26
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL 1 SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008 1. Untuk mengukur tebal sebuah balok kayu digunakan jangka sorong seperti gambar. Tebal balok kayu adalah ........ A. 0,31 cm B. 0,40 cm C. 0,50 cm D. 0,55 cm E. 0,60 cm Penyelesaian : Perhatikan gambar di atas! Dari gambar didapat: Skala utama = 0,3 cm Skala nonius = Panjang benda = skala utama + skala nonius = 0,3 + 0,1 = 0,4 cm 2. Seorang siswa mengukur diameter sebuah lingkaran hasilnya adalah 8,50 cm. Keliling lingkarannya dituliskan menurut aturan angka penting adalah ........ ( = 3,14) A. 267 cm B. 26,7 cm C. 2,67 cm D. 0,267 cm E. 0,0267 cm Penyelesaian : Diketahui: d = 8,50 cm Keliling lingkaran = d = 8,50 x 3,14 = 26,69 cm = 26,7 cm 3. Vektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram Cartisius seperti pada gambar. Resultan dinyatakan dengan vektor satuan adalah ........ A. 7i + 10 j D. 3i + 10j E. 3i + 7j

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

  • Upload
    voque

  • View
    251

  • Download
    4

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

1

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

1.

Untuk mengukur tebal sebuah balok kayu digunakan jangka sorong seperti gambar.

Tebal balok kayu adalah ........

A. 0,31 cm

B. 0,40 cm

C. 0,50 cm

D. 0,55 cm

E. 0,60 cm

Penyelesaian :

Perhatikan gambar di atas!

Dari gambar didapat:

Skala utama = 0,3 cm

Skala nonius =

Panjang benda = skala utama + skala nonius

= 0,3 + 0,1

= 0,4 cm

2. Seorang siswa mengukur diameter sebuah lingkaran hasilnya adalah 8,50 cm. Keliling

lingkarannya dituliskan menurut aturan angka penting adalah ........ ( = 3,14)

A. 267 cm

B. 26,7 cm

C. 2,67 cm

D. 0,267 cm

E. 0,0267 cm

Penyelesaian :

Diketahui: d = 8,50 cm

Keliling lingkaran = d

= 8,50 x 3,14

= 26,69 cm = 26,7 cm

3. Vektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram Cartisius seperti pada

gambar.

Resultan dinyatakan dengan vektor satuan adalah ........

A. 7i + 10 j D. 3i + 10j

E. 3i + 7j

Page 2: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

2

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

B. 7i + 10j

C. 3i + 7 j

Penyelesaian :

Fx = F1 cos 120 + F2 cos 0

= 14(- ) + (10)(1)

= -7 + 10

= 3i

Fx = F1 sin 120 + F2 sin 0

= 14( ) + 10(0)

= 7 j

4. Tetesan oli yang bocor jatuh dari mobil yang bergerak lurus dilukiskan seperti pada

gambar!

Yang menunjukkan mobil bergerak dengan percepatan tetap adalah ........

A. 1 dan 3

B. 2 dan 3

C. 2 dan 4

D. 1, 2, dan 3

E. 2, 3, dan 4

Penyelesaian :

Dari gambar yang menunjukkan mobil bergerak dengan percepatan tetap adalah gambar

(2 - percepatan) dan (3 - perlambatan). Bergerak dengan percepatan tetap artinya

mengalami perubahan kecepatan ( v) dengan besar dan arah percepatannya tetap.

5. Informasi dari gerak sebuah mobil mulai dari bergerak sampai berhenti disajikan

dengan grafik (v-t) seperti gambar.

Page 3: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

3

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Jarak tempuh mobil dari t = 2 sekon hingga t = 5 sekon adalah ........

A. 225 m

B. 150 m

C. 115 m

D. 110 m

E. 90 m

Penyelesaian :

Jarak yang ditempuh adalah t = 2s hingga t = 5s = SBCD

SBCD = SBC + SCD

SBC = v0t + .at²

= 30 . 2 + . 2²

= 60 + 20

= 80 m

SCD = v0t + .at²

= 50 . 1 + . 1²

= 50 + (-15)

= 35 m

SBCD = 80 + 35 = 115 m

6. Sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan v melalui lintasan yang berbentuk

lingkaran berjari-jari R dengan percepatan sentripetal (as). Agar percepatan sentripetal

menjadi dua kali dari semula maka ........

A. v dijadikan 4 kali dan R dijadikan 2 kali semula

B. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 4 kali semula

C. v dijadikan 2 kali dan R dijadikan 2 kali semula

Page 4: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

4

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

D. v tetap dan R dijadikan 2 kali semula

E. v dijadikan 2 kali semula dan R tetap

Penyelesaian :

;

Agar percepatan sentripetal (as2) menjadi dua kali dari semula (as1) maka v2 = 2v1 dan

R2 = 2R1

7. Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika massa balok 4 kg, dan antara balok dengan lantai tidak ada gesekan, maka balok

tersebut dalam keadaan ........

A. diam (tidak bergerak)

B. bergerak lurus berubah beraturan arah kanan

C. bergerak lurus berubah beraturan arah ke kiri

D. bergerak lurus beraturan arah ke kanan

E. bergerak lurus beraturan arah ke kiri

Penyelesaian :

F = Fs = F1 cos 45 + F2 cos 180 + F3 cos 0

= 24 . + 32(-1) + 20 . 1

= 12 - 32 + 20

= 12 - 12

= 16,97 - 12 5 N

Jadi balok bergerak lurus berubah beraturan arah kanan karena gaya lebih besar ke kanan

dengan selisih 5 N.

8. Data fisis planet A, planet B, dan planet Bumi terhadap matahari terlihat seperti pada

tabel!

Perbandingan periode planet A dan B adalah ........

Page 5: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

5

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

A.

B.

C.

D.

E.

Penyelesaian :

G = tetapan gravitasi

M = massa matahari

RA = 0,5 R

RB = 1,5 R

=

=

Jadi

9.

Benda bidang homogen pada gambar di atas, mempunyai ukuran AB = BC = cm.

Koordinat titik beratnya terhadap titik E adalah ........

A. (1 ; 1,7) cm

B. (1 ; 3,6) cm

C. (2 ; 3,8) cm

D. (2 ; 6,2) cm

E. (3 ; 3,4) cm

Penyelesaian :

Page 6: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

6

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Bangun 1 (A1) = 4 x 6 = 24

Bangun 2 (A2) = at

= . 4 . 3 = 6

X1 = ED = (4) = 2 cm

X2 = AC = (4) = 2 cm

Y1 = AE = (6) = 3 cm

Y2 = t + AE = (3) + 6 = 7 cm

Jadi koordinat titik berat terhadap titik E adalah (2 ; 3,8) cm.

10.

Batang AB massa 2 kg diputar melalui titik A ternyata momen inersianya 8 kg.m². Bila

diputar melalui titik pusat O (AO = OB), momen inersianya menjadi ........

A. 2 kg m²

B. 4 kg m²

C. 8 kg m²

D. 12 kg m²

E. 16 kg m²

Penyelesaian :

Diketahui: MAB = 2 kg

IA = 8 kg m² (sumbu putar pada ujung batang)

Page 7: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

7

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Ditanyakan: IO = ?

IO = mL²

IA = mL²

8 = . 2 L²

8 = L²

L² = 8 x 3/2 = 12

IO = mL²

= . 2 . 12

= 2 kg m²

11.

Sebuah balok bermassa 1,5 kg didorong ke atas oleh gaya konstan F = 15 N pada

bidang miring seperti gambar. Anggap percepatan gravitasi (g) 10 ms-2

dan gesekan

antara balok dan bidang miring nol. Usaha total yang dilakukan pada balok adalah

........

A. 15 J

B. 30 J

C. 35 J

D. 45 J

E. 50 J

Penyelesaian :

Diketahui: m = 1,5 kg

F = 15 N

g = 10 m/s²

Ditanya: W = ?

sin 30 =

x = 2 m (sisi miring)

Page 8: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

8

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

h = x sin 30 = 2( ) = 1 m

W = EP

= mg (h - h0)

= 1,5 . 10 (1 - 0)

= 15 J

12.

Grafik (F - x) menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas.

Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik di atas adalah ........

A. 20 joule

B. 16 joule

C. 3,2 joule

D. 1,6 joule

E. 1,2 joule

Penyelesaian :

Dari grafik diperoleh:

Ep = luas segitiga yang berwarna

Ep = a . t

= x F

= (0,08) 40

= 0,04 x 40 = 1,6 J

13.

Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan pada sudut elevasi 60° dan

kecepatan 40 m.s-1

seperti gambar. Jika gesekan dengan udara diabaikan, maka energi

kinetik peluru pada titik tertinggi ........

Page 9: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

9

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

A. 0 joule

B. 4 joule

C. 8 joule

D. 12 joule

E. 24 joule

Penyelesaian :

Ekpuncak = (m)(va)²

= m(v0 cos 60)²

= . 0,02 (40 . )²

= 0,01 x 400 = 4 joule

14. Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan

kecepatan

2 m.s-1

. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak

bola, sehingga kecepatan bola berubah menjadi 6 m.s-1

. Bila bola bersentuhan dengan

pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah ........

A. 8 kg.m.s-1

B. 6 kg.m.s-1

C. 5 kg.m.s-1

D. 4 kg.m.s-1

E. 2 kg.m.s-1

Penyelesaian :

Diketahui: massa bola = mb = 0,5 kg

v1 = 2 m.s-1

v2 = -6 m.s-1

t = 0,01 s

Ditanyakan: M = ?

M = m v

= mb(v2 - v1)

= 0,5(-6 - 2)

= 0,5(-8) = -4 kg.m .s-1

(-) menunjukkan arah

15. Potongan alumunium bermassa 200 gram dengan suhu 20°C dimasukkan ke dalam

bejana air bermassa 100 gram dan suhu 80°C. Jika diketahui kalor jenis alumunium

0,22 kal/g°C dan kalor jenis air 1 kal/g°C, maka suhu akhir air dan alumunium

mendekati ........

A. 20°C

B. 42°C

C. 62°C

D. 80°C

E. 100°C

Penyelesaian :

Page 10: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

10

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Diketahui: mal = 200 g

cal = 0,22 kal/g°C

Tal = 20°C

mair = 100 g

cair = 1 kal/g°C

Tair = 80°C

Qs = QL

mal . cal . Tal = mair . cair . Tair

200 . 0,22(Tc - 20) = 100 . 1(80 - Tc)

44(Tc - 20) = 100(80 - Tc)

44Tc - 880 = 8000 - 100Tc

44Tc - 100Tc = 8000 + 880

144Tc = 8880

Tc = 62°C

16.

Dua batang logam A dan B berukuran sama masing-masing mempunyai koefisien

konduksi 2k dan k. Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-

ujung yang bebas dikenakan suhu seperti pada gambar. Suhu (t) pada sambungan

logam A dan B adalah ........

A. 80°C

B. 100°C

C. 120°C

D. 150°C

E. 160°C

Penyelesaian :

Diketahui: TA = 210°C

KA = 2K

TB = 30°C

KB = K

(Ukuran sama, maka LA = LB dan AA = AB)

Ditanyakan: t = ?

Dua batang disambung maka:

420 - 2t = t - 30

420 + 30 = t + 2t

Page 11: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

11

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

3t = 450

t = 150°C

17.

Perhatikan peristiwa kebocoran tangki air pada lubang P dari ketinggian tertentu pada

gambar di atas (g = 10.m.s-2

) Air yang keluar dari lubang P akan jatuh ke tanah setelah

waktu t = ........

A.

s

B.

s

C.

s

D. s

E. 2 s

Penyelesaian :

= 2 m/s

s

18. Sebanyak 3 liter gas Argon bersuhu 27° C pada tekanan 1 atm (1 atm = 105 Pa) berada

Page 12: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

12

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

di dalam tabung. Jika konstanta gas umum R = 8,314 J m-1

K-1

dan banyaknya partikel

dalam 1 mol gas 6,02 x 1023

partikel, maka banyak partikel gas Argon dalam tabung

tersebut adalah ........

A. 0,83 x 1023

partikel

B. 0,72 x 1023

partikel

C. 0,42 x 1023

partikel

D. 0,22 x 1023

partikel

E. 0,12 x 1023

partikel

Penyelesaian :

Diketahui: T = 27°C = 300 K

V = 3 liter = 3 x 10-3

m3

P = 105 Pa

R = 8,314 Jm-1

K-1

N0 = 6,02 x 1023

partikel

Ditanyakan: N = ?

PV = nRT

105 . 3 x 10

-3 = n . 8,314 . 300

3 x 10² = n . 2494,2

n = 0,1203

N = n . N0

= 0,1203 . 6,02 x 1023

= 0,72 x 1023

partikel

19. Tekanan gas ideal di dalam ruang tertutup terhadap dinding tabung dirumuskan

sebagai

P = Ek [P = tekanan (Pa); N = jumlah molekul (partikel) gas; V volume gas; dan

Ek adalah energi kinetik rata-rata molekul (J)] Berdasarkan persamaan ini, pernyataan

yang benar adalah ........

A. tekanan gas terhadap dinding bergantung pada energi kinetik rata-rata molekul

B. energi kinetik gas bergantung pada tekanan yang ditimbulkan molekul terhadap

dinding

C. suhu gas dalam tabung akan berubah jika tekanan gas berubah

D. jika jumlah molekul gas berkurang maka volume energi kinetik molekul akan

berkurang

E. jika volume gas bertambah maka tekanan gas akan berkurang

Penyelesaian :

P = Ek jika volume gas bertambah maka tekanan gas akan berkurang.

Page 13: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

13

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

20.

Grafik P-V dari sebuah mesin Carnot terlihat pada gambar atas!

Jika mesin menyerap kalor 800 J, maka usaha yang dilakukan adalah ........

A. 105,5 J

B. 252,6 J

C. 336,6 J

D. 466,7 J

E. 636,7 J

Penyelesaian :

Diketahui: T1 = 600 K

T2 = 250 K (suhu rendah)

Q1 = 800 J

Ditanya: W = ?

W = Q1(1 - )

= 800(1 - )

= 466,7 J

21. Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop di bawah ini:

Jika berkas yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, berarti jarak antara

lensa objektif dan okuler adalah ........

A. 8 cm

B. 17 cm

C. 22 cm

D. 30 cm

E. 39 cm

Penyelesaian :

Dari gambar diperoleh:

fob = 2 cm

Sob = 2,2 cm

fok = 8 cm

Ditanyakan: d = ?

d = S'ob + fok

Page 14: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

14

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

= -

=

S'ob = 22 cm

d = 22 + 8 = 30 cm

22. Perhatikan gelombang elektromagnetik berikut ini!

1. infra merah 3. ultra violet

2. televisi 4. sinar gamma

Urutan yang benar, berdasarkan frekuensi dari yang paling besar sampai paling kecil

adalah ........

A. (4), (3), (1), (2)

B. (4), (3), (2), (1)

C. (3), (4), (1), (2)

D. (2), (3), (1), (4)

E. (1), (2), (3), (4)

Penyelesaian :

Urutan berdasarkan frekuensi dari yang paling besar:

- sinar

- sinar X

- sinar UV

- cahaya tampak

- infra merah

- radar

- gelombang TV

- gelombang Radio

23. Gelombang berjalan merambat pada tali ujung tetap dilukiskan seperti pada diagram di

bawah ini:

Jika jarak AB = 6 m ditempuh dalam selang waktu 0,25 (s), maka simpangan titik P

memenuhi persamaan ........

A.

yp = 0,5 sin (12t - )m

B.

yp = 0,5 sin (12t + )m

C.

yp = 0,5 sin (6t - )m

D.

yp = 0,5 sin (4t - )m

E.

yp = 0,5 sin (4t + )m

Penyelesaian :

Page 15: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

15

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Diketahui: XAB = 6 m

tAB = 0,25 s

= 4 m

Yp = A sin 2

= 0,5 sin 2

= 0,5 sin 2 (6t - )

= 0,5 sin (2 . 6t - )

= 0,5 sin (12t - )m

Tanda dalam sinus negatif (-) karena gelombang merambat ke kanan.

24. Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 640 nm.

Sebuah layar diletakkan 1,5 m dari celah. Jika jarak kedua celah 0,24 mm maka jarak

dua pita terang yang berdekatan adalah ........

A. 4,0 mm

B. 6,0 mm

C. 8,0 mm

D. 9,0 mm

E. 9,6 mm

Penyelesaian :

Diketahui: = 640 nm = 640 x 10

-6 mm

L = 1,5 m = 1,5 x 10³ mm

d = 0,24 mm

Page 16: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

16

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Ditanyakan: Yterang = ?

Yterang =

=

= 40 x 10-1

= 4,0 mm

25. Jarak seorang pengamat A ke sumber gempa dua kali jarak pengamat B ke sumber

gempa. Apabila intensitas gempa di pengamat B 8,2 x 104 W.m

-2, berarti intensitas

gempa di A sebesar ........

A. 2,05 . 104 W.m

-2

B. 4,10 . 104 W.m

-2

C. 8,20 . 104 W.m

-2

D. 1,64 . 104 W.m

-2

E. 2,00 . 104 W.m

-2

Penyelesaian :

Diketahui: RA = 2 RB

IB = 8,2 x 104 W.m

-2

Ditanyakan: IA = ?

IA = dicari nilai P

IB =

8,2 x 104 =

P = 8,2 x 104 RB²

IA =

=

=

=

= 2,05 . 104 W.m

-2

26.

Seorang pemuda yang berdiri diam meniup peluit pada frekuensi 490 Hz ke arah mobil

Page 17: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

17

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

yang sedang bergerak mendekati anak tersebut seperti pada gambar.

Pelayangan yang terdengar antara gelombang langsung dan gelombang yang

dipantulkan mobil adalah 10 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s-1

, maka

kecepatan mobil adalah ........

A. 6,9 m.s-1

B. 5,8 m.s-1

C. 4,4 m.s-1

D. 3,8 m.s-1

E. 3,4 m.s-1

Penyelesaian :

Diketahui: fs = 490 Hz

vs = 0

fp = 10 + 490 = 500 Hz

v = 340 m.s-1

Ditanyakan: vp = ?

1,0204 =

346,9 = 340 + vp

vp = 6,9 m.s-1

27.

Muatan listrik +q1 = 10 C; +q2 = 20 C dan q3 terpisah seperti pada gambar di atas.

Agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q2 = nol; maka muatan q3 adalah ........

A. +2,5 C

B. -2,5 C

C. +25 C

D. -25 C

E. +4 C

Penyelesaian :

Diketahui: Q1 = 10 C

Q2 = 20 C

Ditanyakan: agar FQ2 = 0

F2.1 = F2.3

Page 18: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

18

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Q3 = 0,25 x 10 . 10

-6

= +2,5 C

28.

Kapasitor X, Y, dan Z dirangkai seperti pada gambar di atas! Bila sakelar S ditutup

selama 5 sekon, energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z adalah ........

A. 144 joule

B. 720 joule

C. 864 joule

D. 1.728 joule

E. 3.456 joule

Penyelesaian :

E = c . V²

= . 12 . (24)²

= 6 x 576

= 3.456 Joule

29.

Untuk mengetahui nilai hambatan (RAB) kawat AB, digunakan rangkaian

dengan penunjukan voltmeter dan ampermeter seperti pada gambar.

Nilai hambatan kawat (RAB) adalah ........

A. 10,0 ohm

B. 8,0 ohm

C. 6,0 ohm

D. 4,0 ohm

E. 2,0 ohm

Page 19: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

19

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

Penyelesaian :

Dari gambar diperoleh:

Pada Volmeter (V) = x 10 = 8 V

Pada Amperemeter (i) = 2/5 x 10 = 4 A

iRAB - V + ird = 0

4RAB - 10 + 4(0,5) = 0

4RAB - 10 + 2 = 0

4RAB = 8

RAB = 2 ohm

30. Perhatikan rangkaian gambar di bawah ini!

Bila sakelar S ditutup, maka daya pada R = 4 adalah ........

A. 6 W

B. 9 W

C. 18 W

D. 20 W

E. 36 W

Penyelesaian :

Ditanyakan: Daya pada R = 4 (P) adalah = ?

Dari gambar diketahui:

i1 = i2 + i3 ............ (1)

Loop I

2i2 + 4i1 - 12 = 0 .............. (2)

Loop II

6 - 2i2 = 0

2i2 = 6

i2 = 3A

Persamaan (2)

2i2 + 4i1 - 12 = 0

2(3) + 4i1 - 12 = 0

Page 20: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

20

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

6 + 4i1 - 12 = 0

4i1 = 6

i1 = 1,5 A

Daya pada R = 4 adalah:

P = i1² . R

= 1,5² . 4

= 9 W

31.

Sebuah kawat lurus dialiri arus listrik 5 A seperti gambar. [ = 4 x 10-7

WbA-1

m-1

].

Besar dan arah induksi magnet dititik P adalah ........

A. 4 x 10-5

T, ke kanan

B. 4 x 10-5

T, ke kiri

C. 5 x 10-5

T, tegak lurus menuju bidang kertas

D. 5 x 10-5

T, tegak lurus menjauhi bidang kertas

E. 9 x 10-5

T, tegak lurus menjauhi bidang kertas

Penyelesaian :

Diketahui: a = 2 cm = 2 x 10

-2

i = 5A

= 4 x 10-7

WbA-1

m-1

(arah menggunakan kaidah tangan kanan I)

=

=

= 5 x 10-5

T, tegak lurus menjauhi bidang kertas

Page 21: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

21

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

32.

Dua kawat lurus (1) dan (2) diletakkan sejajar dan terpisah 4 cm seperti gambar. Kawat

ke-3 akan diletakkan di dekat kawat (1) dan (2). Agar kawat itu mengalami gaya

magnetik sekecil-kecilnya, maka diletakkan di daerah ........

A. PQ

B. QR

C. RS

D. QS

E. ST

Penyelesaian :

Jika i1 searah i2 terjadi gaya tarik-menarik yang sama. Jika i1 berlawanan arah dengan i2

terjadi gaya tolak-menolak.

F1 = F2 =

r = jarak kedua kawat

F ~ gaya terkecil bila i kecil dan jarak (r) besar.

Jadi, agar kawat itu mengalami gaya magnetik sekecil-kecilnya, maka diletakkan di

daerah PQ.

33.

Kawat PQ panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat AB memotong

medan magnetik serba sama 0,02 Tesla seperti pada gambar di atas. Besar dan arah arus

induksi pada kawat PQ adalah ........

A. 1 ampere dari P ke Q

B. 1 ampere dari Q ke P

C. 4 ampere dari P ke Q

D. 4 ampere dari Q ke P

E. 4,8 ampere dari P ke Q

Penyelesaian :

Diketahui: L = 50 cm = 0,5 cm

B = 0,02 T

v = 2 m.s-1

R = 0,02

Ditanyakan: i = ?

= BLV

Page 22: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

22

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

iR = BLV

i =

= 1 A

Karena PQ digeser ke kanan maka menimbulkan gaya Lorentz ke kiri. Sesuai dengan

kaidah tangan kanan 3, sehingga arus bergerak dari atas ke bawah (P ke Q).

34.

Rangkaian RLC seri dirangkaikan seperti pada gambar di atas. Bila sakelar s ditutup,

beda potensial antara titik B dan D adalah ........

A. 6 volt

B. 12 volt

C. 48 volt

D. 72 volt

E. 96 volt

Penyelesaian :

Diketahui: R = 8

L = 32 x 10-3

H

C = 8 x 10-4

F

= 125 rad/s

= 120 V

Ditanyakan: VBD = ?

XL = L

= L

= 125 . 32 x 10-3

= 4

XC =

=

= 10

z =

=

= 10

i = = 12A

Beda potensial antara B dan D = VBD

Page 23: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

23

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

VBD VAD =

120 =

=

= (misalkan x = VBC - VCD)

120² = 96² + x²

x² = 120² - 96²

= 14400 - 9216

x =

= 72 V

x = (VBC - VCD) = VBD = 72 V

35. Roket yang sedang diam panjangnya 10 m. Jika roket bergerak dengan kecepatan 0,8 c

(c = kecepatan cahaya = 3 x 108 m.s

-1) maka menurut pengamat di bumi panjang roket

tersebut selama bergerak adalah ........

A. 5 m

B. 6 m

C. 7 m

D. 8 m

E. 9 m

Penyelesaian :

Diketahui: L0 = 10 m

v = 0,8 c

Ditanyakan: L = ?

=

=

=

=

L =

= 6 m

Page 24: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

24

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

36. Diketahui atom Carbon terdiri dari nomor atom A = 12 dan nomor massa Z = 6.

Gambar model atom Carbon menurut teori atom Niels Bohr adalah ........

A.

B.

C.

D.

E.

Penyelesaian :

Carbon nomor atomnya = 6

Susunan elektronnya 2, 4 n = 2

37. Suatu benda hitam pada suhu 27° C memancarkan energi R dipanaskan sampai 327° C

energi radiasinya menjadi ........

A. 16 RJ.s-1

B. 12 RJ.s-1

C. 10 RJ.s-1

D. 6 RJ.s-1

E. 4 RJ.s-1

Penyelesaian :

Diketahui: T1 = 27°C = 300 K

T2 = 327°C = 600 K

P1 = RJs-1

Ditanyakan: P2 = ?

P =

P1 = e A(T1)4

= e A(300)4

= e A 81 x 108

P2 = e A(T2)4

= e A(600)4

= e A 1296 x 108

= e A(81 x 16 . 108)

= 16P1

= 16 RJ.s-1

38. Pernyataan berikut ini yang tidak menggambarkan teori kuantum Planck ........

A. semua foton merupakan gelombang elektromagnet

Page 25: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

25

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

B. efek Compton menerapkan teori kuantum Planck

C. kecepatan foton sama dengan kecepatan cahaya

D. cahaya terdiri atas kuantum-kuantum

E.

energi dalam satu foton adalah E = h (h = tetapan Planck, c = kecepatan cahaya)

Penyelesaian :

E = h

39. Jika Nitrogen ditembak dengan partikel alfa, maka dihasilkan sebuah inti Oksigen dan

sebuah proton seperti terlihat pada reaksi inti berikut ini:

Diketahui massa inti:

= 4, 00260 sma

= 14,00307 sma

= 16,99913 sma

= 1,00783 sma

Jika 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka pada reaksi di atas ........

A. dihasilkan energi 1,20099 MeV

B. diperlukan energi 1,20099 MeV

C. dihasilkan energi 1,10000 MeV

D. diperlukan energi 1,10000 MeV

E. diperlukan energi 1,00783 MeV

Penyelesaian :

m = (m + m ) - (m + m )

m = (4,00260 + 14,00307) - (16,99913 + 1,00783)

= 18,00567 - 18,00696

= -0,00129 sma

E = m 931

= -0,00129 x 931

= -1,20099 MeV

40. Massa unsur radioaktif P mula-mula X gram dengan waktu paruh 2 hari. Setelah 8 hari

unsur yang tersisa Y gram. Perbandingan antara X : Y adalah ........

A. 16 : 1

B. 8 : 1

C. 4 : 1

D. 1 : 8

E. 1 : 16

Penyelesaian :

Diketahui: N0 = X

Page 26: SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA · PDF fileVektor = 14 N dan = 10N diletakkan pada diagram ... Kemudian keduanya dihubungkan menjadi satu dan pada ujung-ujung yang bebas ... SOAL

A N H A R I A Q S O F I S I K A S M A N 2 T A M S E L

26

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA 2008

T = 2 hari

t = 8 hari

Nt = Y

Ditanyakan: = ?

Jadi X : Y = 16 : 1

41.

Grafik (F - x) menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas.

Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik di atas adalah ........

A. 20 joule

B. 16 joule

C. 3,2 joule

D. 1,6 joule

E. 1,2 joule

Penyelesaian :

Dari grafik diperoleh:

Ep = luas segitiga yang berwarna

Ep = a . t

= x F

= (0,08) 40

= 0,04 x 40 = 1,6 J