SOAL & PEMBAHASAN Fisika

Bagian 1

1. Perhatikan pernyataan-pernyataan di bawah ini :

   1. Seorang anak yang berlari di tempat melakukan usaha yang nilainya nol.
   2. Seorang yang berenang dari satu sisi kolam ke sisi kolam yang lain melakukan usaha yang nilainya positif.
   3. Seorang anak yang berlari mengelilingi lapangan sebanyak lima kali melakukan usaha yang nilainya nol karena posisi awal dan akhir sama.
   4. Seorang yang sedang berjalan dari kelas menuju ke taman melakukan usaha yang nilainya positif.

   Dari pernyataan-pernyataan di atas, manakah pernyataan yang benar?

   1. (1), (2), dan (3)
   2. (1) dan (3)
   3. (2) dan (4)
   4. (4)
   5. semua benar
   Jawaban : e

   Usaha merupakan perkalian antara gaya dan perpindahan, jadi syarat agar usaha memiliki nilai adalah benda tersebut harus mengalami perpindahan.

   • Seorang anak yang berlari di tempat tidak mengalami perubahan posisi sehingga usaha yang dilakukan oleh anak tersebut adalah nol.
   • Seorang anak yang berenang dari satu sisi kolam ke sisi kolam yang lain mengalami perpindahan posisi sehingga anak tersebut melakukan usaha yang nilainya positif.
   • Seorang anak yang berlari mengelilingi lapangan sebanyak lima kali melakukan usaha yang nilainya nol karena posisi awal dan akhir sama, jadi anak tersebut tidak mengalami perpindahan.
   • Seorang yang sedang berjalan dari kelas menuju ke taman mengalami perpindahan sehingga anak tersebut melakukan usaha yang nilainya positif.
2. Batang kaca yang digosok dengan kain sutra akan bermuatan positif.
   SEBAB
   Elektron yang ada pada batang kaca berpindah ke kain sutra.
   Jawaban : a

   Batang kaca yang digosok dengan kain sutra akan bermuatan positif karena elektron yang terdapat pada batang kaca berpindah ke kain sutra, sehingga batang kaca tersebut bermuatan positif.

3. Cahaya yang datang dari zat yang mediumnya kurang rapat menuju ke zat yang mediumnya lebih rapat akan dibelokkan menjauhi garis normal.
   SEBAB
   Cahaya akan selalu dibelokkan jika merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda.
   Jawaban : e

   Cahaya akan dibelokkan jika merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda, namun cahaya tidak akan dibelokkan apabila sinar datang tegak lurus dengan bidang permukaan . Cahaya yang datang dari zat yang mediumnya kurang rapat menuju ke zat yang mediumnya lebih rapat akan dibelokkan mendekati garis normal.

   Pernyataan salah, alasan salah.

4. Inti atom terdiri dari neutron yang bermuatan netral dan proton yang bermuatan positif.
   SEBAB
   Kulit atom tersusun atas elektron-elektron yang bermuatan negatif dan pada atom yang netral jumlah elektron sama dengan jumlah proton di inti atom.
   Jawaban : b

   • Inti atom terdiri dari:
     • Neutron yang bermuatan netral
     • Proton yang bermuatan positif
   • Kulit atom terdiri dari:
     • Elektron yang bermuatan negatif
   • Pada atom yang bermuatan netral, jumlah elektron sama dengan jumlah proton.

   Pernyataan pertama dan kedua benar, tetapi tidak memiliki hubungan sebab akibat.

5. Sebuah alat pemanas yang baik seharusnya memiliki ...
   

   1. konduktivitas kalor yang tinggi
   2. permeabilitas yang tinggi
   3. kalor jenis yang rendah
   4. konduktivitas Iistrik yang rendah
   Jawaban : e

   Elemen pemanas adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi panas. Elemen pemanas harus terbuat dari bahan yang mempunyai konduktivitas kalor yang tinggi, sementara nilai konduktivitas kalor suatu bahan menunjukkan kemampuan bahan menghantarkan panas. Benda yang memiliki konduktivitas kalor besar merupakan penghantar kalor yang baik (konduktor termal yang baik), berlaku sebaliknya. Sedangkan kalor jenis menunjukkan kalor yang dibutuhkan oleh suatu bahan untuk menaikkan suhu badan tersebut. Maka elemen pemanas harus mempunyai nilai kalor jenis yang rendah. Elemen pemanas harus terbuat dari bahan yang mempunyai tahanan tinggi, sehingga listrik yang mengalir melalui bahan tersebut berubah menjadi panas.

   Jadi pernyataan 1,2,3 dan 4 benar.
   

6. Seorang polisi berdiri pada jarak 180 m menghadap sebuah gedung tinggi. Ketika polisi menembakkan sebutir peluru ke atas, seorang anak yang berada pada jarak 170 m di belakang polisi mendengar dua letupan. Jika selang waktu antara dua letupan tersebut 1 detik, maka kecepatan bunyi letupan di udara adalah ...
   

   1. 300 m/s
   2. 320 m/s
   3. 340 m/s
   4. 360 m/s
   5. 380 m/s
   Jawaban : d

   S = v * t 
   170 = v * t 
   530 = v * (t + 1) 
   ------------------------- : 
   170/530 = t/(t + 1) 
   530t = 170t +170 
   360t = 170 
   ---> t = 170/360 = 0,47 sekon 
   --> 170 = v * 0,47 
   v = 170/0,47 = 361,70 m/s

7. Perhatikan pernyataan-pernyataan di bawah ini :

   1. Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar bertambah jika sumber bunyi mendekati pendengar dan pendengar diam.
   2. Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar bertambah jika sumber diam dan pendengar mendekati sumber.
   3. Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar berkurang jika pendengar diam dan sumber bergerak menjauhi pendengar.
   4. Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar berkurang jika sumber bunyi dan pendengar diam.

   Dari pernyataan-pernyataan di atas, manakah pernyataan yang benar?

   1. (1), (2), dan (3)
   2. (1) dan (3)
   3. (2) dan (4)
   4. (4)
   5. semua benar
   Jawaban : a

   Persamaan untuk frekuensi yang sampai pada pendengar adalah :

   

   Dengan kesepakatan tanda :

   ± pada v_p

   +v_p pendengar mendekati sumber

   – v_p pendengar menjauhi sumber

   ± pada v_s

   +v_s sumber menjauhi pendengar

   – v_s sumber mendekati pendengar

   (1) Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar bertambah jika sumber bunyi mendekati pendengar dan pendengar diam.

   Jika sumber bunyi mendekati pendengar maka kecepatannya bernilai negatif, sehingga frekuensi bertambah, pernyataan (1) benar.

   (2) Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar bertambah jika sumber diam dan pendengar mendekati sumber.

   Jika pendengar mendekati sumber maka kecepatannya bernilai positif, sehingga frekuensi bertambah, pernyataan (2) benar.

   (3) Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar berkurang jika pendengar diam dan sumber bergerak menjauhi pendengar.

   Jika sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar, maka kecepatannya bernilai positif sehingga frekuensi berkurang, pernyataan (3) benar.

   (4) Frekuensi bunyi dari suatu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan terdengar berkurang jika sumber bunyi dan pendengar diam.

   Jika sumber bunyi dan pendengar diam, maka nilai frekuensi yang didengar oleh pendengar tetap, pernyataan (4) salah.

8. Perhatikan gambar di bawah ini!

   

   Jika kuat medan magnet di titik P besarnya B. Maka, kuat medan magnet pada titik Q adalah ....

   1. B
   2. 2B
   3. 3B
   4. 4B
   5. 5B
   Jawaban : b

   Kuat medan magnet (B) dirumuskan dengan:

   

9. Perhatikan gambar di bawah ini!

   

   Berdasarkan gambar di atas, jika besar tegangan listrik adalah 12 V, maka urutan nilai kuat arus yang tepat dari kecil ke besar adalah ....

   1. I₁, I₂, kemudian I₃
   2. I₁, I₃, kemudian I₂
   3. I₂, I₃, kemudian I₁
   4. I₃, I₂, kemudian I₁
   5. I₂, I₁, kemudian I₃
   Jawaban : d

   Rangkaian pengganti paralel:

   

    

   Kuat arus listrik total (I):

   

    

   Perbandingan kuat arus

   

    

   Maka, urutan kuat arus yang tepat adalah I₃, I₂, kemudian I₁.

   Catatan: Besar kuat arus pada rangkaian paralel sebanding dengan hambatannya, jadi kalau ingin menentukan yang terbesar cukup ambil nilai kuat arus pada hambatannya terkecil.

10. Sebuah mesin carnot menerima 2500 J dari reservoir panas dan melepaskan 1500 J pada reservoir dingin. Sehingga memiliki efisiensi η, jika mesin carnot tersebut menerima 2500 J dari reservoir panas dan melepaskan 1750 pada reserovoir dingin, nilai efisiensi mesin carnot tersebut dibandingkan dengan efisiensi awal adalah ....

    1. 
    2. 
    3. 
    4. 
    5. 
    Jawaban : c

    Efisiensi mesin pertama:

    

    Efisiensi mesin kedua:

    

Bagian 2

1. Sebuah pemanas listrik yang hambatannya R menggunakan sumber tegangan 10 V. Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari 10^oC hingga 70^oC. Jika 70% kalor yang dihasilkan pemanas diambil air, maka waktu yang diperlukan adalah t sekon. Jika kalor yang dihasilkan pemanas 80%-nya diambil air, maka waktu yang diperlukan adalah ....

   1. 
   2. 
   3. 
   4. 
   5. 
   Jawaban : e

   Hubungan antara energi listrik dan kalor adalah:

   

    

   Jika kalor yang diambil 80%-nya, maka waktunya:

   

2. Sebuah benda melakukan getaran harmonik sederhana dengan amplitudo A. Ketika kecepatan benda besarnya , maka simpangannya adalah ....

   1. 1/4
   2. 2/4
   3. 3/4
   4. 4/4
   5. 5/4
   Jawaban : a

   

3. Seorang siswa melakukan suatu eksperimen sederhana sebagai berikut. Pada eksperimen pertama, dia menarik suatu benda dengan gaya F pada permukaan datar licin sehingga mempercepat benda dari diam sampai mencapai kelajuan v. Pada percobaan kedua, ia mempercepat dengan gaya yang sama sehingga dia menyimpulkan bahwa perbandingan usaha pada eksperimen pertama dan kedua adalah 1 : 3. Dengan demikian pada percobaan kedua, ia mempercepat dari....

   1. v menjadi 2v

   2. v menjadi 3v

   3. 2v menjadi 3v

   4. 3v menjadi 4v

   5. 4v menjadi 5v

   Jawaban : a

   Soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan konsep usaha-energi. Dalam soal ini gaya F yang diberikan akan membuat benda berpindah sejauh s. Selama benda berpindah maka kelajuan benda bergerak juga ikut berubah sehingga besarnya usaha akibat gaya sama dengan perubahan energi kinetik benda. Berlaku persamaan :

   

   Pada eksperimen pertama :

   

   Pada eksperimen kedua :

   

   Didapatkan kesimpulan bahwa :

   

   Jadi, pada ekseperimen kedua siswa tersebut mempecepat benda dari kelajuan v menjadi 2v.

4. Perhatikan gambar di bawah ini!

   

   Ketiga bentuk lintasan bola memiliki tinggi maksimum sama yakni h. Bentuk lintasan bola yang memiliki waktu terlama di udara adalah....

   1. merah

   2. biru

   3. hijau

   4. merah = hijau

   5. merah = biru = hijau

   Jawaban : e

   Ketinggian maksimum pada gerak parabola dirumuskan :

   

   Karena percepatan gravitasi dan ketinggian maksimum sama untuk semua kondisi maka :

   v₀ sin α (sama untuk semua kondisi)

   Waktu bola melayang di udara (mencapai jarak maksimum) dirumuskan :

   

   Dari persamaan ini didapatkan hasil bahwa waktu bola terlama di udara tidak dipengaruhi oleh bentuk lintasan bola.

5. Perhatikan pernyataan-pernyataan di bawah ini!

   • Semakin cepat magnet digerakkan keluar masuk kumparan maka semakin besar arus induksi yang terjadi.
   • Semakin banyak jumlah lilitan kawat pada kumparan, semakin besar tegangan yang ditimbulkan akibat perubahan fluks magnetik.
   • Semakin besar perubahan fluks magnetik maka semakin besar arus induksi yang ditimbulkan.

   Dari pernyataan-pernyataan di atas, pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor....

   1. (1)

   2. (1) dan (2)

   3. (1), (2), dan (3)

   4. (1) dan (3)

   5. (2) dan (3)

   Jawaban : c

   Berdasarkan Hukum Faraday :

   

   Dengan:

   

   Keterangan :

   ε = tegangan induksi (V)
   

   í = arus induksi (A)
   

   N = jumlah lilitan

   Δø = perubahan fluks magnetik (Wb)
   

   Δt = selang waktu (s)
   

    

   Berdasarkan persamaan di atas maka dapat dipastikan bahwa semua pernyataan adalah benar.

   Pernyataan (1) benar karena semakin cepat magnet digerakkan keluar masuk kumparan perubahan fluks magnetik per satuan waktu juga akan menjadi besar yang menyebabkan tegangan induksi besar. Apabila tegangan induksinya membesar, maka arus induksi yang timbul juga pasti membesar.

6. Jika tembaga ditembaki elektron berenergi tinggi dalam orde puluhan keV, maka spektrum sinar-X yang terbentuk dapat mempunyai puncak tajam pada beberapa panjang gelombang tertentu yang menunjukkan karakteristik dari bahan tersebut.

   SEBAB

   Elektron berenergi puluhan keV jika ditumbukkan pada suatu bahan dapat mengalami perlambatan yang besar sehingga akan muncul gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang dalam orde panjang gelombang sinar-X.
   

   Jawaban : a

   

   • Sinar X akan muncul dengan 2 panjang gelombang yaitu λ karakteristik yang muncul karena karakter bahan dan λ kontinu yang dipengaruhi oleh bedapotensial listrik, jadi pernyataan 1 benar. 
   • Elektron berenergi tinggi jika ditumbukkan pada sebuah logam akan menghasilkan gelombang sinar X, jadi pernyataan 2 juga benar dan keduanya menunjukkan hubungan sebab akibat.

7. Jarak titik lensa obyektif dan lensa okuler sebuah mikroskop berturut-turut adalah 1,8 cm dan 6 cm. Pada pengamatan mikro-organisme, mikroskop digunakan oleh mata normal dengan titik dekat 24 cm tanpa berakomodasi. Jika jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler 24 cm, maka perbesaran mikroskop tersebut adalah ....
   

   1. 10

   2. 12

   3. 16

   4. 24

   5. 36

   Jawaban : e

   

   Perbesaran mikroskop untuk mata tidak berakomodasi: 

   

8. Sebuah elektron bergerak dari keadaan diam melewati beda potensial 100 V. Panjang gelombang de Broglie dari elektron tersebut adalah ...
   

   1. 0,123 nm

   2. 1,230 nm

   3. 12,30 nm

   4. 123,0 nm

   5. 1230 nm

   Jawaban : b

   

9. Radiasi energi sebuah benda bergantung pada jenis, ukuran, dan suhu benda.

   SEBAB

   Laju energi radiasi dari sebuah benda sebanding dengan luas permukaan benda dan pangkat tiga temperatur mutlaknya.

   Jawaban : c

   Radiasi energi dari sebuah benda bergantung pada jenis, ukuran, dan suhu benda. J. Stefan dan Boltzmann mengemukakan bahwa laju energi radiasi dari benda sebanding dengan luas permukaan sebuah benda dan pangkat empat temperatur mutlaknya.

   Sehingga laju energi radiasi yang dipancarkan dapat dirumuskan:

   

   Sehingga intensitas radiasinya adalah:

   

   Di mana Pmerupakan laju energi (daya) radiasi (watt) ; Amerupakan luas penampang benda (m²); emerupakan emisivitas benda; Tmerupakan suhu mutlak benda (K); σmerupakan konstanta Stefan-Boltzmann (5,67 x 10^-8W/m²K⁴) ; dan Imerupakan intensitas radiasi benda (W/m²).

   Jadi, pernyataan benar dan alasan salah.

10. Suatu gelombang transversal merambat dari titik A ke B yang berjarak 50 cm dengan cepat rambat 30 cm/s. Jika fase di A = ¾ m dimana amplitudo gelombang transversal tersebut adalah 4 cm dan periode gelombang 5 detik, maka....

    1. Panjang gelombang 1,5 m

    2. Beda fase A ke B 1/3

    3. Fase di B adalah nilai dari fase di A dengan perubahan fase

    4. Simpangan di B adalah 3 cm

    Jawaban : a

    x= 50 cm

    v = 30 cm/s

    T= 5 s

    Fase = 3/4
    

    Maka :

    1. Panjang gelombang

     

    (2) Beda fase

           

    (3) fase B= fase A+ Δ_fase

    (4) simpangan di titik B

          

    Jadi, pernyataan (1), (2), dan (3) benar.

Bagian 3

1. Apabila cahaya ultra ungu menyinari potasium, elektron akan terpancar dari permukaan logam tersebut. Dalam peristiwa ini ...

   1. semua elektron yang terpancar mempunyai energi sama dengan energi partikel cahaya.

   2. energi partikel cahaya sebanding dengan frekuensi cahaya.

   3. peristiwa di atas berlaku untuk semua warna cahaya.

   4. energi kinetik maksimum elektron yang terpancar lebih kecil dari energi partikel cahaya.

   Jawaban : c

   -

2. Dua lampu masing-masing tertulis A(60W, 120V) dan B (60W,120V). Jika lampu A dan B dirangkai paralel  pada tegangan 60 V, maka jumlah daya  gabungan kedua lampu adalah ....

   1.  24 W

   2. 30 W

   3.  60 W

   4. 80 W

   5. 100 W

   Jawaban : b

   -

3. Suatu sumber bunyi dengan frekuensi 700 Hz bergerak berlawanan arah dengan pendengar Kecepatan pendengar 20 m/s, sedangkan frekuensi yang terdengar 620 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, maka kecepatan sumber itu sebesar....

   1. 56 m/s

   2. 47 m/s

   3.  36 m/s

   4. 25 m/s

   5. 20 m/s

   Jawaban : e

   -

4. Seseorang memiliki titik dekat mata 125 cm. Agar dapat membaca pada jarak baca normal, maka kaca matanya harus berkekuatan

   1.  −2,2 dioptri

   2.  +2,2 dioptri

   3. +3,2 dioptri

   4. −3,2 dioptri

   5. +4,2 dioptri

   Jawaban : c

   -

5. Besar tegangan tali 𝑇 pada gambar di bawah ketika sistem bergerak adalah… (sin53° = 0,8)

   

   1. 20 N

   2. 14 N

   3.  12 N

   4.  10 N

   5. 8 N

   Jawaban : c

   -

6. Panjang gelombang terbesar dari cahaya tampak yang dihasilkan karena transisi sebuah elektron dalam suatu atom hidrogen adalah.... (𝑅 =konstanta Rydberg)

   1. 4/3 R

   2. 36/5 R

   3. 3/4 R

   4. 144/8 R

   5. 5/36 R

   Jawaban : b

   -

7. Kelajuan partikel yang memiliki momentum linear 5 MeV/c dan energi relativistik total 10 MeV adalah ....

   1.  0,25 c

   2.  0,5 c

   3.  √3 c

   4. 0,75 c

   5. c

   Jawaban : a

   -

8. Banyaknya elektron yang dapat keluar dari logam bila disinari pada peristiwa efek foto listrik tergantung pada:

   1.  frekuensi foton

   2. massa foton

   3.  intensitas foton

   4. kecepatan foton

   5. panjang gelombang foton

   Jawaban : c

   -

9. Seorang yang berkaca mata miopi tak mampu melihat dengan jelas benda yang terletak lebih 50 cm dari matanya, Kacamata yang dibutuhkan untuk melihat jauh harus mempunyai lensa dengan kekuatan sebesar .... dioptri.

   1.  −4

   2.  −2

   3.  +3

   4. +2

   5. +5

   Jawaban : b

   -

10. Pada percobaan celah ganda dengan jarak antar celah 1 mm dan layar yang berjarak 1 meter dari celah. Jika panjang gelombang yang digunakan adalah 6000 Å, maka jarak terdekat antara garis gelap kedua dengan garis terang keempat adalah ....

    1.  0,9 mm

    2. 1,5 mm

    3.  1,8 mm

    4.  9 mm

    5. 15 mm

    Jawaban : b

    -

Bagian 4

1. Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Pada jarak 30 m dari sumber ledakan bunyi itu terdengar dengan taraf intensitas .... (dalam dB)

   1. 5

   2. 10

   3. 20

   4. 30

   5. 40

   Jawaban : d

   -

2. Spektrometer massa digunakan untuk memisahkan dua jenis ion bermuatan sama (𝑞1 = 𝑞2) tetapi dengan massa berbeda (𝑚1 ≠ 𝑚2). Setelah dipercepat dengan beda potensial 𝑉 ion-ion tadi bergerak memasuki daerah bermedan magnet seragam 𝐵 secara tegak lurus sehingga mereka mengikuti lintasan gerak berbentuk lingkaran dengan jari-jari 𝑅. Anggaplah bahwa pada saat memasuki daerah bermedan magnet 𝐵 kecepatan kedua massa adalah 𝑣1 dan 𝑣2, serta jari-jari lintasan keduanya adalah 𝑅1 dan 𝑅2. Bila 𝑚2 = 4𝑚1 dan 𝑣1 = 2𝑣2 maka berlaku ....

   1.  𝑅1 = 4𝑅2

   2. 𝑅1 = 2𝑅2

   3. 𝑅1 = 𝑅2

   4. 𝑅1 = 0,5𝑅2

   5. 𝑅1 = 0,2𝑅

   Jawaban : d

   -

3. Perhatikan gambar berikut di bawah ini!

   

   Besar daya listrik pada hambatan 8Ω adalah ....

   1. 2 watt

   2. 8 watt

   3. 18 watt

   4.  32 watt

   5. 40,5 watt

   Jawaban : c

   -

4. Agar kecepatan gerak partikel-partikel gas ideal dalam suatu ruang tertutup menjadi 3 kali kecepatan semula, maka suhunya harus dinaikkan menjadi ....

   1.  1 kali

   2. 2 kali

   3. 3 kali

   4. 8 kali

   5. 9 kali

   Jawaban : e

   -

5. Sebuah kalorimeter yang kapasitas kalornya 50 kal/℃ berisi 200 gram air yang bersuhu 20℃. Kemudian ke dalam kalorimeter itu dimasukkan 100 gram es −10℃. Setelah dicapai kesetimbangan termis, massa es yang melebur adalah ....

   1.  43,75  gram

   2. 56,25  gram

   3. 62,50  gram

   4. 68,25  gram

   5. 80,00  gram

   Jawaban : b

   -

6. Dua buah pulsa identik bergerak dengan arah berlawanan pada seutas tali. Semua parameter gelombang sama kecuali satu pulsa mempunyai pergeseran simpangan positif dan satunya negatif. Pada saat dan setelah kedua pulsa bertemu seluruhnya, pernyataan yang benar adalah ....

   1. energi kedua pulsa tersebut lenyap

   2. materi tali tidak berpindah

   3. kedua pulsa saling terpantul

   4. kecepatan masing-masing pulsa tidak berubah

   Jawaban : e

   1) sifat destruktif, maka energinya hilang;

   2) materi tidak berpindah;

   3) Kedua pulsa saling terpantul;

   4) Kecepatan masing-masing pulsa tetap.

7. Radar menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mendeteksi suatu objek.

   SEBAB

   Gelombang elektromagnetik terdiri atas komponen medan listrik dan medan magnet.

   Jawaban : b

   Radar menangkap gelombang elektromagnetik yang dipantulkan kembali oleh objek. Pernyataan benar, alasan benar, tidak berhubungan.

8. Perubahan fluks medan magnet yang melewati permukaan lingkaran kawat akan menghasilkan GGL induksi maksimum jika arah keduanya sejajar.

   SEBAB

   GGL induksi dapat dihasilkan jika ada perubahan medan magnet, perubahan luas permukaan  lingkaran kawat, dan perubahan sudut keduanya.

   Jawaban : a

   Pernyataan benar, alasan benar, saling berhubungan.

9. Jika sebuah benda ditempatkan pada setengah jarak fokus di depan cermin cekung, akan diperoleh bayangan yang bersifat maya.

   SEBAB

   Bayangan yang bersifat maya terjadi apabila bayangan terbentuk di luar cermin.

   Jawaban : c

   Bayangan maya terjadi bila bayangan terbentuk di dalam cermin.

10. Sebuah prisma gelas memiliki indeks bias n = 1,6. Jika sudut deviasi minimum prisma sama dengan sudut biasnya, sudut puncak prisma tersebut adalah ...

    1. 30°

    2. 37°

    3. 45°

    4. 60°

    5. 74°

    Jawaban : b

    sin β = n_u / n_l

    sin β = 1 / 1,6

    sin β =  0,625

    β = 37^o

Bagian 5

1. Jika kecepatan rata-rata sebuah benda sama dengan nol, maka ?

   1. Benda bergerak dengan kecepatan tetap

   2. Jarak yang ditempuhnya sama dengan nol

   3. Benda bergerak bolak-balik

   4. Perpindahan benda itu sama dengan nol

   5. Kelajuan rata-rata benda sama dengan nol

   Jawaban : d

   𝐾𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 = 𝑃𝑒𝑟𝑝𝑖𝑛𝑑𝑎ℎ𝑎𝑛 / 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢

   Karena kecepatan rata-rata = 0, maka perpindahan = 0

2. Benda dengan massa 2 kg bergerak dengan laju konstan 10 ms⁻¹, kemudian menabrak sebagai pegas yang dalam keadaan bebas sehingga tertekan sebesar 10 cm. Jika gesekan-gesekan diabaikan maka konstanta pegas tersebut adalah ….

   1.  1100 Nm⁻¹

   2. 1400 Nm⁻¹

   3.  1700 Nm⁻¹

   4. 2000 Nm⁻¹

   5. 2400 Nm⁻¹

   Jawaban : d

   Benda dengan massa 2 kg yang bergerak dengan kecepatan 10 m/s mempunyai energi kinetik sebesar:

   Ek = ½mv²

   = ½ × 2 × 10² joule

   = 100 joule

    

   Saat menabrak pegas, energi kinetik tersebut diserap oleh pegas dan diubah menjadi energi potensial sehingga pegas tertekan 10 cm (10⁻¹ m).

   𝐸𝑘 = 𝐸𝑝

   100 =  ½.𝑘.𝑥²

   100 = ½ × 𝑘 × (10 − 1)²

   𝑘  =  20.000

   Jadi, konstanta pegas tersebut adalah 20.000 N/m (-).

3. Reaksi fisi uranium diberikan sebagai berikut:

   𝑛 + ₉₂𝑈²³⁵ → ₉₂𝑈²³⁶ → ₅₆𝐵𝑎¹⁴¹ + ₃₆𝐾𝑟⁹² + 𝑥

   x adalah ….

   1. n

   2. α

   3. β

   4. γ

   5. 3n

   Jawaban : e

   _an^b + ₉₂U²³⁵ → ₉₂U²³⁶

   Dengan menggunakan hukum kekekalan nomor atom dan nomor massa, diperoleh:
    
   𝑎  +  92  =  92

   𝑎   = 0
    
   𝑏  +  235  =  236

   𝑏  =  1

   ∴  𝑛  =  0𝑛1
    
   Selanjutnya uranium tersebut mengalami fisi menjadi Barium dan Kripton.

   ₉₂𝑈²³⁶ → ₅₆𝐵𝑎¹⁴¹ + ₃₆𝐾𝑟⁹² + _𝑎𝑥^𝑏

   92 = 56 + 36 + 𝑎

   92 = 92 + 𝑎

   𝑎 = 0

    

   236  =  141  +  92  +  𝑏

   236  =   233  +  𝑏

   𝑏  =  3

    

   ∴  𝑥   = ₀𝑥³

   =  3  ×  ₀𝑛¹

   =  3𝑛

   Jadi, x adalah 3n (E).

4. Suatu benda bergetar harmonic dengan amplitude 5 cm dan frekuensi 8 Hz. Saat simpangannya mencapai 2.5 cm, jika sudut fase awal nol, maka sudut fase getarannya adalah….

   1. 60^o

   2. 45^o

   3. 60^o

   4. 90^o

   5. 30^o

   Jawaban : e

   Diketahui :
   𝑦 = 2.5 𝑐𝑚
   𝐴 = 5𝑐𝑚

   Persamaan dasar gerak harmonic
   𝑦 = 𝐴 𝑠𝑖𝑛 (𝑤𝑡 + 𝜃0) = 5 𝑠𝑖𝑛 (𝑤𝑡 +  𝜃0)
   0.5 = 𝑠𝑖𝑛 (𝑤𝑡 + 𝜃0)
   (𝑤𝑡  +  𝜃0)  =  30^o

5. Seutas tali yang panjangnya 8 m memiliki massa 1,04 gram. Tali digetarkan  sehingga sebuah gelombang transversal menjalar dengan persamaan y = 0,03 sin (x+30t), x dan y dalam meter dan t dalam detik. Maka tegangan tali tersebut adalah …

   1. 0,12

   2. 0,13

   3. 0,14

   4. 0,15

   5. 0,16

   Jawaban : a

   Diketahui
   L = 8 m, m = 1,04 g, ω = 30, k= 1, y = 0,03 sin (x+30t)

   Besar tegangan tali :

   𝐹   =  𝜌.𝑣²

   𝐹 = (𝑚/𝐿)( 𝜔/𝑘)²

   𝐹 = (1,04𝑥10⁻³ / 8)(30/1)²

   𝐹 = (0,13𝑥10⁻³)(900)

   𝐹 = 117𝑥10⁻³

   𝐹 = 0,117 = 0,12

6. Peristiwa berikut disebabkan oleh rotasi bumi ....

   1. terjadinya siang dan malam

   2. terjadinya pergantian musim

   3. terjadinya pembelokan arah angin

   4. perubahan tahunan posisi zenit matahari

   Jawaban : b

   Akibat rotasi bumi adalah :

   • adanya siang malem,
   • adanya pembagian daerah waktu,
   • adanya pembelokan arah angin pada daerah tertentu.

7. Perbandingan jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder sebuah transformator adalah 1 : 4. Tegangan dan kuat arus masukannya masing-musing 10 V dan 2 A. Jika daya rata-rata yang berubah menjadi kalor pada transformator tersebut adalah 4 W dan tegangan keluarannya adalah 40 V, maka kuat arus keluarannya bernilai ....

   1. 0,1 A

   2. 0,4 A

   3. 0,5 A

   4. 0,6 A

   5. 0,8 A

   Jawaban : b

   𝑛𝑝/𝑛𝑠 = 1/4
   𝑉𝑝   =  10 𝑉
   𝐼𝑝   =  2 𝐴
   𝑉𝑠   =  40 𝑉
   P_hilang = 4 watt

   𝐼𝑠   = ?
   𝑃𝑠   =  𝑃𝑝  − 𝑃_{ℎ𝑖𝑙𝑎𝑛𝑔}
   𝑉𝑠. 𝑖𝑠 = 𝑉𝑝. 𝑖𝑝 − _{𝑃ℎ𝑖𝑙𝑎𝑛𝑔}
   40 . 𝑖𝑠 = (10 . 2) − 4
   40 𝑖𝑠   = 16
   𝐼𝑠   =  0,4 𝐴

8. Seseorang astronot melayang dalam kapal angkasa yang sedang mengitari bumi, karena pada posisi itu ....

   1. gaya gravitasi bumi pada astronot nol.

   2. gaya gravitasi bumi dan bulan pada astronot di orbit itu saling meniadakan.

   3. gaya gravitasi bumi dan gaya Archimedes saling meniadakan.

   4. gaya gravitasi bumi pads astronot dan kapal angkasa bertindak sebagai gaya sentripetal.

   Jawaban : d

   (1)(4) Untuk benda yang bergerak melingkar bekerja gaya sentri petal dan yang bertindak sebagai gaya sentri petal adalah gaya gravitasi bumi pada astronot dan kapal angkasa. Jadi gaya gravitasi bumi pada astronot dan kapal tidak not.

   (2) Belum tentu terletak pada garis hubung antarabumi dan bulan.

   (3) Tidak ada pengaruh gaya Archimides karena kerapatan udara angkasa sangat kecil.

9. Sebuah benda yang mula-mula diam ditumbuk oleh benda lain. Bila massa kedua benda sama dan tumbukan lenting sempurna, maka ....

   1. setelah tumbukan, kecepatan benda yang menumbuk menjadi nol dan benda kedua kecepatannya sama dengan benda pertama sebelum menumbuk.

   2. koefisien restitusinya satu.

   3. jumlah momentum, linear kedua benda, sebelum dan sesudah tumbukan sama besar.

   4. sebelum dan sesudah tumbukan, jumlah energi kinetik kedua benda itu sama besar.

   Jawaban : e

   (1)
   EA + EB = EA’ + EB’
   1/2𝑚𝑉𝐴² + 1/2𝑚𝑉𝐵² = 1/2𝑚𝑉𝐴’² + 1/2𝑚𝑉𝐵’²
   1/2𝑚𝑣𝐴²  +  0  =  0  +  1/2𝑚𝑣𝐵′²
   VA = VB' → kecepatan A sama besar kecepatan B setelah tumbukan.

   (2) lenting sempurna e = 1

   (3) satu benar tiga benar

   (4) dari persamaan di atas mVA² = mVB² berarti energi kinetik A sebelum tumbukan sama besar energi kinetik B setelah tumbukan

10. Ketika suatu inti mengalami peluruhan radioaktif, nomor massa inti yang baru adalah ….

    1. selalu lebih besar dari nomor massa yang awal

    2. selalu lebih kecil dari nomor massa yang awal

    3. selalu sama dengan nomor massa yang awal

    4. tidak pernah lebih besar dari nomor massa yang awal

    5. tidak pernah lebih kecil dari nomor massa yang awal

    Jawaban : d

    Pada saat peluruhan:

    Jika memancarkan partikel α ⇒ A’ < A
    Jika memancarkan electron ⇒ A’ = A
    Jika memancarkan positron ⇒ A’ = A
    Jika memancarkan gamma ⇒ A’ = A

    Dengan A’ = massa inti yang baru dan A = massa inti awal.

    Penjelasan di atas menunjukkan massa inti baru tidak pernah lebih besar dari massa yang awal.

Bagian 6

1. Kecepatan benda yang bergerak sebagai fungsi waktu ditunjukkan pada gambar. Pada selang waktu t_A – t_B benda bergerak ….

   

   1. diperlambat kemudian dipercepat

   2. dipercepat kemudian diperlambat

   3. dengan kecepatan konstan

   4. dipercepat

   5. diperlambat

   Jawaban : d

   Pada selang waktu t_A hingga t_B dari gambar tampak merupakan satu grafik garis lurus yang miring ke atas. Itu artinya jika garis lurus miring ke atas benda bergerak dipercepat.

2. Bila dua kelereng identik bergerak saling mendekat dengan kelajuan sama bertumbukan secara elastik, maka energi kinetik masing-masing kelereng akan berubah.

   SEBAB

   Momentum kedua kelereng selalu berlawanan.

   Jawaban : d

   Pernyataannya salah, karena jika kedua kelereng bertumbukan secara elastis sedang massa kedua kelereng sama maka laju kedua kelereng akan tetap yang berarti energi kinetiknya tetap juga.

   Alasannya benar, karena kecepatan kedua kelereng sama besar dan berlawanan arah maka momentumnya selalu berlawanan arah

3. Jika panjang gelombang cahaya yang digunakan pada percobaan Young digandakan, maka jarak antarpola terang yang berturutan menjadi setengah kalinya.

   SEBAB

   Interferensi maksimum pada percobaan Young terjadi jika beda panjang lintasan gelombang cahaya merupakan kelipatan setengah panjang gelombangnya.

   Jawaban : e

   ∆p = λL/d dengan ∆p = jarak antar pola terang; λ = panjang gelombang cahaya; L = jarak celah ke layar; d = jarak antar celah.

   Jika panjang gelombang cahaya digandakan berarti jarak antar pola terang pun menjadi digandakan. Pernyataan salah

   jika beda panjang lintasan gelombang cahaya merupakan kelipatan setengah panjang gelombangnya maka yang terjadi interferensi minimum. Alasan salah

4. Seorang siswa menginginkan daya listrik AC 24 W. Ia memiliki baterai 12 V dan transformator ideal yang jumlah lilitannya 100 dan 200. Ia menghubungkan lilitan 100 dengan baterai. Ternyata ia tidak mendapatkan arus listrik yang diharapkan. Perbaikan yang dapat dilakukan adalah ….

   1. mengganti baterai 12 V dengan sumber tegangan AC 12 V

   2. mengganti baterai 12 V dengan sumber tegangan AC 24 V

   3. mengubah hubungan baterai 12 V de ngan lilitan 100 menjadi dengan lilitan 200

   4. mengganti transformator dengan transformator ideal yang jumlah lilitannya 200 dan 400

   5. mengganti transformator dengan transformator yang memiliki eisiensi 80% dan baterai 12 V dengan baterai 15 V

   Jawaban : a

   Transformator tidak akan berfungsi dengan tegangan baterai yang DC. Transformator hanya akan berfungsi jika tegangannya berubah-ubah, maka akan menghasilkan tegangan sekunder pada lilitan kedua. Jawabannya A, mengubah baterai 12 V dengan sumber tegangan AC 12 V.

1 2 3 4 5 6