W \)

Dengan demikian, seluruh panas yang masuk berubah menjadi usaha:
\( W = Q = 15 \, \text{kJ} \)
Jawaban: b. 15 kJ
67
Sebuah mesin Carnot memiliki suhu reservoir panas yang dijaga tetap. Agar efisiensinya bertambah, maka suhu reservoir dingin harus diturunkan. Jika diketahui suhu reservoir diturunkan sebesar 50°C maka efisiensinya bertambah 10%. Suhu reservoir panas mesin Carnot tersebut adalah
  1. 1000 K
  2. 273 K
  3. 323 K
  4. 773 K
  5. 500 K
▼ Pembahasan
Efisiensi mesin Carnot diberikan oleh rumus:
\( \eta = 1 - \dfrac{T_C}{T_H} \)
Misalkan efisiensi awal \( \eta_1 = 1 - \dfrac{T_C}{T_H} \), dan setelah suhu dingin diturunkan 50 K, efisiensi menjadi \( \eta_2 = 1 - \dfrac{T_C - 50}{T_H} \)

Diketahui selisih efisiensi:
\( \eta_2 - \eta_1 = 0{,}10 \)

Maka:
\( \left(1 - \dfrac{T_C - 50}{T_H}\right) - \left(1 - \dfrac{T_C}{T_H}\right) = 0{,}10 \)
\( \dfrac{T_C - (T_C - 50)}{T_H} = 0{,}10 \Rightarrow \dfrac{50}{T_H} = 0{,}10 \)
\( T_H = \dfrac{50}{0{,}10} = 500 \, \text{K} \)
Jawaban: e. 500 K
68
Sebuah termometer gas bervolume tetap akan digunakan untuk mengukur suhu titik triple air. Suhu titik triple air ini diberi angka 275 K. Tekanan yang ditunjukkan termometer gas tadi di titik triple air adalah \( 8{,}0 \times 10^4 \, \text{Pa} \). Jika termometer tersebut kemudian digunakan untuk mengukur suhu suatu benda dan terbaca tekanan gasnya adalah \( 12 \times 10^4 \, \text{Pa} \), maka temperatur benda tersebut adalah
  1. 353,16 K
  2. 293,15 K
  3. 553,97 K
  4. 172,11 K
  5. 412,50 K
▼ Pembahasan
Karena volume tetap, maka:
\( \dfrac{T}{T_0} = \dfrac{P}{P_0} \)
\( T = T_0 \cdot \dfrac{P}{P_0} = 275 \cdot \dfrac{12 \times 10^4}{8 \times 10^4} = 275 \cdot 1{,}5 = 412{,}5 \, \text{K} \)
Jawaban: e. 412,50 K
69
Untuk melihat sebuah benda yang terletak di suatu tempat, seseorang membutuhkan kacamata plus meski lensa mata sudah berakomodasi maksimum. Tanpa kacamata, bayangan benda itu terletak di
  1. Ada di belakang retina dan tegak
  2. Ada di belakang retina dan terbalik
  3. Ada di retina dan terbalik
  4. Ada di depan retina dan terbalik
  5. Ada di depan retina dan tegak
▼ Pembahasan
Seseorang yang membutuhkan kacamata plus mengalami rabun dekat (hipermetropi), artinya bayangan benda jatuh **di belakang retina**. Karena objek terlalu dekat dan tidak dapat difokuskan, **tanpa kacamata** bayangan yang terbentuk menjadi **maya dan tegak**.

Untuk memperbaikinya, digunakan lensa cembung (plus) agar bayangan jatuh tepat di retina.
Jawaban: a. Ada di belakang retina dan tegak
70
Indeks bias suatu medium gelas sama dengan 1,5. Jika \( \alpha \) adalah sudut kritis pemantulan internal total pada antarmuka medium udara-gelas, maka \( \tan \alpha \) adalah:
  1. 0,89
  2. 0,75
  3. 0,44
  4. 0,67
  5. 0,50
▼ Pembahasan
Sudut kritis \( \alpha \) dapat dicari menggunakan:
\( \sin \alpha = \dfrac{n_2}{n_1} = \dfrac{1}{1{,}5} = \dfrac{2}{3} \)
Gunakan identitas trigonometri:
\( \tan \alpha = \dfrac{\sin \alpha}{\sqrt{1 - \sin^2 \alpha}} = \dfrac{\frac{2}{3}}{\sqrt{1 - \left(\frac{2}{3}\right)^2}} \)
\( = \dfrac{\frac{2}{3}}{\sqrt{1 - \frac{4}{9}}} = \dfrac{\frac{2}{3}}{\sqrt{\frac{5}{9}}} = \dfrac{\frac{2}{3}}{\frac{\sqrt{5}}{3}} = \dfrac{2}{\sqrt{5}} \approx 0{,}89 \)
Jawaban: a. 0,89
71
Dua buah muatan masing-masing \( Q_1 = 2Q \) dan \( Q_2 = Q \) dengan massa masing-masing \( m_1 = m \) dan \( m_2 = 2m \) bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen \( B \). Perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan \( Q \) dan \( 2Q \) adalah
  1. 2:1
  2. 4:1
  3. 4:7
  4. 2:3
  5. 5:2
▼ Pembahasan
Jari-jari lintasan muatan dalam medan magnet:
\( r = \dfrac{mv}{qB} \)
Maka untuk \( Q_1 = 2Q \), \( m_1 = m \): \( r_1 = \dfrac{mv}{2QB} \)
Untuk \( Q_2 = Q \), \( m_2 = 2m \): \( r_2 = \dfrac{2mv}{QB} \)

Perbandingan:
\( \dfrac{r_1}{r_2} = \dfrac{\frac{mv}{2QB}}{\frac{2mv}{QB}} = \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4} \)
\( r_2 : r_1 = 4:1 \)
Jawaban: b. 4:1
72
Titik A terletak pada jarak \( r \) dari suatu muatan titik yang memiliki muatan sebesar \( Q \). Diketahui bahwa potensial listrik di titik A tersebut adalah \( V_A \). Jika muatan diperbesar dua kali lipat, maka potensial listrik di titik yang terletak pada jarak \( \frac{5}{4}r \) dari muatan tersebut adalah:
  1. \( V_A \)
  2. \( \frac{1}{4} V_A \)
  3. \( \frac{5}{4} V_A \)
  4. \( \frac{8}{5} V_A \)
  5. \( 4V_A \)
▼ Pembahasan
Potensial listrik di suatu titik dari muatan titik:
\( V = \dfrac{kQ}{r} \)
Jika muatan menjadi \( 2Q \) dan jarak menjadi \( \frac{5}{4}r \), maka:
\( V' = \dfrac{k \cdot 2Q}{\frac{5}{4}r} = \dfrac{2kQ}{\frac{5}{4}r} = \dfrac{8}{5} \cdot \dfrac{kQ}{r} = \dfrac{8}{5}V_A \)
Jawaban: d. \( \frac{8}{5} V_A \)
73
Sebuah elektron bermassa \( m \) yang diam ditabrak oleh foton dalam percobaan efek Compton. Besarnya perubahan panjang gelombang foton maksimum adalah... (h = konstanta Planck; c = kecepatan cahaya)
  1. \( \frac{h}{mc} \)
  2. \( \frac{4h}{mc} \)
  3. \( \frac{2h}{mc} \)
  4. \( \frac{h}{2mc} \)
  5. \( \frac{3h}{mc} \)
▼ Pembahasan
Dalam efek Compton, perubahan panjang gelombang maksimum terjadi saat sudut hamburan \( \theta = 180^\circ \):
\( \Delta \lambda = \dfrac{h}{mc}(1 - \cos \theta) = \dfrac{h}{mc}(1 - (-1)) = \dfrac{2h}{mc} \)
Jawaban: c. \( \frac{2h}{mc} \)
74
Seorang astronot setinggi 1,8 m di Bumi, berbaring sejajar dengan sumbu pesawat ruang angkasa yang bergerak dengan kelajuan relatif 0,8c terhadap Bumi. Jika diukur oleh pengamat dalam pesawat tersebut, tinggi astronot adalah:
  1. 2,7 m
  2. 2,1 m
  3. 2,4 m
  4. 1,8 m
  5. 3,0 m
▼ Pembahasan
Kontraksi panjang terjadi ketika suatu objek bergerak dengan kecepatan tinggi relatif terhadap pengamat. Rumus kontraksi panjang:
\( L' = L \sqrt{1 - \dfrac{v^2}{c^2}} \)
Diketahui: \( L = 1{,}8 \, \text{m}, \quad v = 0{,}8c \)
\( L' = 1{,}8 \sqrt{1 - (0{,}8)^2} = 1{,}8 \sqrt{1 - 0{,}64} = 1{,}8 \sqrt{0{,}36} = 1{,}8 \times 0{,}6 = 1{,}08 \, \text{m} \)
Namun, karena pengamat berada di pesawat, maka mereka tidak melihat panjang berubah. Jadi:
\( \boxed{L_{\text{terukur}} = 1{,}8 \, \text{m}} \)
Jawaban: d. 1,8 m
75
Sebuah bintang terlihat dari Bumi sejauh 20 tahun cahaya. Sebuah pesawat yang berangkat dari Bumi menuju bintang tersebut dengan kecepatan 0,8c dapat sampai setelah perjalanan selama:
  1. 5 tahun cahaya
  2. 20 tahun cahaya
  3. 15 tahun cahaya
  4. 10 tahun cahaya
  5. 25 tahun cahaya
▼ Pembahasan
Waktu tempuh menurut pengamat di Bumi:
\( t = \dfrac{d}{v} = \dfrac{20}{0{,}8} = 25 \, \text{tahun} \)
Jadi, waktu tempuh pesawat menurut pengamat di Bumi adalah 25 tahun.
Jawaban: e. 25 tahun cahaya

Temukan soal Fisika UM UGM lainnya!

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

تعليقات

إرسال تعليق

Bijak dalam berkomentar!

Popular Posts

Soal dan Pembahasan - Penalaran Kuantitatif UTBK SNBT 2024

صورة
Persiapkan diri menghadapi UTBK SNBT 2025 dengan latihan soal berbasis UTBK 2024 ! Artikel ini menyajikan kumpulan soal Penalaran Kuantitatif yang sering muncul, lengkap dengan pembahasan detail dan strategi penyelesaiannya. Meskipun soal berasal dari UTBK tahun sebelumnya, pola dan konsep yang diuji tetap relevan untuk tahun ini. Dengan memahami cara kerja soal, Anda dapat meningkatkan kemampuan berpikir logis, analitis, dan kecepatan dalam menjawab. Latihan soal ini cocok untuk calon peserta UTBK 2025 yang ingin mengukur kemampuan dan memperdalam pemahaman sebelum ujian sebenarnya. Dengan mengerjakan soal-soal yang sesuai dengan standar SNBT 2025 , Anda bisa lebih siap menghadapi berbagai tipe soal yang mungkin muncul. Jangan lewatkan kesempatan untuk meningkatkan skor UTBK Anda dengan latihan yang terarah dan efektif! Soal Nomor 1 Diberikan \( p = 216^{-\frac{1}{3}} + 243^{-\frac{2}{3}} + 256^{-\frac{1}{4}} \), mana yang merupakan bilangan bulat? ...
Read more »

Soal dan Pembahasan Fisika SM ITB

صورة
Seleksi Mandiri ITB (SM ITB) merupakan salah satu jalur masuk Institut Teknologi Bandung yang diselenggarakan secara terpisah dari seleksi nasional. Pada seleksi ini, ITB menyusun soal-soal sendiri untuk mengukur kemampuan akademik calon mahasiswa secara mendalam dan terarah, sesuai bidang studi yang diminati. Dalam mata pelajaran Fisika, topik yang sering diuji mencakup konsep-konsep dasar namun menantang, terutama pada materi mekanika dan gelombang . Materi mekanika yang sering diujikan mencakup konsep dasar seperti gerak lurus, gaya, dan hukum Newton, hingga topik lanjutan seperti sistem dua benda, gerak melingkar, dan osilasi harmonik. Sementara itu, pada materi gelombang , fokus utama biasanya pada gelombang mekanik, termasuk konsep panjang gelombang, frekuensi, cepat rambat, dan prinsip interferensi. Soal-soal dalam kedua topik ini umumnya menguji pemahaman konsep secara menyeluruh, bukan sekadar penerapan rumus, melainkan juga kemampuan menganalisis situasi fisis secara l...
Read more »

Soal UTBK-SNBT Paket 23

صورة
Soal Nomor 111 Diketahui fungsi: \[ f(x) = \frac{2x+1}{x-1}, \quad g(x) = \sqrt{x-4} \] Berdasarkan informasi yang diberikan, manakah hubungan kuantitas P dan Q berikut yang benar? P Q \((g \circ f)^{-1} (3)\) 5 Kuantitas P lebih besar daripada Q. Kuantitas P lebih kecil daripada Q. Kuantitas P sama dengan Q. Tidak dapat ditentukan hubungan antara kuantitas P dan Q. Pembahasan Fungsi komposisi \( (g \circ f)(x) \): \[ (g \circ f)(x) = \sqrt{\left( \frac{2x+1}{x-1} - 4 \right)} \] Sederhanakan: \[ (g \circ f)(x) = \sqrt{\left( \frac{2x+1}{x-1} - \frac{4(x-1)}{x-1} \right)} \] \[ ...
Read more »

Kumpulan Soal Fisika UM UGM

Soal Nomor 1 Sebuah benda bergerak di suatu permukaan yang kasar dengan koefisien gesek antara permukaan dengan benda konstan sebesar \( \mu \). Bila awalnya energi kinetik benda adalah \( E \) dan jarak yang dapat ditempuh benda sebelum berhenti adalah \( x \), maka besar massa benda adalah... A. \( \displaystyle \frac{3E}{g\mu x} \) B. \( \displaystyle \frac{E}{2g\mu x} \) C. \( \displaystyle \frac{2E}{g\mu x} \) D. \( \displaystyle \frac{E}{g\mu x} \) E. \( \displaystyle \frac{E}{4g\mu x} \) Pembahasan Gaya gesek yang bekerja pada benda adalah: \( F_{\text{gesek}} = \mu \cdot m \cdot g \) Usaha oleh gaya gesek (arah berlawanan dengan gerak) sebesar: \( W = F_{\text{gesek}} \cdot x = \mu m g x \) Karena benda berhenti, seluruh energi kinetik diubah menjadi usaha oleh gaya gesek: \( E = \mu m g x \Rightarrow m = \frac{E...
Read more »

Soal UTBK-SNBT Paket 30

صورة
Soal Nomor 146 Jika \( x_1 \) dan \( x_2 \) memenuhi \( 6^{x^2} \cdot 36^{-2x} = \frac{1}{216} \) dengan \( x_1 > x_2 \), maka \( x_1 \times x_2 \) adalah A. \( 2 \) B. \( 3 \) C. \( 4 \) D. \( 5 \) E. \( 6 \) Pembahasan \( 6^{x^2} \cdot 36^{-2x} = \frac{1}{216} \) Karena \( 36 = 6^2 \), maka \( 6^{x^2} \cdot (6^2)^{-2x} = 6^{-3} \) \( 6^{x^2} \cdot 6^{-4x} = 6^{-3} \) \( 6^{x^2 - 4x} = 6^{-3} \) Karena basisnya sama, maka eksponen juga sama: \( x^2 - 4x = -3 \) \( x^2 - 4x + 3 = 0 \) Faktorkan: \( (x-3)(x-1) = 0 \) Solusi: \( x = 3 \) atau \( x = 1 \) \( x_1 = 3 \), \( x_2 = 1 \) \( x_1 \times x_2 = 3 \times 1 = 3 \) Jawaban: B Soal Nomor 147 Diketahui \( a = \sqrt{2029 \times 2021 + 16} \)...
Read more »