Soal On Mipa Tahap I Uniga 2019 Bidang Fisika.docx

1.

Viskositas (kekentalan) dari suatu gas tergantung dari massa m, diameter d dan kecepatan rata-rata v dari suatu melekul gas. Gunakan analisa dimensi untuk menyatakan persamaan viskositas dari suatu gas dalam m, d, dan v. Viskositas dari suatu gas adalah gaya hambat fluida persatuan luas kali waktu.

2.

Tiga buah balok m1 = m, m2 = 2m, dan m3 = 3m bergerak diatas meja kasar dengan koefisien gesek µ karena gaya dorong F sebagaimana terlihat pada gambar samping. Jika antara balok m1 dan m2 terdapat gaya kontak N1 dan antara m2 dan m3 ada gaya kontak N2, Hitung besar N2 - N1 !

3.

Seorang pemain ski bermassa 65 kg sedang meluncur pada kecepatan 15 m/s, bertambrakan dengan pemain ski yang lain (m = 100kg) yang meluncur 5 m/s ke arahnya. Jika setelah tumbukan kecepatan pemain ski 65 kg berkurang 1/3 dari kecepatan sebelumnya, hitung kecepatan pemain ski yang lebih besar! (semua kecepatan berada pada bidang horizontal dan gesekan diabaikan)

4.

Sebuah tangki air berbentuk selinder yang luas alasnya A diisi air sehingga tingginya h1. Pada dasar tangki ada lubang kecil yang luasnya a, sehingga air bocor kebawah dan ketinggian air menjadi h2 setelah t detik. Tuliskan hubungan antara besaran-besaran yang diketahui untuk menentukan waktu yang diperlukan t agar tinggi air turun dari h1 menjadi h2!

5.

Sebuah cincin berjari-jari R bermuatan total +Q yang tersebar merata pada cincin tersebut. Tentukan medan dan potensial listrik di pusat cincin!

6.

Tiga buah muatan listrik, Q1 = q, Q2 = q√3 dan Q3 = 2q, diletakkan di tiga titik sudut bujur sangkar yang panjang sisinya r seperti gambar di samping ini. Hitunglah besar medan listrik di titik A, dinyatakan dalam q, r, dan k

7.

Perhatikan rangkaian listrik arus searah pada gambar di samping ini. Tentukan besar arus yang melalui hambatan 6Ω dan nilai hambatan R1!

8.

Gambarkan perubahan keadaan gas ideal melalui proses-proses thermodinamik isothermal, isometrik dan dalam bentuk diagram P-V ; P-T ; V-T dalam tabel berikut :

Jenis Diagram

Proses isothermal

Proses isometrik

Proses isobarik

Diagram P-V

Diagram P-T

Diagram V-T

Persamaan keadaan

9.

Diagram pada gambar adalah diagram untuk siklus Carnot. Turunkan persamaan efisiensi mesin kalor yang mengikuti siklus Carnot !

10. Mesin Carnot mempunyai siklus sebagai berikut

Bagaimanakah proses termodinamika yang terlibat pada proses AD dan BC, AB dan CD ? 11. Efisiensi sebuah mesin Carnot adalah 60%. Jika reservoir bersuhu rendah memiliki suhu 50oC, berapakah suhu reservoir bersuhu tinggi? 12. Superkonduktor

merupakan

bahan

material

yang

memiliki hambatan listrik

bernilai nol pada suhu yang sangat rendah. Jelaskan sifat kelistrikan superkonduktor tersebut ? 13. Jelaskan mengenai sifat dualisme partikel-gelombang pada cahaya? 14. Tentukanlah ketidakpastian Heisenberg untuk posisi x dan momentum p dinyatakan dengan konstanta plank ђ ! 15. Sinar-X yang panjang gelombangnya 2500 Amstrong mengalami hamburan Compton dan berkas terhamburnya teramati pada sudut 60o relatif terhadap arah berkas datang. Tentukan Energi foton hamburan sinar-X ! 16. Frekuensi ambang pancaran fotoelektrik tembaga adalah 1,1x1015 Hz. Crilah energi kinetik maksimum fotoelektron (dalam eV) bila cahaya berfrekuensi 1,5x1015 Hz diarahkan pada permukaan tembaga! 17. Pada suatu percobaan efek fotolistrik jika suatu logam disinari dengan foton yang memiliki panjang gelombang λ1, potensial yang dibutuhkan untuk menghentikan arus elektron adalah V1 , sedangkan jika panjang gelombangnya λ2 (< λ1), potensial penghentinya adalah V2. Jika sekarang panjang gelombangnya adalah λ3 (< λ2) tentukan besar potensial penghentinya hanya dinyatakan dalam besamn-besaran tersebut di atas! 18. Energi interaksi antara dua buah atom diberikan oleh: 𝑬(𝒓) = −

𝑨 𝑩 + 𝟖 𝟐 𝒓 𝒓

Jika kedua atom membentuk molekul stabil dengan jarak antar inti 0,4 nm dan energi disosiasi 3 eV, berapakah nilai A dan B? 19. Sebuah partikel berada dibawah pengaruh potensial osilator harmonik, 𝑽(𝒙) = 𝒎𝝎𝟐 𝒙𝟐 /𝟐 Diketahui fungsi gelombang partikel adalah 𝝍(𝒙) = 𝑨𝒆𝒙𝒑(−𝒎𝝎𝒙𝟐 /ℏ dengan A adalah konstanta. Berapakah energi dari partikel tersebut? 20. Sebuah atom radioaktif A meluruh menjadi atom B dengan tetapan peluruhan λ1, dan pada saat yang sama atom B meluruh menjadi atom C dengan tetapan peluruhan λ2 < λ1 < 0. Jika pada saat awal, hanya terdapat atom A sebanyak N0, tentukan waktu ketika jumlah atom B bernilai maksimum!