[Dengan jawaban] Soal IPA TERPADU SELEKSI MASUK UNIVERSITAS INDONESIA Naskah Soal 514 SIMAK UI

     Soal Simak UI IPA TERPADU

PETUNJUK UMUM 

1. Sebelum mengerjakan ujian, periksalah terlebih dulu, jumlah soal dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal. Naskah soal ini terdiri dari 13 halaman. 
2. Tulislah nomor peserta Anda pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. 
3. Tulislah kode naskah soal ini, pada lembar jawaban di tempat yang disediakan. Kode naskah soal ini: 514
4. Bacalah dengan cermat setiap petunjuk yang menjelaskan cara menjawab soal. 
5. Pikirkanlah sebaik-baiknya sebelum menjawab tiap soal, karena setiap jawaban yang salah akan mengakibatkan pengurangan nilai (penilaian: benar +4, kosong 0, salah -1). 
6. Jawablah lebih dulu soal-soal yang menurut Anda mudah, kemudian lanjutkan dengan menjawab soal-soal yang lebih sukar sehingga semua soal terjawab. 
7. Tulislah jawaban Anda pada lembar jawaban ujian yang disediakan. 
8. Untuk keperluan coret-mencoret, harap menggunakan tempat yang kosong pada naskah soal ini dan jangan pernah menggunakan lembar jawaban karena akan mengakibatkan jawaban Anda tidak dapat terbaca. 
9. Selama ujian, Anda tidak diperkenankan bertanya atau meminta penjelasan mengenai soal-soal yang diujikan kepada siapapun, termasuk kepada pengawas ujian. 
10. Setelah ujian selesai, Anda diharapkan tetap duduk di tempat Anda sampai pengawas ujian datang ke tempat Anda untuk mengumpulkan lembar jawaban. 
11. Perhatikan agar lembar jawaban ujian tidak kotor, tidak basah, tidak terlipat, dan tidak sobek.

PETUNJUK KHUSUS 

• PETUNJUK A: Pilih satu jawaban yang paling tepat. 
• PETUNJUK B: Soal terdiri dari 3 bagian, yaitu PERNYATAAN, kata SEBAB, dan ALASAN yang disusun berurutan. Pilihlah:
  (A) Jika pernyataan benar, alasan benar, dan keduanya menunjukkan hubungan sebab dan akibat
  (B) Jika pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab dan akibat
  (C) Jika pernyataan benar dan alasan salah
  (D) Jika pernyataan salah dan alasan benar
  (E) Jika pernyataan dan alasan keduanya salah 
• PETUNJUK C: Pilihlah:
  (A) Jika (1), (2), dan (3) yang benar
  (B) Jika (1) dan (3) yang benar
  (C) Jika (2) dan (4) yang benar
  (D) Jika hanya (4) yang benar
  (E) Jika semuanya benar

Soal IPA Terpadu (49–60)

Kincir Air Buatan Petani Kakao

Kepulan hitam asap lampu sentir kini tinggal kenangan. Dusun Sido Maju, Desa Wates, Padang Cermin, Kabupaten Lampung Selatan sudah bisa menikmati listrik meskipun tidak berasal dari Pembangkit Listrik Negara (PLN).

Inisiatif penerangan dusun awalnya menggunakan mesin diesel. Namun, kenaikan harga bahan bakar minyak (BBM) membuat masyarakat kewalahan. Karena sebagian besar anggota kelompok listrik diesel adalah petani, mereka tidak mampu menjangkau harga solar yang terus naik. Selain itu, mereka harus membayar iuran untuk biaya perawatan mesin diesel jika terjadi kerusakan. Beban yang ditanggung warga pun semakin berat.

Sebagai solusi, warga merancang kincir air sebagai sumber tenaga listrik. Pembuatan dimulai dengan turbin. Bahan yang diperlukan antara lain dinamo, kabel, drum bekas, kawat, dan semen. Turbin harus dihubungkan dengan dinamo agar bisa menghasilkan listrik. Maka dibelilah dinamo bekas yang masih layak digunakan.

Setelah turbin selesai, warga mencari lokasi yang cocok. Turbin tidak bisa ditempatkan sembarangan, melainkan di daerah dengan terjunan air cukup tinggi agar baling-baling turbin mendapat gaya besar. Untuk menuju lokasi terjunan, dibuat jalan undak-undakan.

Agar debit air konstan, dibuat bak penampungan sementara dengan kapasitas minimum 2,5 m³. Bak ini berada di atas terjunan, dibuat dengan membendung sebagian aliran air. Dari penampungan, air dialirkan melalui rangkaian drum bekas menuju turbin. Sebelas drum bekas dipasang berurutan, tutupnya dibuang, dan ujung bawahnya dibuat lebih sempit agar daya tekan air semakin besar.

Aliran air menggerakkan turbin yang kemudian memutar dinamo. Dinamo mengubah energi gerak poros menjadi energi listrik melalui perputaran magnet di dalamnya. Dinamo dilengkapi indikator tegangan, daya, dan arus. Dari dinamo, listrik disalurkan ke rumah-rumah warga.

Total dana yang dibutuhkan hingga turbin berfungsi adalah Rp 13 juta. Ukuran turbin: lebar 15 cm, panjang 30 cm. Spesifikasi dinamo: daya 20 kW, tegangan 400/230 V, arus 36,1 A. Saat debit air normal, daya yang dihasilkan sekitar 8000 Watt. Tegangan siang hari 190–200 V, malam hari 100–150 V. Listrik dari turbin ini mampu memenuhi kebutuhan 26 keluarga, termasuk musola dan fasilitas umum.

Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 49 sampai nomor 52.

49. Turbin tinggi 50 cm diletakkan pada tabung. Luas permukaan tabung dengan jari-jari minimum adalah .... (A) $\frac{15}{2}\sqrt{5}{\text{cm}}^2$ (B) $15\pi (50\sqrt{5}+37,5){\text{cm}}^2$ (C) $15\pi (50\sqrt{5}+75){\text{cm}}^2$ (D) $15\pi (5\sqrt{5}+37,5){\text{cm}}^2$ (E) tidak bisa ditentukan

50. Misalkan sepersepuluh total dana pembuatan turbin dihabiskan untuk pembelian 3 sak semen, 1 gulung kawat, dan sejumlah drum bekas yang dibutuhkan untuk pembuatan turbin.

    Dari informasi sebelumnya:

    • Untuk pembelian 4 sak semen dan 5 drum bekas dibutuhkan biaya sebesar Rp 700.000,00.

    • Untuk pembelian 2 sak semen, 2 gulung kawat, dan 1 drum bekas dibutuhkan biaya sebesar Rp 300.000,00.

    Maka biaya untuk pembelian 1 sak semen, 1 gulung kawat, dan 1 drum bekas adalah. (A) Rp150.000 (B) Rp200.000 (C) Rp250.000 (D) Rp300.000 (E) Rp350.000

51. Sebelas drum bekas setiap ujungnya dibuang tutupnya dan ujung bawahnya dibuat lebih sempit. Ini dibuat dengan tujuan agar daya tekan air yang menuju ke turbin semakin besar .... (A) belum tentu benar, karena daya tekan adalah gaya (force) yang besarnya merupakan tekanan dikalikan luas. Meski tekanan bertambah akibat penyempitan, luas berkurang sehingga gaya bisa berkurang (B) benar, karena penyempitan dapat meningkatkan momentum air (C) tidak berpengaruh, sebab daya tekan hanya tergantung pada perbedaan tinggi letak turbin dan bak penampung serta debit. Menurut hukum kekekalan massa, debit di dua titik dalam satu pipa selalu sama (D) tidak berpengaruh, karena daya tekan air adalah tekanan air yang hanya bergantung pada gravitasi, massa jenis, dan tinggi jatuh air (E) jawaban B hanya benar bila penyempitan tidak menyebabkan kehilangan energi yang berarti.

52. Dianggap bahwa 0,1 m³ volume air dalam bak penampung keluar setiap detik dan digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga menghasilkan daya sebesar 8000 Watt. Jika massa jenis air adalah 1 g/cc (sama dengan 1000 kg/m³) dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka tinggi bak penampung yang dihitung dari posisi air mulai jatuh hingga mengenai turbin adalah .... m (A) 1 m (B) 2 m (C) 4 m (D) 6 m (E) 8 m Gunakan Petunjuk B dalam menjawab soal nomor 53 sampai nomor 55.

53. Energi utama bumi adalah matahari sebagai sumber cahaya fotosintesis. SEBAB tumbuhan adalah komponen siklus energi yang tidak tergantikan.

54. Energi listrik dari air dapat dihasilkan dengan fuel cell hidrogen. SEBAB hidrogen dihasilkan melalui elektrolisis air di anoda.

55. Selain tenaga mekanik turbin, energi listrik juga dapat diperoleh dari elektrolisis air. SEBAB
    elektrolisis air menghasilkan arus listrik dari anoda ke katoda.
    Gunakan Petunjuk C dalam menjawab soal nomor 56 .

56. BBM berasal dari minyak mentah yang tidak dapat didaur ulang karena .... (1) sumbernya bahan organik (2) terbentuk dengan tekanan tinggi (3) memerlukan waktu ribuan tahun (4) berasal dari fosil organisme

    Teknologi Baju Nano

    Teknologi nano memang belum begitu populer di masyarakat, tetapi sering disebut sebagai salah satu teknologi terbaik saat ini. Inti dari teknologi ini adalah merekayasa materi pada skala nanometer sehingga penggunaannya menjadi lebih efisien. Satu nanometer setara dengan ${10}^{-9}$ meter atau satu per sejuta milimeter. Perbandingannya bisa dibayangkan seperti bola bumi dibandingkan dengan bola pingpong — sangat kecil.

    Dalam dunia bisnis, teknologi nano mampu mengurangi biaya penggunaan material. Hal ini karena atom-atom disusun satu per satu dengan tingkat kerapatan yang sangat tinggi, sehingga jumlah materi yang dibutuhkan lebih sedikit.

    Saat ini, teknologi nano sudah diterapkan dalam berbagai kebutuhan manusia. Misalnya pada pembuatan kemeja dan jas, percikan air tidak akan meresap ke dalam kain yang menggunakan teknologi nano. Fenomena ini mirip dengan daun talas, yang memiliki permukaan rapat sehingga air tidak bisa menembus. Selain itu, teknologi nano juga digunakan dalam kosmetik, pendingin ruangan, mainan anak-anak, hingga sol sepatu.

    Ke depan, teknologi nano diperkirakan akan semakin berkembang. Contohnya adalah pakaian antibakteri yang tidak perlu dicuci karena tidak menyerap kotoran maupun bau badan. Selain itu, obat-obatan berbasis nano juga sedang dikembangkan, yang diyakini lebih ampuh karena lebih mudah diserap oleh tubuh
    Gunakan Petunjuk A dalam menjawab soal nomor 57 sampai nomor 58.

57. Partikel cair berukuran nanometer terdispersi dalam medium cair berbeda polaritas termasuk .... (A) larutan (B) campuran (C) emulsi (D) sol cair (E) suspensi

58. Alasan salah mengapa baju nano tidak basah .... (A) adhesi tinggi (B) densitas tinggi (C) kohesi tinggi (D) pori-pori kecil (E) porositas rendah

59. Percikan air tidak meresap pada pakaian nano. SEBAB air nonpolar, pakaian nano polar. Gunakan Petunjuk C dalam menjawab soal nomor 60 .

60. Nama latin talas: Colocasia esculenta Schott. (1) Kata pertama = genus, kata kedua = jenis (2) Schott = pemberi nama (3) Merujuk ke IUCN (4) Nama ilmiah ditulis miring

✅ Kunci Jawaban IPA Terpadu 49–60

• 49. Luas permukaan tabung turbin → (B) $157(50\sqrt{5}+37,5)$ cm²

• 50. Biaya semen+kawat+drum → (C) Rp250.000,00

• 51. Penyempitan drum bekas → (B) benar karena meningkatkan momentum air

• 52. Tinggi bak penampung → (C) 4 m

• 53. Energi utama bumi → Pernyataan benar, alasan benar, sebab-akibat

• 54. Fuel cell hidrogen → Pernyataan benar, alasan salah (hidrogen dihasilkan di katoda, bukan anoda)

• 55. Elektrolisis air menghasilkan listrik → Pernyataan salah, alasan salah

• 56. Minyak mentah tidak dapat didaur ulang → (1), (2), (3), (4) benar

• 57. Partikel cair nanometer → (C) emulsi

• 58. Alasan salah baju nano tidak basah → (B) densitas tinggi

• 59. Pakaian nano & air → Pernyataan benar, alasan salah (air polar, bukan nonpolar)

• 60. Nama latin talas → (1), (2), (4) benar