Selasa, 20 November 2012

Soal UN Fisika dan pembahasannya



SOAL PEMBAHASAN UN FISIKA TAHUN 2011


Soal No. 1 
Kategori : Gerak Lurus - GLBB
Indikator UN tahun 2012 : Ya

Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah....

Description: http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2012/01/un-fisika-2011-gerak-lurus-v-t.png

A. 2,5 m.s
-2 
B. 3,5 m.s
-2 
C. 4,0 m.s
-2 
D. 5,0 m.s
-2 
E. 6,0 m.s
-2 

Pembahasan
Benda mengalami perlambatan saat kecepatan di C - D. Dengan rumus GLBB 
ν
t = νo − at
0 = 5 − a (2)
2a = 5
a = 2,5 m/s
2

atau dengan metode grafis dari kemiringan garis CD

a = 
5/2 = 2,5 m/s2  

Soal No. 2
Kategori : Vektor - Metode Poligon
Indikator UN tahun 2012 : Ya

Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti grafik berikut : 
Description: http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2012/01/vektor-un-2011.png
Perpindahan yang dialami benda sebesar....
A. 23 m
B. 21 m
C. 19 m
D. 17 m
E. 15 m

Pembahasan
Dengan segitiga siku-siku dan rumus phytagoras
Perpindahan = √ (15
2 + 82)
= √ 289
= 17 meter

Soal No. 3
 

Kategori : Pengukuran - Mikrometer Sekrup
Indikator UN tahun 2012 : Ya

Kedudukan skala sebuah mikrometer sekrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar berikut : 
Description: http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2012/01/un-2011-mikrometer.png 
Berdasarkan gambar tersebut dapat dilaporkan diameter bola kecil adalah....
A. 11,15 mm
B. 9,17 mm
C. 8,16 mm
D. 5,75 mm
E. 5,46 mm

Pembahasan
Cukup jelas. Kunci jawaban : C. 8,16 mm

Soal No. 4
Kategori : Teori Kinetik Gas - Energi Kinetik
Indikator UN tahun 2012 : Ya

Faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas di dalam ruang tertutup:
(1) tekanan
(2) volume
(3) suhu
(4) jenis zat
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) saja
E. (3) saja

Pembahasan
Energi kinetik gas :
E
k = 3/2 kT

dimana 
E
k = energi kinetik (untuk satu partikel gas)
k = tetapan Boltzmann
T = suhu gas (dalam Kelvin)
Jawab : Suhu saja

Soal No. 5
Kategori : Teori Kinetik Gas - Persamaan Keadaan
Indikator tahun 2012 : Ya

Sejumlah gas ideal berada di dalam ruang tertutup mula-mula bersuhu 27° C. Supaya tekanannya menjadi 4 kali semula, maka suhu ruangan tersebut adalah....
A. 108° C
B. 297° C
C. 300° C
D. 927° C
E. 1200° C

Pembahasan
Data mudahnya sebagai berikut:
T
1 = 27° C = 300 K
P
1 = 1
P
2 = 4

Dengan asumsi volum ruangan adalah tetap maka

P1/T1 = P2/T2
T
2 = (P2/P1) x T1
T
2 = ( 4/1) x 300 = 1200 K = 927°C

Soal No. 6
Sayap pesawat terbang dirancang agar memiliki gaya angkat ke atas maksimal, seperti gambar

Description: http://1.bp.blogspot.com/-nbqnRFQTi5k/T0x5RGf2zUI/AAAAAAAAA5o/3P0N3Oclnvg/s320/un-fisika-2011-no-6.png

Jika v adalah kecepatan aliran udara dan P adalah tekanan udara, maka sesuai dengan azas Bernoulli rancangan tersebut dibuat agar....
A. vA > VB sehingga PA > PB
B. vA > vB sehingga PA < PB
C. vA < vB sehingga PA < PB
D. vA < vB sehingga PA > PB
E. vA > vB sehingga PA = PB
Pembahasan
Tekanan di bawah sayap PB, harus lebih besar dari tekanan dari atas sayap PA. Ingat tekanan besar, kecepatan kecil, tekanan kecil kecepatan besar, sehingga kecepatan dibawah sayap vB lebih kecil dari kecepatan di atas sayap pesawat vA.

Soal No. 7
Perbandingan massa planet A dan B adalah 2 : 3 sedangkan perbandingan jari-jari planet A dan B adalah 1 : 2. Jika berat benda di planet A adalah w, maka berat benda tersebut di planet B adalah....
A. 3/8 w
B. 3/4 w
C. 1/2 w
D. 4/3 w
E. 8/3 w

Pembahasan
Gaya Gravitasi

Description: http://4.bp.blogspot.com/-Cnyk_4DqTR0/T0x5RdQEzrI/AAAAAAAAA54/KQBULsTmh1k/s320/un-fisika-2011-no-7.gif

Soal No. 8
Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg diikat tali kemudian ditautkan pada katrol yang massanya diabaikan seperti gambar. Bila besar percepatan gravitasi 10 m.s−2, gaya tegangan tali yang dialami sistem adalah....
Description: http://4.bp.blogspot.com/-PCrfsuIA6XI/T_Ssad4IZtI/AAAAAAAAB0g/Rfa8B_9G4sI/s320/un-2011-katrol.png

A. 20 N
B. 24 N
C. 27 N
D. 30 N
E. 50 N

Pembahasan
Mencari percepatan kedua benda.

Description: http://1.bp.blogspot.com/-oS3PH9bOl8g/T0x5RkpUwOI/AAAAAAAAA6E/RCJlTW4GXUE/s320/un-fisika-2011-no-8a.gif

Mencari tegangan tali tinjau benda pertama, 2 kg

Description: http://2.bp.blogspot.com/--tK5msOkbYk/T0x5Q8-8AbI/AAAAAAAAA5U/w7C4EGOveYg/s320/un-fisika-2011-katrol-a.png

Hukum Newton

Description: http://1.bp.blogspot.com/-JGfLpgLZmUI/T0x5yB1efsI/AAAAAAAAA6Q/7oUhCzbC0qc/s320/un-fisika-2011-no-8b.gif

Atau tinjau benda yang kedua, 3 kg

Description: http://4.bp.blogspot.com/-iC_nn0r1I-g/T0x5REaJ90I/AAAAAAAAA5c/KpEphwsf7Lk/s320/un-fisika-2011-katrol-b.png

Hukum Newton

Description: http://4.bp.blogspot.com/-opAhkRPgO50/T0x5yIStovI/AAAAAAAAA6Y/NzbOgY8fzR4/s320/un-fisika-2011-no-8c.gif

Soal No. 9
Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m.s-1. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter, maka :
(1) Frekuensi putarannya 4/π Hz
(2) Percepatan sentripetalnya 32 m.s-2
(3) Gaya sentripetalnya 320 N
(4) Periodenya 4π s
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1), (2), (3), dan (4)
B. (1), (2), dan (3)
C. (1), dan (3) saja
D. (2), dan (4) saja
E. (3), dan (4) saja

Pembahasan
Data dari soal:
m = 10 kg
v = 4 m.s-1
R = 0,5 m

(1) Frekuensi putarannya
ω = v/R
2π f = V/R
2π f = 4/0,5
f = 4/π Hz

(2) Percepatan sentripetalnya 32 m.s-2
as = v2/R
as = 42/0,5
as = 32 m/s2

(3) Gaya sentripetalnya 320 N
Fs = mas
Fs = 10 (32)
Fs = 320 N

(4) Periodenya 4π s
T = 1/f
T = 1/(4/π)
T = π/4 s        

Soal No. 10
Odi mengendarai mobil bermassa 4.000 kg di jalan lurus dengan kecepatan 25 m.s−1. Karena melihat kemacetan dari jauh dia mengerem mobil sehingga kecepatan mobilnya berkurang secara teratur menjadi 15 m.s−1. Usaha oleh gaya pengereman adalah....
A. 200 kJ
B. 300 kJ
C. 400 kJ
D. 700 kJ
E. 800 kJ

Pembahasan
Rumus-rumus usaha:
W = F s cos θ
W = Δ Ep
W = Δ Ek

Dari Rumus usaha yang kedua
W = 1/2 m(v12−v22)
W = 1/2 x 4.000 (252 − 152)
W = 2.000 (625 − 225)
W = 2.000 (400) J
W = 800.000 = 800 kJ

Soal No. 11
sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya 140 cm. Pada batang bekerja tiga gaya masing-masing F1 = 20 N, F2 = 10 N, dan F3 = 40 N dengan arah dan posisi seperti gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada pusat massanya adalah....

Description: http://4.bp.blogspot.com/-nZrwENNERKg/T0-nrZX5NFI/AAAAAAAAA8g/nDGsuGO-VWA/s320/soal-un-fisika-s%20%20ma-2011-no-11.png

A. 40 N.m
B. 39 N.m
C. 28 N.m
D. 14 N.m
E. 3 N.m

Pembahasan
Poros momen gaya di pusat massa, sehingga jarak-jarak terhadap gaya adalah 70 cm terhadap F1, 30 cm terhadap F2 dan 70 cm terhadap F3. Ubah jarak-jarak ke satuan meter. Searah jarum jam disini diberi tanda positif, berlawanan dengan jarum jam diberi tanda negatif.

Description: http://2.bp.blogspot.com/-G-MOUpHjnwc/T0-liohq4lI/AAAAAAAAA7k/phNV0he2qKQ/s320/un-fisika-2011-n%20%20o-11-solusi.gif


Soal No. 12
Perhatikan gambar!

Description: http://2.bp.blogspot.com/-aUiSKUzbjSE/T0-nrq0mCaI/AAAAAAAAA8w/2Ad4CHgk0KY/s320/soal-un-fisika-s%20%20ma-2011-no-12.png

Letak titik berat bidang tersebut terhadap AB adalah....
A. 5 cm
B. 9 cm
C. 11 cm
D. 12 cm
E. 15 cm

Pembahasan
Menentukan titik berat segitiga digabungkan dengan titik berat persegi panjang, luasan , yang dicari adalah Yo.

Persegi panjang (bangun I)
Luas A1 = 20 x 10 = 200
Y1 = 5
Segitiga (bangun II)
Luas A2 = 1/2 x 40 x 15 = 300
Y2 = 10 + 5 = 15
(Tinggi segitiga didapat dari phytagoras rumus)

Description: http://4.bp.blogspot.com/-_knNh8tqkxE/T0-li-mD52I/AAAAAAAAA7s/JcdUUBqbC3M/s320/un-fisika-2011-n%20%20o-12-solusi.gif

Soal No. 13
Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekati dengan vA = 4 m.s−1 dan vB = 5 m.s−1 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah....
Description: http://4.bp.blogspot.com/-ZH-z_iaTTBg/T0-nr_snzuI/AAAAAAAAA84/VjS3j237kxc/s320/soal-un-fisika-s%20%20ma-2011-no-13.png

A. 4,5 m.s−1 ke kanan
B. 4,5 m.s−1 ke kiri
C. 1,0 m.s−1 ke kiri
D. 0,5 m.s−1 ke kiri
E. 0,5 m.s−1 ke kanan

Pembahasan
A ke kanan, VA → +
B ke kiri, VB → −

Jenis tumbukan tidak lenting sama sekali, maka kedua benda menjadi satu dan bergerak dengan kecepatan yang sama setelah tumbukan, sehingga vA' = vB' = v'

Hukum kekekalan momentum:

Description: http://1.bp.blogspot.com/-GBgPReGDJAE/T0-ljAzTdfI/AAAAAAAAA74/x32aR4ZtJcc/s320/un-fisika-2011-n%20%20o-13-solusi.gif

Sesuai tanda di atas, minus adalah ke kiri.


Soal No. 14
Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 m.s−1 dari atap gedung yang tingginya 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m.s−2, maka energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah....
A. 6,8 joule
B. 4,8 joule
C. 3,8 joule
D. 3 joule
E. 2 joule

Pembahasan
Dengan hukum kekekalan energi mekanik didapatkan

Description: http://4.bp.blogspot.com/-iG6reiv6JOM/T0-ljJvuT0I/AAAAAAAAA8M/zFEES0eoOWo/s320/un-fisika-2011-n%20%20o-14-solusi.gif

Soal No. 15
Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 1600 N.m−1, disusun seri-paralel (lihat gambar).

Description: http://2.bp.blogspot.com/-lNShaJdUEbo/T0-nrxAN0dI/AAAAAAAAA9E/nu9mNoSBDlA/s320/soal-un-fisika-s%20%20ma-2011-no-15.png

Beban W yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban W adalah...
A. 60 N
B. 120 N
C. 300 N
D. 450 N
E. 600 N

Pembahasan
Berat beban w sama dengan gaya pegas. Cari konstanta total sistem pegas terlebih dahulu,

Description: http://4.bp.blogspot.com/-AZxMmxe4VEg/T0-ljrtkGNI/AAAAAAAAA8U/HbwnnBxK-80/s320/un-fisika-2011-n%20%20o-15-solusi.gif
Soal No. 16
Perhatikan gambar di samping!

Description: http://1.bp.blogspot.com/-0dauRIVnkzY/T1UBh6QOhZI/AAAAAAAAA9Q/fJ3wzpaBV6g/s320/soal-un-2011-fisi%20%20ka-sma-no-16.png

Besar usaha yang dilakukan mesin dalam satu siklus adalah....
A. 300 J
B. 400 J
C. 500 J
D. 600 J
E. 700 J
Pembahasan
Efisiensi mesin (η), Suhu (T), Kalor masuk (Q1), Usaha (W)

Description: http://3.bp.blogspot.com/-d5ny1BP5f9g/T1UBifgCTeI/AAAAAAAAA90/7mjUgnVpPas/s320/un-fisika-2011-no%20%20-16-solusi.gif

Belajar Thermodinamika / Mesin Carnot

Soal No. 17
Batang logam yang sama ukurannya, tetapi terbuat dari logam yang berbeda digabung seperti pada gambar di samping ini.

Description: http://1.bp.blogspot.com/-QFEpDchgHZw/T1UBiLQt5pI/AAAAAAAAA9Y/B7JVevnG5a8/s320/soal-un-2011-fisi%20%20ka-sma-no-17.png

Jika konduktivitas termal logam I = 4 kali konduktivitas logam II, maka suhu pada sambungan kedua logam tersebut adalah....
A. 45°C
B. 40°C
C. 35°C
D. 30°C
E. 25°C

Pembahasan
Perpindahan kalor secara konduksi.

Description: http://3.bp.blogspot.com/-o8IJlNan8F4/T1UBinJdhgI/AAAAAAAAA98/hrAWo5z48TI/s320/un-fisika-2011-no%20%20-17-solusi.gif

Bela jar Menentukan Suhu Sambungan Logam

Soal No. 18
Air bermassa 200 gram bersuhu 30°C dicampur air mendidih bermassa 100 gram dan bersuhu 90°C. (Kalor jenis air = 1 kal.gram−1°C−1). Suhu air campuran pada saat keseimbangan termal adalah....
A. 10°C
B. 30°C
C. 50°C
D. 75°C
E. 150°C

Pembahasan
Azas pertukaran kalor, kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima

Description: http://1.bp.blogspot.com/-ad01mVhrE7w/T1UCejHbfYI/AAAAAAAAA-M/F5x4xzyqP44/s320/un-fisika-sma-201%20%201-solusi-no-18-a.png

Air 100 gram yang lebih panas, melepas kalor hingga suhunya turun menjadi t, air 200 gram yang lebih dingin menyerap kalor hingga suhunya naik menjadi t.

Description: http://4.bp.blogspot.com/-mL2E2z7Ff8c/T1UCfPuEX7I/AAAAAAAAA-s/Z0GfpmqVPbY/s320/un-fisika-2011-no%20%20-18-b-solusi.gif

Bela jar Kalor / Azas Black

Soal No. 19
Benda bermassa 100 gram bergerak dengan laju 5 m .s−1. Untuk menghentikan laju benda tersebut, gaya penahan F bekerja selama 0,2 s. Besar gaya F adalah....
A. 0,5 N
B. 1,0 N
C. 2,5 N
D. 10 N
E. 25 N

Pembahasan
Impuls dan perubahan momentum benda.

Description: http://1.bp.blogspot.com/-zjT9OnRGEpk/T1UCe8sq-qI/AAAAAAAAA-k/u5I-cCneZH0/s320/un-fisika-2011-no%20%20-19-solusi.gif

Belajar Momentum
Belajar Impuls

Soal No. 20
Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!

Description: http://3.bp.blogspot.com/-S3Em__H8wQg/T1UBiM_f8wI/AAAAAAAAA9o/3pbjxPBmrQM/s320/soal-un-2011-fisi%20%20ka-sma-no-20.png

Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati berpenglihatan normal, maka perbesaran mikroskop adalah....[Sn = 25 cm]
A. 10 kali
B. 18 kali
C. 22 kali
D. 30 kali
E. 50 kali

Pembahasan
Alat optik mikroskop mata tidak berakomodasi / berakomodasi minimum.

Description: http://3.bp.blogspot.com/-Y7br3FdcPyc/T1UCe6a45sI/AAAAAAAAA-U/BKkn-iI5NTk/s320/un-fisika-2011-no%20%20-20-solusi.gif


Soal No. 21
Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah …
A. Inframerah
B. Gelombang mikro
C. Sinar gamma
D. Ultraviolet
E. Cahaya tampak

Pembahasan
Urutan gelombang elektromagnetik dari energi besar ke energi kecil:
sinar gamma
sinar rontgen (sinar x)
sinar ultraungu (UV)
sinar tampak
sinar inframerah (infrared/ IR)
gelombang mikro (RADAR, TV, Radio)

Soal No. 22
Gelombang di permukaan air diidentifikasikan pada dua titik seperti gambar,

Description: http://3.bp.blogspot.com/-5qSAfnIusuA/T1uIZimL7xI/AAAAAAAABBk/Wf0t4ZUXM18/s320/un-fisika-2011-no%20%20-22-soal.png

Persamaan gelombang dengan arah rambatan dari A ke B adalah....
A. y = 0,5 sin 2π ( t/4 + x/2 − 90°)
B. y = 0,5 sin 2π ( t/4x/2 + 90°)
C. y = 0,5 sin 2π ( t/2 + x/4 + 90°)
D. y = 0,5 sin 2π ( t/2x/4 − 90°)
E. y = 0,5 sin 2π ( t/2 + x/4 − 90°)

Pembahasan
Menyusun persamaan gelombang dari grafik

Description: http://4.bp.blogspot.com/-ivgKlQ0GlTg/T1uIZxc7ARI/AAAAAAAABBs/iYwKTMRpg2g/s320/un-fisika-2011-no%20%20-22-solusi.gif

Soal No. 23
Sebuah gelombang berjalan di permukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2π (60 t − 2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah....
A. 15 m.s−1
B. 20 m.s−1
C. 30 m.s−1
D. 45 m.s−1
E. 60 m.s−1

Pembahasan
Menentukan cepat rambat gelombang dari persamaan yang diberikan

ν = ω/k

atau

ν = "indeks t"/"indeks x" = 60/2 = 30 m/s

Soal No. 24
Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berurutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang yang digunakan adalah....
A. 400 nm
B. 450 nm
C. 480 nm
D. 560 nm
E. 600 nm

Pembahasan
Data soal:
d = 1 cm / 500 = 2 x 10−5 m
ΔY = 2,4 cm = 2,4 x 10−2 m
L = 1 m
λ = ...?

Description: http://1.bp.blogspot.com/-6UWNis9HeUU/T1uIZzPkLdI/AAAAAAAABB4/EdD9pghvK4o/s320/un-fisika-2011-no%20%20-24-solusi.gif

Soal No. 25
Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (Io = 10−12 W/m2). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X adalah....
A. 10 : 11
B. 11 : 12
C. 11 : 13
D. 12 : 13
E. 13 : 14

Pembahasan
Taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi yang identik

Description: http://1.bp.blogspot.com/-7T2jQq96of4/T1uIaYliZmI/AAAAAAAABCE/p6Wzz6tQcj4/s320/un-fisika-2011-no%20%20-25-solusi.gif



Soal No. 26
Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s−1 sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s−1, maka frekuensi peluit kereta api B yang didengar Dini adalah....
A. 680 Hz
B. 676 Hz
C. 660 Hz
D. 656 Hz
E. 640 Hz

Pembahasan
Efek Doppler pada gelombang bunyi, menentukan frekuensi yang didengar. Data dari soal:
Kecepatan pendengar Vp = 0 m/s
Kecepatan sumber bunyi Vs = 2 m/s
Kecepatan bunyi di udara V = 340 m/s
Frekuensi sumber bunyi fs = 676 Hz
Frekuensi pendengar fp= .....?

Rumus efek doppler, masukkan data yang ada didapat:

Description: http://3.bp.blogspot.com/-CcwUA790LM0/T2IkZnzQ7II/AAAAAAAABFs/lFvzralmNK0/s320/pembahasan-un-fisika-2011-no-26.gif

Soal No. 27
Perhatikan rangkaian di bawah ini

Description: http://1.bp.blogspot.com/-yIjklArzjHU/T2InyC1wpBI/AAAAAAAABGo/jiEu-wNbepw/s320/soal-un-2011-no-27-paket-12.png

Bila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5 Ω besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebut adalah....
A. 0,5 A
B. 1,5 A
C. 1,8 A
D. 4,5 A
E. 5,4 A

Pembahasan
Rangkaian listrik arus searah /DC sederhana dengan melibatkan beberapa hambatan dalam. Dengan hukum Kirchoff tegangan didapat:

Description: http://4.bp.blogspot.com/-eBEr-s5g2cw/T2IpKFuba1I/AAAAAAAABG4/rKlNgF_NTg4/s320/pembahasan-un-fisika-2011-no-27.gif

Soal No. 28
Perhatikan pengukuran pada rangkaian listrik berikut!

Description: http://3.bp.blogspot.com/-jHxIxz147fk/T2IlnMvSRxI/AAAAAAAABGc/3fS6X_QiIrY/s320/soal-un-2011-no-28-fisika-study-center.png

Beda potensial pada ujung-ujung hambatan 20 Ω adalah....
A. 0,6 volt
B. 1,2 volt
C. 1,5 volt
D. 3 volt
E. 12 volt

Pembahasan
Menentukan hambatan dengan eksperimen pengukuran. Kuat arus yang terbaca pada amperemeter adalah 0,6 ampere, sehingga tegangan pada hambatan adalah

Description: http://2.bp.blogspot.com/-fsMSu6duW0o/T2IkZZO0xhI/AAAAAAAABFU/g8rVkAlOtsU/s320/pembahasan-un-fisika-2011-no-28.gif

Soal No. 29
Dua partikel masing-masing bermuatan qA = 1 μC dan qB = 4 μC diletakkan terpisah sejauh 4 cm (k = 9 x 109 N m2 C−2). Besar kuat medan listrik di tengah-tengah qA dan qB adalah.....
A. 6,75 x 107 N. C−1
B. 4,50 x 107 N. C−1
C. 4,20 x 107 N. C−1
D. 3,60 x 107 N. C−1
E. 2,25 x 107 N. C−1

Pembahasan
Menentukan kuat medan listrik pada sebuah titik di antara dua buah muatan. Arah-arah kuat medan listrik dari kedua muatan sebagaimana ilustrasi berikut ini

Description: http://4.bp.blogspot.com/-EQgY__IFW5Y/T2IlmBNTjnI/AAAAAAAABGE/IjWkqY4WDRs/s320/penyelesaian-un-fisika-2011-no-29.png

Sehingga

  Description: http://4.bp.blogspot.com/-5cKqICLkBhQ/T2YEjKJDNXI/AAAAAAAABHE/AijwQiGQWC0/s320/solusi-soal-un2011-no-29.png

Soal No. 30
Perhatikan gambar di bawah. Ketiga muatan listrik q1, q, dan q2 adalah segaris.

Description: http://2.bp.blogspot.com/-68dAnjtUwAg/T2IlmfhQeDI/AAAAAAAABGQ/I7__UCEHWjQ/s320/soal-un-2011-n0-30-fisika-study-center.png

Bila q = 5,0 μC dan d = 30 cm, maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah....(k = 9 x 109 N m2 C−2)
A. 7,5 N menuju q1
B. 7,5 N menuju q2
C. 15 N menuju q1
D. 22,5 N menuju q1
E. 22,5 N menuju q2

Pembahasan
Menentukan gaya coulomb pada sebuah muatan hasil interaksi dengan dua muatan lain di kiri dan kanannya. Arah-arah gaya seperti berikut
Description: http://1.bp.blogspot.com/-cyELPDInwBM/T2Ill70V4BI/AAAAAAAABF4/h1igzPusyps/s320/jawaban-soal-un-fisika-2011-no-30.png


sehingga

Description: http://3.bp.blogspot.com/-Hszr_m99HeI/T2IkZA2uUuI/AAAAAAAABE8/yIDxuApTkac/s320/pembahasan-un-fisika-2011-no-30.gif
Soal No. 31
Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar dan dialiri arus 2 A

Description: http://2.bp.blogspot.com/-WLnfxc8O5YQ/T3bGh1Xm11I/AAAAAAAABI4/K5L3790noro/s320/soal-un-fisika-2011-no-31.png

Jika jari-jari kelengkungan 2π cm, maka induksi magnetik di p adalah...
(μo = 4π x 10−7 Wb A m−1)
A. 5 x 10−5 T keluar bidang gambar
B. 4 x 10−5 T keluar bidang gambar
C. 3 x 10−5 T masuk bidang gambar
D. 2 x 10−5 T masuk bidang gambar
E. 1 x 10−5 T masuk bidang gambar

Pembahasan
Menentukan kuat medan magnetik dari kawat setengah lingkaran

Description: http://3.bp.blogspot.com/-1cQGn6-zC0I/T3bJlXGpkyI/AAAAAAAABKk/5se0ecwJ05M/s320/pembahasan-un-fisika-2011-no-31.gif

Soal No. 32
Agar arah arus induksi di hambatan R dari A ke B, maka magnet harus digerakkan....

Description: http://1.bp.blogspot.com/-VryzW4i3KNg/T3bGhyEd2qI/AAAAAAAABJA/OqbezQlQ9Mw/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-32.png

A. mendekati kumparan
B. menjauhi kumparan
C. arah ke atas
D. arah ke bawah
E. diputar perlahan-lahan

Pembahasan
Menentukan arah arus induksi magnet digerakkan menjauhi atau mendekati suatu kumparan.
-Jika magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka ujung kumparan sebelah kanan berkutub S dan ujung kiri kumparan berkutub U, sehingga arah arus induksi yang menghasilkan kutub-kutub seperti itu adalah jika arus dari B ke A melalui hambatan R.
-Jika magnet digerakkan mendekati kumparan, maka ujung kumparan sebelah kanan berkutub U dan ujung kiri kumparan berkutub S, sehingga arah arus induksi yang menghasilkan kutub-kutub seperti itu adalah jika arus dari A ke B melalui hambatan R.

Catatan:
Arah lilitan kawat kumparan harus diperhatikan, sehingga bisa saja saat magnet didekatkan, arah arus dari B ke A jika cara melilitnya dibalik.

Soal No. 33
Sebuah kawat PQ diletakkan di dalam medan magnet homogen seperti gambar.

Description: http://2.bp.blogspot.com/-1nelc9J43Uo/T3bGiL0lW2I/AAAAAAAABJQ/bCWiinHQ30A/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-33.png

Jika kawat dialiri arus dari Q menuju P, maka arah kawat akan melengkung....
A. ke bawah
B. ke atas
C. ke samping
D. keluar bidang gambar
E. masuk bidang gambar

Pembahasan
Menentukan arah gaya lorentz / gaya magnetik pada kawat yang dialiri arus listrik berada dalam suatu medan magnet.

Arah medan magnet (B) : masuk bidang baca
Arah arus listrik (i) : ke kiri
Dengan kaidah tangan kanan untuk gaya lorentz didapat arah gaya adalah ke bawah.

Soal No. 34
Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut

Description: http://1.bp.blogspot.com/-uLDhYDQ2T1Y/T3bGiR9r2JI/AAAAAAAABJc/Mv909hV8XYQ/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-34.png

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 200 V, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah....
A. 1,5 A
B. 2,0 A
C. 3,5 A
D. 4,0 A
E. 5,0 A

Pembahasan
Rangkaian listrik arus bolak-balik / AC.

Description: http://3.bp.blogspot.com/-c901nHRDifY/T3bJlYopACI/AAAAAAAABKw/-0SdN9VWxpA/s320/pembahasan-un-fisika-2011-no-34.gif

Soal No. 35
Rangkaian R-L-C disusun seperti gambar disamping.

Description: http://1.bp.blogspot.com/-t6xjly51cYY/T3bLU-rhBZI/AAAAAAAABK8/3BkHH0DSEKM/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-35.png

Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah.....
A.
Description: http://3.bp.blogspot.com/-4-YQTbzYRP0/T3bGinaw0EI/AAAAAAAABJo/W64Hfkqi9nE/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-35a.png

B.
Description: http://2.bp.blogspot.com/-OPQ8BHrYTdU/T3bHGoiPkPI/AAAAAAAABJ0/EZrw36WS7Gw/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-35b.png

C.
Description: http://4.bp.blogspot.com/-hT5tiAGK6Ac/T3bHG3QIB8I/AAAAAAAABJ8/wm4Dm34tptQ/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-35c.png

D.
Description: http://4.bp.blogspot.com/-UJEmEBAqQq4/T3bHG8toeLI/AAAAAAAABKM/PXtkcR7WaXI/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-35d.png

E.
Description: http://1.bp.blogspot.com/-yZb5XU5EIUA/T3bHHOKcWsI/AAAAAAAABKY/sOcBt6KO2S8/s320/soal-un-fisika-sma-2011-no-35e.png

Pembahasan
Grafik dari rangkaian arus bolak-balik yang bersifat induktif, dimana V mendahului I adalah grafik C.



Soal No. 36
Yang menunjukkan perbedaan pendapat atom menurut Rutherford dan Bohr adalah....
Rutherford
Bohr
A. Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif
Elektron tersebar merata di dalam inti atom
B. Elektron tersebar merata di dalam inti atom
Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif
C. Elektron bergerak mengorbit inti atom
Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap
D. Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap
Elektron dapat berpindah lintasan dengan menyerap/melepas energi
E. Elektron yang tereksitasi akan menyerap energi
Elektron yang bertransisi ke lintasan terdalam akan melepas energi

Pembahasan
Sekilas tentang kedua teori atom tersebut:

TEORI ATOM RUTHERFORD
(1) Semua muatan positif dan sebagian besar massa atom berkumpul pada sebuah titik di tengah-tengah atom (inti atom)
(2) Inti atom dikelilingi oleh elektron-elektron yang pada jarak relatif jauh, pada lintasan-lintasan seperti planet mengelilingi matahari pada tata surya

KELEMAHAN RUTHERFORD
(1) Tidak dapat menjelaskan kestabilan inti
(2) Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen

TEORI ATOM (HIDROGEN) NIELS BOHR
(1) Elektron atom hidrogen bergerak mengitari inti dalam orbit lingkaran (pengaruh gaya Coulomb)
(2) Elektron berputar hanya melalui orbit-orbit stabil tertentu tanpa meradiasikan energi (orbit stationer)
(3) Elektron dapat berpindah orbit dengan menyerap atau memancarkan energi
(4) Ukuran orbit ditentukan oleh momentum sudut orbit elektron terhadap intinya yang memenuhi mvr=nh/2π

KELEMAHAN BOHR
(1) Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman
(2) Tidak dapat menjelaskan spektrum dari atom atom berelektron banyak (namun sukses menjelaskan spektrum atom Hidrogen dan cukup untuk menjelaskan kestabilan atom hidrogen)
(3) Melanggar prinsip ketidak pastian Heissenberg
KET: efek Zeeman→gejala tambahan garis-garis spektrum atom jika atom –atom tereksitasi diletakkan dalam medan magnet

Jawaban : D

Soal No. 37
Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju vA = vB = ¾ c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah…
A. 9/16 c
B. 8/9 c
C. 24/25 c
D. 4/3 c
E. 3/2 c

Pembahasan
Penjumlahan kecepatan relativistik:
Description: http://fisikastudycenter.com/images/penjumlahan-relativistik.png

Masukkan data soal:

Description: http://fisikastudycenter.com/images/jawaban-un-2011-no-37.png

Soal No. 38
Perhatikan diagram pergeseran Wien berikut ini!

Description: http://fisikastudycenter.com/images/un-paket-12-no-38.png

Jika suhu benda dinaikkan, maka yang terjadi adalah …
A. Panjang gelombang tetap
B. Panjang gelombang bertambah
C. Panjang gelombang berkurang
D. Frekuensi tetap
E. frekuensi berkurang

Pembahasan
Dari Wien:
λmaks T = konstan
Jika suhu T diperbesar, agar tetap konstan maka panjang gelombang λ menjadi kecil nilainya / berkurang.

Soal No. 39
Inti atom yang terbentuk memenuhi reaksi fusi berikut ini :

1H1 + 1H11d2 + 1e0 + E

Diketahui :
Massa 1H1 = 1,0078 sma
Massa 1d2 = 2,01410 sma
Massa 1e0 = 0,00055 sma
1 sma = 931 MeV

Nilai E (energi yang dihasilkan) pada reaksi fusi tersebut adalah …
A. 0,44 MeV
B. 0,88 MeV
C. 0,98 MeV
D. 1,02 MeV
E. 1,47 MeV

Pembahasan
Energi reaksi:
E = Δ m × 931 MeV
Δ m = mreaktan − mproduk
Δ m = (1,0078 + 1,0078) − (2,01410 + 0,00055) = 0,00095 sma
E = 0,00095 × 931 MeV = 0,88445 MeV

Soal No. 40
Pemanfaatan radioisotop antara lain sebagai berikut :
(1) Mengukur kandungan air tanah
(2) Memeriksa material tanpa merusak
(3) Mengukur endapan lumpur di pelabuhan
(4) Mengukur tebal lapisan logam
Yang merupakan pemanfaatan di bidang industri adalah…
A. (1), (2), (3), dan (4)
B. (1), (2), dan (3)
C. (2), (3), dan (4)
D. (1), dan (3) saja
E. (2), dan (4) saja

Jawaban : E. (2) dan (4)





0 komentar:

Poskan Komentar

 
fisika suryani. Template Design By: SkinCorner