Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Pembahasan soal Fisika Tes Kompetensi Akademik Sains dan Teknologi (TKA Saintek) pada Ujian Tulis Berbasis Komputer (UTBK) Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) tahun 2019 nomor 36 sampai dengan nomor 40 tentang:
  • gerak lurus, 
  • kesetimbangan benda tegar, 
  • listrik statis, 
  • listrik dinamis, dan 
  • gaya magnet.

Dua buah benda bergerak saling mendekati. Benda A bergerak ke kanan dengan kecepatan v, sedangkan benda B bergerak ke kiri dengan kecepatan 30 m/s. Jika mula-mula kedua benda terpisah sejauh 1200 m, kecepatan benda A saat bertemu benda B jika saat itu benda B telah menempuh jarak 720 m adalah ….

A.20 m/s
B.30 m/s
C.40 m/s
D.50 m/s
E.60 m/s


Jarak yang tempuh benda A dan B saat bertemu adalah sejauh jarak pisahnya.
sA + sB= 1200
sA + 720= 1200
sA= 480
Benda B menempuh jarak 720 m dengan kecepatan 30 m/s. Waktu yang diperlukan adalah:
sB= vB tB
720= 30 ∙ tB
tB= 24
Waktu yang ditempuh benda B tentunya sama dengan waktu tempuh benda A saat bertemu.

tA = tB = 24 s

Dengan demikian, kecepatan benda A saat bertemu adalah:
sA= vA tA
480= vA ∙ 24
vA= 20
Jadi, kecepatan benda A saat itu adalah 20 m/s (A).

Sebuah batang dengan panjang L = 4 m dan massa M = 20 kg digantung menggunakan tali pada titik tengahnya sehingga membentuk sudut θ = 60° terhadap bidang datar. Ujung kiri batang berada pada dinding vertikal yang kasar dengan koefisien gesek statik μ = ⅕√3. Pada jarak x dari dinding, sebuah beban bermassa m = 10 kg digantungkan pada batang (lihat gambar).

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar


Nilai x agar ujung kiri batang tepat akan bergeser ke atas adalah ….
A.3,7 m
B.3,5 m
C.3,2 m
D.3,0 m
E.2,8 m


Perhatikan gambar berikut in!

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Gaya yang bekerja pada sistem tersebut adalah: ◈ Gaya berat batang
w1= Mg
= 20 ∙ 10 N
= 200 N
◈ Gaya berat beban
w2= mg
= 10 ∙ 10 N
= 200 N
◈ Gaya gesek dinding dengan batang

f = μN

◈ Gaya normal : N

◈ Tegangan tali

T sin⁡ 60° dan T cos 60°

Agar ujung kiri batang tepat akan bergeser ke atas (masih dalam keadaan setimbang) maka:

◈ ΣFx = 0 [gaya ke kiri = gaya ke kanan]


◈ ΣFy = 0 [gaya ke atas = gaya ke bawah]
T sin⁡ 60°= w1 + w2 + f
T ∙ ½√3= 200 + 100 + μN
½√3T= 300 + ⅕√3 ∙ ½T [×10]
5√3T= 3000 + √3T [×√3]
15T= 3000√3 + 3T
12T= 3000√3
T= 250√3

◈ Στ = 0 [putar kiri = putar kanan]
w1 ∙ 2 + w2 ∙ x= T sin⁡ 60° ∙ 2
200 ∙ 2 + 100 ∙ x= 250√3 ∙ ½√3 ∙ 2
400 + 100x= 750
100x= 350
x= 3,5

Jadi, nilai x agar ujung kiri batang tepat akan bergeser ke atas adalah 3,5 m (B).

Kapasitor dua buah bola konduktor terpusat terdiri atas sebuah bola konduktor pejal dengan jari-jari a dan sebuah bola konduktor berongga dengan jari-jari b seperti pada gambar.

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Kapasitansi kapasitor tersebut adalah

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar


Misalkan W adalah energi yang tersimpan pada kapasitor itu, beda potensial listrik antara kedua bola konduktor tersebut adalah ….

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar


Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar
Yang membuat stress menghadapi soal di atas adalah gambar dan opsi jawaban yang sangat asing. Tetapi jika kita mau mencermati, ternyata soal di atas sangat mudah. Coba perhatikan! Diketahui:

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Energi yang tersimpan dl kapasitor dirumuskan:

W = ½CV2

Dari rumus di atas, beda tegangannya adalah:

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Jadi, beda potensial listrik antara kedua bola konduktor tersebut adalah opsi (A).

Dua buah sumber tegangan listrik, dua buah hambatan identik, dan sebuah amperemeter ideal disusun menjadi rangkaian sederhana seperti ditunjukkan pada gambar (a). Sumber tegangan ε1 adalah sumber tegangan yang tegangannya dapat diubah-ubah, sedangkan sumber tegangan ε2 tetap. Grafik antara arus yang terbaca pada amperemeter dan besar tegangan ε1 ditunjukkan oleh gambar (b).

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar


Jika tegangan pada sumber ε1 = 0, beda tegangan antara titik b dan e pada rangkaian adalah ….
A.3,5 volt
B.3,0 volt
C.2,5 volt
D.2,0 volt
E.1,5 volt


Berdasarkan grafik pada gambar b, diperoleh hambatan total rangkaian sebagai berikut:

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Hukum Kirchhoff II yang berlaku adalah:
Kita ambil saja data ε1 = 3 volt dan I = 10 mA (lihat grafik). Diambil data yang lain juga boleh, hasilnya sama.
3 + ε2= 10−2 ∙ 500
3 + ε2= 5
ε2= 2

Beda tegangan antara b dan e sama dengan beda tegangan antara titik a dan f. Jika ε1 = 0 maka:
Vbe= Vaf
= ε1 + ε2
= 0 + 2
= 2

Jadi, beda tegangan antara titik b dan e pada rangkaian adalah 2,0 volt (D).

Partikel bermuatan +q bergerak dengan kecepatan v memasuki daerah bermedan magnet konstan B melalui titik O seperti ditunjukkan pada gambar. Arah medan magnetik B ke bawah.

Tunjukkan gambar sebuah kapasitor di bawah ini potensial ab sebesar

Sesaat setelah melewati titik O, gaya yang bekerja pada partikel sama dengan ….
A.nol
B.½ qvB
C.½√3 qvB
D.qvB
E.√3 qvB


Jika ada muatan q yang bergerak dengan kecepatan v dalam medan magnetik B maka timbul gaya Lorentz FL.

FL = qvB sin⁡ θ

Sudut θ adalah sudut yang dibentuk antara arah kecepatan v dan arah medan magnet B. Pada gambar di atas sudut antara v dan B adalah 60° sehingga:

FL= qvB sin⁡ 60°
= ½√3 qvB

Jadi, gaya yang bekerja pada partikel sama dengan ½√3 qvB (C). Simak Pembahasan Soal TKA Saintek UTBK SBMPTN 2019 selengkapnya. Simak juga:

Pembahasan Fisika SBMPTN 2014


Pembahasan Fisika SBMPTN 2015 
Pembahasan Fisika SBMPTN 2016
Pembahasan Fisika SBMPTN 2017
Pembahasan Fisika SBMPTN 2018

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.