MATERI UJIAN KSM 2023
Tingkat : KABKO
Mata Uji : MA-FIS
1. Salah satu ulama dan penemu terbaik yang diakui dunia adalah Abu Rayhan Al-Biruni. Beliau berkontribusi besar dalam dunia sains, termasuk
fisika dan geografi. Dalam salah satu bukunya “Tahdid Nihayat Al-Amakin Li Tashih Masafat Al-Masakin”, beliau menguraikan dasar-dasar
falakiah yang berkaitan dengan cara menghitung koordinat kota (lintang dan bujur) dan berbagai metode menghitung arah kiblat. Saat ini pun,
pengetahuan terkait koordinat geografis sangat dibutuhkan. Jika sebuah titik A memiliki koordinat geografis 6,1745° LS, 106,8827° BT, maka
(dengan asumsi jari-jari bumi 6400 km) vektor posisi titik A adalah …
(A) r = (-6091i+688j+1841k)
(B) r = (-1841i-688j+0k)
(C) r = (-1841i+6091j+-688k)
(D) r = (1841i-6091j+688k)
2.
Jika hasil pengukuran panjang, lebar, dan tinggi sebuah balok adalah 117 ± 0,5 mm, 89 ± 0,5 mm , dan 12 ± 0,5 mm. Maka volume balok beserta
ketidakpastiannya adalah…mm³
(A) 124956 ± 0,5
(B) 124956 ± 1757
(C) 124956 ± 0,00125
(D) 124956 ± 1,05
3. Sebuah partikel bergerak dalam ruang dua dimensi. Diketahui pada saat t = 0 s komponen kecepatan pada sumbu x adalah 20 m/s dan
komponen pada sumbu y adalah -15 m/s. Jika benda tersebut hanya memiliki percepatan pada sumbu x, sebesar αx = 4 m/s2, maka besarnya
kecepatan benda tersebut saat t = 5s adalah <@isian> m/s (tuliskan jawaban sampai dua angka di belakang koma)
4.
(A) F0π/4mω
(B) 0
(C) 4F0 π/mω
(D) F0π/mω
5.
Sebuah benda dengan massa m (dan besarnya m = jumlah ayat dalam surat Al Mulk) didorong dengan gaya konstan F, sehingga bergerak
dengan kecepatan sesuai grafik di bawah ini. Maka besar gaya F tersebut adalah <@isian> N
6. Perhatikan gambar berikut, sebuah rantai terbentuk dari 5 sambungan kawat melingkar yang masing-masing memiliki massa 0,1 kg. Rantai
tersebut ditarik dengan gaya konstan tertentu sehingga bergerak vertikal ke atas dengan percepatan α = 2,5 m ⁄ s2 . Jika percepatan gravitasi
yang bekerja adalah g = 9,8 m ⁄ s2 maka besar gaya kontak yang dialami sambungan x adalah <@isian> N, dimana x adalah nomor ayat yang ada
dalam surat al-Kahfi berikut:
‫َو ِا ِذ اْع َت َزْلـُت ُمْو ُه ْم َو َم ا َيْع ُب ُد ْو َن ِاَّلا الّٰل َه َف ْأۤٗو ا ِاَلى اْلـَكْه ِف َيْن ُش ْر َلـُك ْم َر ُّبُك ْم ِّم ْن َّر ْح َم ِتٖه َو ُي َه ِّيْئ َلـُك ْم ِّم ْن َاْم ِرُك ْم ِّم ْرَفًق ا‬
Catatan : tuliskan jawaban sampai 2 angka dibelakang koma
7.
Allah Subhanahu wa Ta'ala berfirman:
‫َلا الَّش ْمُس َيْۢن َبِغ ْي َل َه ۤا َاْن ُت ْدِرَك اْلَق َم َر َو َلا اَّل ْيُل َس ا ِبُق الَّن َه ا ِرۗ َو ُك ٌّل ِف ْي َفَلٍك َّيْس َبُح ْو َن‬
"Tidaklah mungkin bagi matahari mengejar bulan dan malam pun tidak dapat mendahului siang. Masing-masing beredar pada garis edarnya"
Hal yang mirip juga terjadi jika sebuah mobil awalnya bergerak ke timur kemudian berbelok ke arah utara seperti pada gambar. Akan ada gaya
yang menahan mobil tersebut agar tetap dalam lintasannya. Mobil tersebut bergerak sepanjang lintasan seperempat lingkaran dengan
kecepatan konstan dan panjang lintasan ABC 235 meter, serta mobil menyelesaikannya dalam 36 detik. Maka percepatan mobil di titik B adalah…
m/s2 dan ayat di atas terdapat dalam Surat … ayat ...
(A) (0,23i + 0,16j) dan QS.Yasin: ayat 39
(B) (0,23i - 0,16j) dan QS.Yasin: ayat 40
(C) (-0,23i - 0,16j) dan QS.Yasin: ayat 41
(D) (0,6i - 0,25j) dan QS.Yasin: ayat 41
8. Allah Subhanahu Wa Ta'ala berfirman:
‫َو َلَق ْد َصَّرْفَن ا ِف ْي ٰه َذا اْلُق ْرٰا ِن ِللَّن ا ِس ِم ْن ُك ِّل َم َث ٍل ۗ َو َكا َن اْلِا ْن َس ا ُن َاْكَث َر َشْي ٍء َج َدًل‬
Ayat tersebut mengindikasikan bahwa alam semesta ini berada dalam keadaan harmonis yang berulang sehingga manusia bisa mengambil
pelajaran terhadapnya. Ayat di atas terdapat dalam Al Quran surat …Ayat …
Dalam dunia sains, hal tersebut bisa dengan mudah kita pelajari dalam bandul sederhana. Pada tahun 1600-an, seorang pembuat jam
menyarankan bahwa satuan panjang internasional dapat didefinisikan sebagai panjang bandul sederhana yang memiliki periode tepat 1 detik.
Maka seharusnya panjang bandul tersebut adalah … m
(A) Al-Kahfi: Ayat 54 dan 1,00
(B) Al-Kahfi : Ayat 53 dan 1,00
(C) Al-Kahfi: Ayat 55 dan 0,489
(D) Al-Kahfi: Ayat 54 dan 0,248
9. Allah Subhanahu Wa Ta'ala berfirman:
Firman Allah tersebut terdapat dalam surat … ayat … yang mempertegas adanya hukum gravitasi di alam semesta.
Dengan asumsi bahwa bumi bulat sempurna dan memiliki radius 6400 km. maka rapat massa dari bumi adalah … kg/m2 (anggap percepatan
gravitasi bumi adalah g = 9,8 m/s2 ).
(A) QS. Al-Hajj : Ayat 56 dan 9,81×103
(B) QS. Al-Hajj : Ayat 65 dan 5,48×103
(C) QS. Al-Hajj : Ayat 40 dan 9,81×103
(D) QS. Al-Hajj : Ayat 56 dan 4,811×103
10.
Sebuah papan bermassa M ditarik oleh gaya F (sejajar bidang) pada sebuah bidang miring yang membentuk sudut θ terhadap horizontal. Gaya
yang diberikan berubah sesuai dengan grafik di bawah ini. Berdasarkan data tersebut, maka sudut kemiringan θ bernilai …
(A) 28,91
(B) 18,43
(C) 71,56
(D) 0
11.
Sebuah bola besar berongga dengan diameter D = 1 meter berputar pada salah satu sumbu tegaknya dengan kecepatan sudut ω=5 rad/s. Jika
ada sebuah bola kecil pejal berputar bersama dengan bola besar pada ketinggian D/4 ( dengan nilai g = 10 m/s2 ), maka besar koefisien gesek
agar bola tidak jatuh adalah…
(A) 0,23
(B) 1,00
(C) 0,56
(D) 0,73
12.
Tinjau ayunan fisis suatu benda sembarang seperti pada gambar. Benda tersebut memiliki massa M, momen inersia I, dan digantung pada sebuah
poros P dalam kondisi bebas berotasi tanpa gesekan. Jika poros P berjarak A terhadap pusat massa X, maka period osilasi bandul tersebut
adalah…
(A) T = π √(Id/MgA)
(B) T = 2π√(Id/2MgA)
(C) T = 2π√(Id/MgA)
(D) T = 2π√(2Id/MgA)
13. Pada bulan Ramadhan sedekah akan dilipatgandakan pahalanya. Sebuah pesantren mempunyai program bagi-bagi sembako kepada
masyarakat. Pada gambar dibawah ini seorang petugas mengendarai sebuah mobil untuk membagikan sembako kepada masyarakat dengan rute
seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut!
Diagram vektor perpindahan kendaraan tersebut adalah …
(A)
(B)
(C)
(D)
14. Rasulullah mengajarkan kita untuk menjaga kebersihan dan kesehatan. Salah seorang santri dalam rangka menjaga kesehatan, melakukan lari
pagi. Kecepatan lari santri tersebut awalnya terus meningkat, namun karena kelelahan kecepatannya mulai tetap. Diagram yang tepat untuk
menggambarkan kecepatan dan percepatan santri tersebut adalah …
(A)
(B)
(C)
(D)
15.
Pada proses pelaksanaan ibadah haji kita diwajibkan untuk thawaf mengeliling ka’bah. Proses thawaf dapat diibaratkan seperti suatu benda yang
berputar mengelilingi porosnya.
Fenomena rotasi juga terjadi pada sebuah benda bermassa 5 kg yang diikat tali dan kemudian diputar vertikal dengan lintasan berjari-jari 1,5
meter. Kecepatan sudut putaran tetap yaitu 2 rad/s dan g = 10 m/s2. Tegangan tali pada saat benda berada pada titik terendah adalah …
(A) 80 Newton
(B) 70 Newton
(C) 60 Newton
(D) 40 Newton
16. Sebuah mobil bis (massa 10.000 kg) bertugas mengantarkan rombongan jamaah umrah ke bandara. Mobil bis tersebut mula-mula bergerak di
jalan lurus dengan kecepatan 30 m/s. Untuk menghindari tabrakan dengan mobil lain yang lewat didepannya, supir bis menginjak rem hingga
dalam 20 detik bis berhenti. Besar gaya rem yang bekerja pada mobil bis tersebut adalah …
(A) 60.000 Newton
(B) 40.000 Newton
(C) 30.000 Newton
(D) 15.000 Newton
17. Sebuah batu dijatuhkan dari puncak sebuah bangunan dengan sudut 300 terhadap bidang datar dan kecepatan awal 20 m/s. Jika ketinggian
bangunan 45 m dan g = 9,8 m/s2 maka waktu yang diperlukan oleh batu hingga menyentuh tanah adalah …
(A) 3,55 detik
(B) 4,22 detik
(C) 5,22 detik
(D) 6 detik
18.
Matahari, bulan dan planet berada pada tempat dan orbitnya masing-masing. Seperti tertera dalam Surat Yunus ayat 5:
“Dia-lah yang menjadikan matahari bersinar dan bulan bercahaya dan ditetapkan-Nya manzilah-manzilah (tempat-tempat) bagi perjalanan
bulan itu, supaya kamu mengetahui bilangan tahun dan perhitungan (waktu). Allah tidak menciptakan yang demikian itu melainkan dengan
hak. Dia menjelaskan tanda-tanda (kebesaran-Nya) kepada orang-orang yang Mengetahui”.
Tinjau sebuah planet yang dikelilingi oleh dua buah bulan dengan massa yang sama. Jika jarak antara planet dengan bulan yang pertama adalah
r dan jarak antara planet dengan bulan yang kedua adalah 2r, maka gaya gravitasi pada planet yang ditimbulkan oleh bulan yang kedua (Fg2 )
terhadap bulan yang pertama (Fg1) adalah...
(A) Fg2 = Fg1
(B) Fg2 = 4 Fg1
(C) Fg2 = 2 Fg1
(D) Fg2 = ¼ Fg1
19.
Waktu adalah hal yang sangat penting dalam kehidupan. Dalam satu waktu manusia dapat melakukan banyak hal baik yang bermanfaat atau
sebaliknya. Sangat merugi orang yang tidak bisa memanfaatkan waktu dengan baik. Tinjau sebuah jam mekanik (non digital) dengan massa g,
jejari roda r dan momen inersia I. Berapakah jejari roda putaran jam tersebut agar momen inersianya menjadi 4 kali momen inersia sebelumnya?
(A) 4 r
(B) 3 r
(C) 2 r
(D) ½ r
20. Tiga benda dengan massa yang sama yaitu 0,3 kg berada pada jarak tertentu seperti di ilustrasikan pada gambar berikut:
Resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda m1 yang disebabkan oleh benda m2 dan m3 adalah …
(A) 7, 65 x 10-11 N
(B) 0 N
(C) 10-11 N
(D) 11 x 10-7 N
21. [img] Seorang santri mengalami kecelakaan pada saat berolahraga. Teman-temannya segera memberikan bantuan dengan mengumpulkan
donasi untuk membelikan tongkat penyangga pada santri tersebut. Santri tersebut memiliki berat 80 kg dan menggunakan tongkat penyangga
dengan sudut kemiringan 220. Sebagian berat santri tersebut disangga oleh tongkat, sebagian lagi ditopang oleh gaya vertikal dari tanah ke
kakinya. Jika diasumsikan orang tersebut bergerak dengan kecepatan konstan dan gaya yang diberikan oleh tanah pada tongkat bekerja
sepanjang tongkat. Koefisien gesek terkecil antar tongkat dan tanah adalah …
(A) 0,75
(B) 0,63
(C) 0,40
(D) 0,50
22. Sebuah wahana bermain terdiri dari lingkaran yang berputar dengan diameter 8 m (lihat gambar). Kursi yang beratnya 10 kg digantung pada
rantai tak bermassa yang panjangnya 2,5 m. Ketika sistem berputar, rantai membentuk sudut 280 terhadap bidang vertikal. Kecepatan tempat
duduk tersebut adalah … m/s
(A) 5,19 m/s
(B) 4,52 m/s
(C) 3,25 m/s
(D) 2,25 m/s
23. Sebuah benda dengan massa 0,5 kg terhubung dengan sebuah pegas dengan konstanta pegas 20 N/m. Benda tersebut berosilasi secara
horizontal pada lintasan yang licin. Energi total benda tersebut jika amplitudo osilasi 3 cm adalah <@isian> J ( jawaban 3 angka dibelakang
koma)
24. Suppose we have told that the acceleration of particle moving with uniform speed ν in a circle with radius r is
a = k rn / vm
where k is a dimensionless constant. By knowing the value of m and n and using the dimension of the acceleration, if k = 1, v = 10 m/s, and radius
r = 2 m, the acceleration of the particle is <@isian> m/s2
25. Tolong-menolong adalah akhlak yang sangat mulia. Salah satu pekerjaan yang dapat membantu orang lain adalah pemadam kebakaran.
Seorang petugas pemadam kebakaran yang sedang bertugas berada pada jarak d = 10 m dari sebuah gedung yang terbakar. Petugas tersebut
mengarahkan semprotan air dengan sudut θi = 45o terhadap bidang datar.
Jika kecepatan awal aliran air adalah vi = 50 m/s, ketinggian h ketika air mencapai gedung adalah <@isian> m ( g = 10 m/s2)
Tuliskan jawaban dalam satuan meter dengan 1 angka di belakang koma
26. Terdapat milyaran objek luar angkasa selain bumi yang Allah ciptakan. Bumi hanya satu titik kecil saja. Jika suatu benda ingin dilemparkan
dari bumi dan tidak kembali lagi ke bumi, maka kecepatan νesc yang harus dimiliki objek tersebut adalah <@isian>
Pengawas Ruang Ujian v1.0. Copyright © 2024 UIN Sunan Ampel Surabaya
Version 1.0