Pembahasan Soal Latihan CBT UM UGM 2025 Fisika

Berikut soal latihan untuk mempersiapkan CBT UM UGM tahun 2025 untuk mapel Fisika. Ada baiknya banyak latihan soal UM UGM dari tahun - tahun sebelumnya karena CBT UM UGM sering menggunakan dan mengembangkan soal - soal tahun sebelumnya. 

1. Soal

Sangkar S bermassa 10 kg berisi benda B bermassa 40 kg , ditarik dengan tali vertikal ke atas oleh gaya sebesar 600 N seperti gambar di samping. Besar gaya normal yang dialami benda dari dasar sangkar adalah  . . . . $($ g = 10 $m/s^{2})$

A. 600 N

B. 480 N

C. 400 N

D. 320 N

E. 300 N

Pembahasan

Diketahui

$m_{sangkar}=10\;kg$

$m_{benda}=40\;kg$

$F=600\;N$

Gaya normal yang dialami benda terhadap sangkar $(N)$

Tinjau sangkar

\begin{aligned} \Sigma F_{total}&=m_{total}a\\ F-m_{sangkar}g-m_{benda}g&=(m_{sangkar}+m_{benda})a\\ 600-100-400&=(10+40)a\\ 100&=50a\\ a&=\frac{100}{50}\\ a&=2\;m/s^{2} \end{aligned}

Tinjau benda B

\begin{aligned} \Sigma F_{benda}&=m_{benda}a\\ N-m_{benda}g&=m_{benda}a\\ N-400&=40.2\\ N&=480\;N \end{aligned}

Jawaban B

2. Soal 

Sebuah termometer X akan dikalibrasi dengan termometer Fahrenheit. Pada suhu $80^{\circ}F$, termometer X menunjukkan angka $95^{\circ}X$. Sementara itu, pada suhu $120^{\circ}F$, termometer X menunjukkan angka $125^{\circ}X$. Diasumsikan kedua termometer tersebut memiliki hubungan suhu yang linear, jika pada saat kedua termometer tersebut menunjukkan angka yang sama, angka yang ditunjukkan oleh termometer Celcius adalah?

A. $60^{\circ}C$

B. $72^{\circ}C$

C. $80^{\circ}C$

D. $85^{\circ}C$

E. $90^{\circ}C$

Pembahasan

Diketahui

Perbandingan termometer F dan X

\begin{aligned} \frac{t-80}{120-80}&=\frac{t-95}{125-95}\\ \frac{t-80}{40}&=\frac{t-95}{30}\\ \frac{t-80}{4}&=\frac{t-95}{3}\\ 3t-240&=4t-380\\ t&=140^{\circ}F \end{aligned}

Perbandingan terometer F dan C

\begin{aligned} F&=9x+32\\ 140&=9x+32\\ 9x&=108\\ x&=12 \end{aligned}

$C=5x=5(12)=60 $

Jawaban A

3. Soal
150 gram air pada gelas A ingin diketahui suhunya dengan cara dicampur dengan air yang sudah diketahui suhunya. 100 gram air dari gelas A dicampur dengan 200 gram air bersuhu $48^{\circ}C$. Sisanya 50 gram air dari gelas A dicampur dengan 150 gram bersuhu $50^{\circ}C$. Ternyata suhu akhir kedua campuran tersebut sama. Asumsikan tidak ada kalor yang hilang ke udara maupun ke wadah air. Suhu air mula - mula pada gelas A adalah 
A. $72^{\circ}C$
B. $66^{\circ}C$
C. $60^{\circ}C$
D. $56^{\circ}C$
E. $54^{\circ}C$

Pembahasan

Campuran pertama (A)

air 100 gram bersuhu T dengan air 200 gram bersuhu $48^{\circ}C$

Campuran kedua (B)

air 50 gram bersuhu T dengan air 150 gram bersuhu $50^{\circ}C$

Suhu akhir campuran kedua percobaan sama (x)

maka:

\begin{aligned} \frac{Q_{lepasA}}{Q_{lepasB}}&=\frac{Q_{terimaA}}{Q_{terimaB}}\\ \frac{(mc\Delta T)_{A}}{(mc\Delta T)_{B}}&=\frac{(mc\Delta T)_{2}}{(mc\Delta T)_{3}}\\ \frac{100c(T-x)}{50c(T-x)}&=\frac{200c(x-48)}{150c(x-50)}\\ \frac{100}{50}&=\frac{4(x-48)}{3(x-50)}\\ 2&=\frac{4(x-48)}{3(x-50)}\\ 3(x-50)&=2(x-48)\\ 3x-150&=2x-96\\ x&=150-96\\ x&=54^{\circ}C\end{aligned}

masukan ke persamaan campuran pertama (A)
\begin{aligned}c(T-x)&=200c(x-48)\\ T-54&=2(54-48)\\ T&=66^{\circ}C\end{aligned}
Jawaban B

4. Soal
Suatu pegas dengan konstanta pegas k diregangkan sebesar x. Seandainya separuh usaha yang digunakan untuk meregangkan pegas tadi dipakai untuk meregangkan pegas kedua, pegas kedua ternyata teregang sebesar $x/4$. Maka konstanta pegas kedua adalah . . . k

A. 2

B. 4

C. 6 

D. 8 

E. 32

Pembahasan

Diketahui

Keadaan Pertama(1)

$k_{1}=k$

$x_{1}=x$

$W_{1}=W$

Keadaan Kedua (2)

$k_{2}= . . . .?$

$x_{2}=x/4 $

$W_{2}=\frac{1}{2}W$ 

Maka:

\begin{aligned} \frac{W_{1}}{W_{2}}&=\frac{\frac{1}{2}k_{1}x_{1}^{2}}{\frac{1}{2}k_{2}x_{2}^{2}}\\  \frac{W}{\frac{1}{2}W}&=\frac{k.x^{2}}{k_{2}.(x/4)^{2}}\\ 2&=\frac{k.x^{2}}{k_{2}.x^{2}/16}\\ 2&=\frac{16k}{k_{2}}\\ k_{2}&=8k \end{aligned}

Jawaban D

5. Soal
Sebuah silinder berpiston berisi gas ideal yang volumenya $2\;m^{3}$, tekanan $10^{5}Pa$ dan suhunya 300 K. Silinder itu kemudian disentuhkan pada tandon kalor yang suhunya dijaga tetap pada 900 K. Gas menjalani ekspansi pada tekanan tetap. Jika perubahan energi internalnya gas adalah  $6\times 10^{5} J$, maka berapakah kalor yang diserap oleh gas?

A. $0\; J$

B. $4\times 10^{5}J$

C. $6\times 10^{5}J$

D. $8\times 10^{5}J$

E. $10\times 10^{5}J$

Pembahasan
Diketahui
Termodinamika

$V_{1}=2\;m^{3}$

$V_{2}= . . . .?$

$T_{1}=300\; K$
$T_{2}=900\; K$

$\Delta U=6\times 10^{5}J$
Isobarik

\begin{aligned} \frac{V_{1}}{V_{2}}&=\frac{V_{2}}{T_{2}}\\ \frac{2}{300}&=\frac{V_{2}}{900}\\ V_{2}&=6\; m^{3}\end{aligned}
Maka Nilai Kalor

\begin{aligned}Q&=W+\Delta U\\ Q&=P(V_{2}-V_{1})+\Delta U\\ Q&=10^{5}(6-2)+(6\times 10^{5})\\ Q&=10\times 10^{5}J\end{aligned}
Jawaban E

6. Soal
Foton dari cahaya A mempunyai energi 2 kali dari energi foton dari cahaya B. Perbandingan antara momentum foton cahaya A dengan momentum foton cahaya B $(p_{A}/p_{B})$ adalah?

A. 1/4

B. 1/2

C. 1

D. 2

E. 4

Pembahasan
Diketahui

\begin{aligned}E_{fA}&=2E_{fA}\\ hf_{fA}&=2hf_{fB}\\ \frac{c}{\lambda}&=2\frac{c}{\lambda_{B}}\\ \lambda_{B}&=2\lambda_{A}\end{aligned}
Berdasarkan rumus $\lambda=\frac{h}{p}$, diperoleh:

\begin{aligned}\frac{\lambda_{A}}{\lambda_{B}}&=\frac{p_{B}}{p_{A}}\\ \frac{\lambda_{A}}{2\lambda_{A}}&=\frac{p_{B}}{p_{A}}\\ \frac{p_{A}}{p_{B}}&=\frac{2}{1}\end{aligned}
Jawaban D
Untuk mendapatkan pembahasan soal di atas, silakan klik " download  "