1. Dokumen tersebut berisi soal-soal ujian UMPTN tahun 2001 yang mencakup materi-materi fisika seperti gerak, dinamika, termodinamika, dan optika. 2. Ada 13 soal uraian dan 1 soal esai yang membahas konsep-konsep dasar fisika tersebut dalam berbagai contoh soal. 3. Jawaban dari setiap soal juga diberikan beserta penjelasan singkat proses pembahasannya.

1. UMPTN 2001 Rayon C kode 352
1. Balol I bermassa 1 kg dan balok II bermassa 2 kg terletak diatas lantai licin
seperti pada gambar. Jika F = 6 N, maka gaya kontak antara kedua balok adalah
A.0 N C. 2N E. 18N
B.1 N D. 6N
Jawab : C
Percepatan kedua benda adalah :
sm
mm
F
a /2
21
6
21
=
+
=
+
=
Gaya kontak merupakan gaya aksi dan reaksi antara dua benda
NamFFF 22.11122112 ===∴−= 
2. Sebuah benda yang massanya 0,10 kg jatuh bebas vertical dari ketinggian 2m ke
hamparan pasir. Jika benda itu masuk sedalam 2 cm ke dalam pasir sebelum
berhenti, gaya rata-rata yang dilakukan pasir untuk menghambat benda besarnya
adalah …N
A. 30 B. 50 C. 60 D. 90 E. 100
Jawab : E
100N
02,0
)2)(10)(10,0(
?...:cm2:m2:kg10,0
==
∆
=↑=∆∆=
==∆==
x
mgh
fmghxfEpW
fxhm
f 
3. Sebuah mobil bermassa 4 ton melewati sebuah tikungan jalan. Poros tengah-
tengah jalan merupakan bagian lingkaran horizontal dengan jari-jari
kelengkungan 30 m. Bila kemiringan jalan 0
37 dan koefisien gesekan statis
jalan adalah 3/16 maka kecepatan maksimum mobil yang diperbolehkan … m/s
A. 10 B. 18 C. 25 D. 30 E. 33
Jawab : B
?...;5/337sin;5/437cos;
m/s10m;30;
16
3
;37,ton4 20
===
=====
v
gRm sµθ
Pada sumbu y
1)(pers.)37sin37(cos
37sin37cos0
mgN
fmgNF
s
sy
=−
+=↑=∑
µ

Pembahasan Soal-soal Fisika
F
II
I
NF 6=
kg2
kg1
12F
21F
0
37
0
37N
37cosN
37sinN
37cossf
37sinsf
mg
sf
y
x
119

2. UMPTN 2001 Rayon C kode 352






=+
=+↑=
>
∑
2)(pers)37cos37(sin
37cos37sin
sumbuxpada 2
22
R
mv
N
R
mv
fN
R
mv
F
s
sx
µ

Subtitusi kedua persamaan, yaitu :
m/s18m/s6,17
55
57.300300
57
55
300
)948(
)964(300
)
80
9
5
3(
)
80
9
5
4(30.10
)
5
4.
16
3
5
3(
)
5
3.
16
3
5
4(
)37cos37(sin
)37sin37(cos
/)37cos37(sin
)37sin37(cos
2
222
22
∞==→=
=
+
−
→=
+
−
∴=
+
−
=
+
−
∴=
+
−
v
v
vvv
v
gR
Rmv
mg
N
N
s
s
s
s



µ
µ
µ
µ
4. Gelombang air laut menyebabkan permukaan air naik turun dengan periode 2
detik. Jika jarak antara dua puncak gelombang 5 meter, maka gelombang akan
mencapai jarak 10 meter dalam waktu …detik
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5
Jawab : D





===↑=
=



==
==
s
x
Tt
Tt
x
vv
tx
T
4
5
10
)2(?...;m10
m5;s2 gelombanggerak
λ
λ
λ
5. Mobil A mendekati pengamat P (diam) dengan kecepatan 30 m/s sambil
membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari
arah yang berlawanan dengan A, pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan
sirine berfrekuensi 518 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 300m/s, maka
frekuensi layangan yang didengar P adalah …Hz
A. 14 B. 10 C. 7 D. 5 E. 4
Jawab : D
Hz560504
30300
300
diam)PmendekatiA(mobil?...;Hz504;m/s300;m/s30
=
−
=
−
=
====
s
s
pA
pAss
f
vv
v
f
ffvv
Pembahasan Soal-soal Fisika
s2cm;5 == Tλ
120

3. UMPTN 2001 Rayon C kode 352
Hzfff
f
vv
v
f
ffvv
pBpA
s
s
pB
pBss
5555560
Hz555518
20300
300
diam)PmendekatiB(mobil?...;Hz518;m/s300;m/s20
=−=−=∆
=
−
=
−
=
====
6. Sebuah kawat penghantar yang dihubungkan dengan baterai 6 volt mengalirkan
arus listrik 0,5 A. Jika kawat dipotong menjadi dua bagian dan dihubungkan
parallel satu sama lain ke baterai, maka arus yang mengalir sekarang adalah …A
A. 0,25 B. 0,3 C. 2 D. 6 E. 12
Jawab : C
:maka(paralel),;
2
1
;
2
1
?...);(
2
1
;5,0;6
2211
21
lRllRllR
A
l
R
IparalellllAIvoltV P
≈=≈=≈=
=====
ρ
Ax
l
l
R
R
IIRRII
RR
II
R
V
I
l
R
llRRR
p
PpP
p
Pp
p
245,0
4/
)5,0(::
1
:
1
::maka,
4
11111
2
1
2
1
21
====↑=∴
==↑=↑+=+=
7. Suatu cahaya menerangi celah ganda yang memiliki jarak antara celah 0,10 cm
sedemikian hingga terbentuk pola gelap-terang pada layar yang berjarak 60cm.
Ketika pemisahan antar pola terang adalah 0,048 cm, maka panjang gelombang
cahaya yang digunakan tersebut adalah …nm
A. 200 B. 300 C. 400 D. 600 E. 800
Jawab : E
m800m108
6
1048
60
)1,0)(048,0(
?...:cm048,0:60:cm1,0
6
3
nx
x
L
pd
d
L
p
pcmLd
====
∆
=↑=∆
==∆==
−
−
λ
λ
λ
8. Dua buah baterai dengan ggl dan hambatan dalam berbeda dihubungkan secara
seri satu sama lain. Selanjutnya keduanya dihubungkan dengan secara seri pula
dengan suatu hambatan luar sehingga besar arus listrik dalam rangkaian tersebut
4 ampere. Kalau sekarang polaritas salah satu baterai dibalik maka besar arus
lisrik dalam rangkaian berkurang menjadi 2 ampere. Dengan demikian besar
perbandingan ggl kedua baterai tadi adalah …
A. 2,0 B. 2,5 C. 3,0 D. 3,5 E. 4,0
Jawab : C
Pembahasan Soal-soal Fisika
121

4. UMPTN 2001 Rayon C kode 352
Pada gambar (a), maka :
)(4
)(4
1121
1121
rrREE
rrRIEEAI
++=+
++=+⇑=
Pada gambar (b), maka :
3/0)22(
)(422)(2)(2
212121
112111211121
=⇑=−−+∴
++=−↑++=−↑++=−↑=
EEEEEE
rrREErrREErrRIEEAI
9. Bila diketahui bahwa jari-jari bumi mx 6
104,6 , maka kelajuan lepas suatu roket
yang diluncurkan vertical dari permukaan bumi adalah …km/s
A. 24 B. 26 C. 28 D. 210 E. 212
Jawab : C
?...;m/s10m;104,6 26
=== vgxR
Gunakan analogi kecepatan pada gerak jatuh bebas yaitu :
skmsmxxxgRv /..28/10281064.2104,6.10.22 366
=====
10. Dua buah kapasitor identik yang mula-mula belum bermuatan akan dihubungkan
dengan baterai 10 volt. Bila hanya salah satunya saja yang dihubungkan dengan
baterai 10 volt tersebut, energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah E. Energi
yang akan tersimpan bila kedua kapasitor tadi dihubungkan dengan seri dengan
baterai adalah …E
A. ¼ B. ½ C. 1 D. 2 E. 4
Jawab : B
Rangkaian seri dua buah kapasitor identik
ECCVCWECCxVCW
VVV
C
C
C
q
V
CVCqC
C
C
CC
CC
C
WVCCEWvoltVCC
SS
S
S
S
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
22
1
112
1
1
21
2
2
11
2
21
21
21111
)5()20)((J510
volt20volt10
10
volt10
2
1
2
?...?;...;;10;
====⇑====
=+=↑===
==↑==
+
=
====→==

11. Suatu permukaan lempeng logam tertentu disinari dengan sinar monokromatis.
Percobaan ini diulang dengan panjang gelombang cahaya yang berbeda. Ternyata
tidak ada electron yang keluar jika lempeng disinari dengan panjang gelombang
diatas 500nm. Dengan menggunakan panjang gelombang tertentu λ, ternyata
dibutuhkan tegangan 3,1 volt untuk menghentikan arus fotolistrik yang terpancar
dari lempeng. Panjang gelombang λ tersebut adalah …nm
A. 223 B. 273 C. 332 D. 384 E. 442
Jawab : A
Pembahasan Soal-soal Fisika
+ + + +
1E 1E2E 2E1r 1r2r 2r
R R
)(a )(b
I I
122

5. UMPTN 2001 Rayon C kode 352
nm
hceV
hchc
eV
hc
hfeVhf
echVnm
22210.22,2
)10.3)(10.6,6()10.5)(1,3)(10.6,1(
)10.5)(10.3)(10.6,6(
?...C;10.6,1:m/s10.3:Js10.6,6:volt1,3:500
7
834719
7834
00
0
0
000
19834
00
==
+
=
+
=↑+=↑+=
======
−
−−−
−−
−−
λ
λ
λ
λ
λλ
λλ
12. Suatu unsure radioaktif waktu paruhnya 100 detik. Bila massa bahan radioaktif
itu mula-mula 1 gram, maka setelah 5 menit massanya tinggal …gram
A. 1/3 B. ¼ C. 1/5 D. 1/6 E. 1/8
Jawab : E
gmmmmenittgmsT T
t
8
1
)
2
1
()
2
1
(1)
2
1
(?...:5:1:100 3100
300
00 ====↑====
13. Sebuah tabung berisi gas ideal. Menurut teori kinetic gas dan prinsip ekuipartisi
energi.
1. molekul gas mengalami perubahan momentum ketika bertumbukan dengan
dinding tabung
2. energi yang tersimpan dalam gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya
3. energi yang tersimpan dalam gas berbanding lurus dengan jumlah
(banyaknya) derajat kebebasannya
4. pada saat bertumbukan dengan dinding molekul gas kehilangan energi
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
Dalam bertumbukan dengan dinding perubahan momentum menjadi lebih besar
dari momentum sebelum tumbukan dengan dinding ( mvvmmvp 2)( =−−=∆
Pernyataan (1) benar
kTEk 2
3= , Energi kinetic gas yang tersimpan berbanding lurus dengan suhu
mutlaknya>>>Pernyataan (2) benar
kT
f
Ek
2
= , f adalah derajat kebebasan, maka semakin besar harga f semakin
besar energi kinetic gasnyaPernyataan (3) benar
Tumbukan pada gas ideal adalah tumbukan lenting sempurna, maka energi
sebelum tumbukan sebanding dengan energi setelah tumbukan
Pernyataan (4) salah
14. Sebuah energi diamnya MeVE0 , energi totalnya E MeV. Maka apabila c
kelajuan cahaya dalam ruang hampa …
1. kelajuan electron
2
1
20
)(1 





−
E
E
c
Pembahasan Soal-soal Fisika
123

6. UMPTN 2001 Rayon C kode 352
2. momentum linier ( )
c
EE 2
1
2
0
2
−
3. energi kinetiknya 0EE −
4. beda potensial yang diperlukan untuk mempercepatnya dari keadaan diam
adalah ( ) voltxEE 6
0 10−
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
volt10104.
3.
)(
)()(
)(2.
)(1)(1)()(1
)(1
1.
6
0
6
00
00
2
2
1
2
1
2
0
2
2
2
0
2
22
0
2222
0
2
22
0
22
0
222
2
1
2020202
2
0
xEEVeVxEEeVMeVEEeV
MeVEEeVEEEkeVmvEk
c
EE
p
c
EE
pEEpcpcEE
EkEEEEEkpccmcmcEk
E
E
cv
E
E
c
v
E
E
c
v
c
v
E
E
−=↑−=↑−=
−=↑∴−=↔==
−
=↑
−
=↑−=↑+=
+=↑−=↑===






−=↑−=↑=−↑
−
=
Pembahasan Soal-soal Fisika
124

7. UMPTN 2001 Rayon C kode 352
2. momentum linier ( )
c
EE 2
1
2
0
2
−
3. energi kinetiknya 0EE −
4. beda potensial yang diperlukan untuk mempercepatnya dari keadaan diam
adalah ( ) voltxEE 6
0 10−
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
volt10104.
3.
)(
)()(
)(2.
)(1)(1)()(1
)(1
1.
6
0
6
00
00
2
2
1
2
1
2
0
2
2
2
0
2
22
0
2222
0
2
22
0
22
0
222
2
1
2020202
2
0
xEEVeVxEEeVMeVEEeV
MeVEEeVEEEkeVmvEk
c
EE
p
c
EE
pEEpcpcEE
EkEEEEEkpccmcmcEk
E
E
cv
E
E
c
v
E
E
c
v
c
v
E
E
−=↑−=↑−=
−=↑∴−=↔==
−
=↑
−
=↑−=↑+=
+=↑−=↑===






−=↑−=↑=−↑
−
=
Pembahasan Soal-soal Fisika
124