Pembahasan Soal UN SMA 2019

Pembahasan Soal UN SMA 2019 Fisika

Hallo sobat fisika...! Apakah sudah siap menghadapi Ujian Nasional. Kalian pilih mapel apa untuk UN 2020? Adakah yang memilih fisika sebagai mapel pilihan UN? kalau iya berarti selamat kalian termasuk orang - orang yang luar biasa karena tidak semua orang berani memilih fisika sebagai mapel pilihan UN. Pada kesempatan kali ini saya pengen membedah dan membahas soal - soal UN Fisika SMA tahun 2019 untuk membantu para pejuang UN 2020 yang memilih fisika sebagai mapel pilihan UN. Harapannya nilai UN fisika kalian memuaskan. aamiin

Berikut soal dan pembahasan UN SMA Fisika 2019

1. Soal

Sebuah balok diukur menggunakan jangka sorong memiliki panjang, lebar, dan tinggi seperti ditunjukan pada gambar.

Volume balok tersebut sesuai dengan kaidah angka penting adalah?

A. 1,130 $cm^{3}$

B. 1,13 $cm^{3}$

C. 1,1 $cm^{3}$

D. 1,2 $cm^{3}$

E. 1,5 $cm^{3}$

Pembahasan

Diketahui

Pengukuran dan angka penting

Pembacaan jangka sorong

Panjang = 1,82 cm (3 angka penting)

Lebar = 0,46 cm (2 angka penting)

Tinggi = 1,35 cm (3 angka penting)

Volume balok ?

$V_{balok}=p\times l\times t$

$V_{balok}=1,82\times 0,46\times 1,35$

$V_{balok}=1,13022\, \, cm^{3}$

Sesuai kaidah angka penting : perkaliaan angka penting, hasilnya mengikuti jumlah angka penting yang paling sedikit, maka:

$V_{balok}=1,1\, \, cm^{3}$

Jawaban C

2. Soal

Seseoarang mengendarai motor dengan rute seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut

Besar perpindahan yang ditempuh orang tersebut adalah

A. 30 km

B. 40 km

C. 50 km

D. 60 km

E. 70 km

Pembahasan

Diketahui

Vektor

Perpindahan jarak posisi awal ke posisi akhir

Komponen

$R_{x}=20+10=30$

$R_{y}=-40$

maka :

$R=\sqrt{R_{x}^{2}+R_{y}^{2}}$

$R=\sqrt{30^{2}+(-40)^{2}}$

$R=50\, \, km$

Jawaban C

3. Soal

Perhatikan gambar berikut

Diketahui percepatan sistem adalah $a_{sistem}$ , percepatan gravitasi adalah g dan tegangan tali adalah T. Besar percepatan balok A adalah?

A. $a_{A}=\frac{m_{B}g}{m_{A}}$

B. $a_{A}=\frac{m_{B}g-T}{m_{A}}$

C. $a_{A}=\frac{m_{A}m_{B}g}{m_{A}+m_{B}}$

D. $a_{A}=\frac{m_{B}g}{m_{A}+m_{B}}$

E. $a_{A}=\frac{T-m_{B}g}{m_{A}}$

Pembahasan

Diketahui

Dinamika Gerak Lurus

Gambar arah gaya pada sistem

Benda A : $T=m_{A}a$

Benda B : $m_{B}g-T=m_{B}a$

--------------------------- +

$m_{B}g=(m_{A}+m_{B})a$

$a=\frac{m_{B}g}{(m_{A}+m_{B})}$

Jawaban D

4. Soal

Satelit Helios 1 dan Helios 2 mengorbit Bumi dengan perbandingan jari - jari orbitnya 4 : 9 serta perbandingan massa Helios 1 dan Helios 2 adalah 4 : 9. Jika lintasan orbit satelit tersebut melingkar, maka perbandingan periode satelit Helios 1 dan Helios 2 adalah?

A. 4 : 9

B. 4 : 27

C. 8 : 27

D. 27 : 4

E. 27 : 8

Pembahasan

Diketahui

Gravitasi Newton

$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{4}{9}$

$\frac{M_{1}}{M_{2}}=\frac{4}{9}$

Perbandingan periode satelit Helios 1 dan Helios 2

$\left (\frac{T_{1}}{T_{2}} \right )^{2}=\left (\frac{R_{1}}{R_{2}} \right )^{3}$

$\left (\frac{T_{1}}{T_{2}} \right )^{2}=\left (\frac{4}{9} \right )^{3}$

$\frac{T_{1}}{T_{2}} =\sqrt{\left (\frac{4}{9} \right )^{3}}$

$\frac{T_{1}}{T_{2}} =\frac{8}{27}$

Jawaban C

5. Soal

Perhatikan gambar berikut!

Gambar di atas menunjukkan seorang ibu mendorong kereta belanja di atas bidang datar licin dengan gaya F sehingga berjalan dalam selang waktu t. Tabel berikut ini berisi data - data tentang massa (M), gaya dorong (F), dan waktu (t).

Berdasarkan tabel di atas, maka urutan data yang menghasilkan usaha mulai dari terkecil adalah . . . .

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

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

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

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

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

Pembahasan

Diketahui

Usaha Energi

$I=\Delta p$

$F.t=m(v_{t}-v_{o})$

$F.t=m(v-0)$

$v=\frac{F.t}{m}$

Usaha (W)

$W=\Delta E_{k}=\frac{1}{2}m\left (v_{t}^{2}-v_{o}^{2} \right )$

$W=\frac{1}{2}m\left (v_{t}^{2}-0^{2} \right )$

$W=\frac{1}{2}mv^{2}$

$W=\frac{1}{2}m\left ( \frac{Ft}{m} \right )^{2}$

$W=\frac{1}{2}\frac{F^{2}t^{2}}{m}$

Usaha terkecil maka nilai F dan t kecil dan M besar

maka usaha terkecil adalah tabel no 4

Jawaban E

6. Soal

Sebuah bola pejal dengan massa 4 kg terleak di ujung lemari kemudian didorong mendatar sehingga kecepatannya 2 $\, m.s^{-1}$ pada saat lepas dari tepi atas lemari seperti tampak pada gambar di bawah.

Percepatan gravitasi g adalah 10 $\, m.s^{-2}$ , maka energi mekanik partikel pada saat benda berada pada ketinggian 1 m dari tanah sebesar?

A. 40 J

B. 48 J

C. 80 J

D. 88 J

E. 96 J

Pembahasan

Diketahui

Usaha dan Energi

jika diketahui v dan h keadaan licin tidak ada gaya gesek berlaku hukum kekekalan energi

$E_{mekanik}=E_{p}+E_{k}$

$E_{mekanik}=mgh+\frac{1}{2}mv^{2}$

$E_{mekanik}=(4)(10)(2)+\frac{1}{2}(4)(2)^{2}$

$E_{mekanik}=80+8$

$E_{mekanik}=88\,\, joule$

Jawaban D

7. Soal

Berikut adalah grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) dua mobil A dan B yang bergerak dari posisi dan lintasan yang sama.

Dari pernyataan - pernyataan berikut:

(1) Mobil A dan B sama - sama berhenti pada detik ke 60

(2) Percepatan mobil A lebih besar dibanding percepatan mobil B

(3) Mobil A menempuh perjalanan lebih dekat daripada mobil B

(4) Mobil A dan B bertemu setelah bergerak 40 sekon

Pernyataan yang benar berkaitan dengan grafik di atas ditunjukkan oleh nomor? ....

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (3) dan (4)

Pembahasan

Diketahui

Gerak

Mobil A

$v_{t}=v_{o}+at$

$60=0+40a$

$a=1,5\, \, m/s^{2}$

Jarak yang ditempuh mobil A

$S=v_{o}t+\frac{1}{2}at^{2}$

$S=0+\frac{1}{2}(1,5)(40)^{2}$

$S=1200\, m$

Benda B

$v_{t}=v_{o}+at$

$60=36+40a$

$24=40a$

$a=0,6\, \, m/s^{2}$

Jarak yang ditempuh mobil B

$S=v_{o}t+\frac{1}{2}at^{2}$

$S=(36)(40)+\frac{1}{2}(0,6)(40)^{2}$

$S=1920\, \, m$

Jawaban C(2 dan 3)

8. Soal

Perhatikan gambar berikut

Dua bola digerakkan mendatar dengan kecepatan konstan tanpa gesekan secara bersamaan. Kecepatan bola 1 = 8 $\, m.s^{-1}$ dan kecepatan awal bola 2 = 5 $\, m.s^{-1}$ . Bola 2 dipercepat dengan percepatan tetap 20 $\, m.s^{-2}$ , maka kedua bola akan sampai di titik C pada waktu yang sama.

Dari pernyataan pernyataan berikut:

(1) Waktu yang diperlukan bola 2 sampai di titik C = 3 sekon.

(2) Saat kedua bola bertemu kecepatan bola 2 lebih kecil dari bola 1.

(3) Tinggi meja = 45 cm diukur dari lantai.

(4) Saat di titik C kecepatan bola 1 lebih besar dari bola 2.

Pernyataan yang benar berkaitan dengan peristiwa di atas adalah?

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (1) dan (4)

D. (2) dan (3)

E. (3) dan (4)

Pembahasan

Diketahui

Parabola dan GLBB

Bola 1

$v_{o}=$ 8 $\, m.s^{-1}$

Bola 2

$v_{o}=$ 5 $\, m.s^{-1}$

a = 20 $\, m.s^{-2}$

Kedua bola bertemu pada jarak mendatar yang sama

$s_{1}=s_{2}$

$\left (v_{o}t \right )_{1}=\left (v_{o}t+\frac{1}{2}at^{2} \right )_{2}$

$8t=5t+\frac{1}{2}(20)t^{2}$

$3t=10t^{2}$

$t=0,3\, s$

Bola 1

$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$

$0,3=\sqrt{\frac{2h}{10}}$

$0,09=\frac{2h}{10}$

$h=0,45\, m=45\, \, cm$

Kecepatan bola saat bertemu

Bola 1

$v_{t}^{2}=v_{o}^{2}-2gh$

$v_{t}^{2}=8^{2}-2(10)(0,45)$

$v_{t}^{2}=64-9$

$v_{t}=\pm \sqrt{55}\, m/s$

Bola 2

$v_{t}=v_{o}+at$

$v_{t}=5+20(0,3)$

$v_{t}=5+6$

$v_{t}=11\, m/s$

Jawaban D (2 dan 3)

9. Soal
Perhatikan gambar koin uang logam yang diletakkan di atas piringan yang berputar dengan kecepatan sudut tetap 6 $rad.s^{-1}$ berikut!

Massa koin = 0,1 kg, koefisien gesek statis = 0,40 dan percepatan gravitasi 10 $\, m.s^{-2}$ . Jarak maksimum koin dari poros putar agar koin tersebut tetap berputar bersama piringan adalah . . . .

A. 6 cm

B. 10 cm

C. 11 cm

D. 16 cm

E. 25 cm

Pembahasan

Diketahui
Dinamika Gerak Melingkar

$\omega =6\, \, rad/s$
$\mu=$ 0,40
m = 0,1 kg
Jarak maximum koin dari poros (R) agar koin tetap berputar bersama piringan
$F_{sp}=f_{g}$
$m\omega^{2}R=\mu mg$
   $R=\frac{\mu g}{\omega^{2}}$
   $R=\frac{0,4\times 10}{6^{2}}$
   $R=\frac{4}{36}$
   $R=\frac{1}{9}$
   $R=0,11 \, m=11\, \, cm$
Jawaban C

10. Soal
Perhatikan gambar dua bola bermassa 2m dan m yang bertumbukan berikut ini!

Dari pernyataan - pernyatan berikut ini:
(1) Koefisien restitusi sama dengan nol
(2) Jumlah momentum sebelum dan sesudah tumbukan sama besar
(3) Kecepatan benda bermassa 2m sebelum dan sesudah tumbukan tetap.
(4) Energi kinetik total kedua benda tetap.
Pernyataan yang benar jika jenis tumbukan kedua bola merupakan tumbukan tidak lenting sama sekali adalah?
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (2) dan (4)
Pembahasan

Diketahui

Tumbukan

Tumbukan kedua bola tidak lenting sama sekali

ciri:

Koefisien restitusi sama dengan nol

Berlaku hukum kekekalan momentum

Setelah tumbukan kedua bola menjadi satu

Kecepatan kedua bola setelah tumbukan sama

Jawaban A(1 dan 2)

11. Soal
Gambar di bawah menunjukkan gambar penampang melintang sayap pesawat terbang yang luasnya 40 $m^{2}$ .

Gerak pesawat terbang menyebabkan kelajuan aliran udara di bagian atas sayap sebesar 250 $\, m.s^{-1}$ dan kelajuan udara di bagian bawah sayap sebesar 200 $\, m.s^{-1}$ . Jika kerapatan udara adalah 1,2 $kg.m^{-3}$ , maka besar gaya angkat pesawat adalah?

A. 10.800 N

B. 24.000 N

C. 98.500 N

D. 540.000 N

E. 608.000 N

Pembahasan

Diketahui

Fluida Dinamis - Gaya angkat pesawat

A = 40 $m^{2}$

$\rho =$ 1,2 $kg.m^{-3}$
$v_{atas}=$ 250 $\, m.s^{-1}$
$v_{bawah}=$ 200
Gaya angkat pesawat
$F_{angkat}=\frac{1}{2}\rho A(v_{a}^{2}-v_{b}^{2})$
$F_{angkat}=\frac{1}{2}(1,2) (40)(250^{2}-200^{2})$
$F_{angkat}=540000\, N$
Jawaban D

12. Soal
Pada saat piringan A berotasi 120 rpm (gambar 1), piringan B diletakkan di atas piringan A (gambar 2) sehingga kedua piringan berputar dengan poros yang sama.

Massa piringan A = 100 gram dan massa piringan B = 300 gram, sedangkan jari - jari piringan A = 50 cm dan jari - jari piringan B = 30 cm. Jika momen inersia piringan adalah $\frac{1}{2}mR^{2}$ , maka besar kecepatan sudut kedua piringan pada waktu berputar bersama - sama adalah?
A. 0,67 $\pi$ $rad.s^{-1}$
B. 0,83   $\pi$ $rad.s^{-1}$
C. 1,92   $\pi$ $rad.s^{-1}$
D. 4,28   $\pi$ $rad.s^{-1}$
E. 5,71   $\pi$ $rad.s^{-1}$

Pembahasan

Diketahui

Dinamika Rotasi
Piringan A
$m_{A}=100\, gram$ = 0,1 kg
$R_{A}=50\, cm$ = 0,5 m
$\omega _{A}=120\, rpm=4\pi\, rad/s$
$I_{A}=\frac{1}{2}(0,1)(0,5)^{2}=125\times 10^{-4}\, kgm^{2}$
Piringan B
$m_{B}=300\, gram$ = 0,3 kg
$R_{B}=30\, cm$ = 0,3 m
$\omega _{B}=0\, rad/s$
$I_{B}=\frac{1}{2}(0,3)(0,3)^{2}=135\times 10^{-4}\, kgm^{2}$
pada keadaan akhir piringan berputar bersama
$\Sigma L_{awal}=\Sigma L_{akhir}$
$I_{1}\omega _{1}+I_{2}\omega _{2}=(I_{1}+I_{2})\omega$
$125\times 10^{-4}(4\pi )+0=\left ( 125\times 10^{-4}+135\times 10^{-4} \right )\omega '$
$500\pi\times 10^{-4}=(260\pi \times 10^{-4})\omega '$
$\omega '=1,92\pi \, rad/s$
Jawaban C

13. Soal
Seorang naik tangga homogen yang disandarkan pada dinding vertikal licin dengan sudut kemiringan tertentu seperti tampak pada gambar.

Berat tangga 300 N dan berat orang 700 N. Bila orang tersebut dapat naik sejauh 3 m sesaat sebelum tangga itu tergelincir, maka koefisien gesekan antara lantai dan tangga adalah
A. 0,14
B. 0,43
C. 0,49
D. 0,50
E. 0,85
Pembahasan

Diketahui

Keseimbangan Benda Tegar

Massa tangga = 30 kg

Massa orang = 70 kg

x = 3 m

$tan \, \theta =\frac{4}{3}$
koefisien gesek ( $\mu$ )

Cara cepat:
$tan\, \theta =\frac{m_{orang}x+\frac{1}{2}m_{tangga}L}{\mu L(m_{orang}+m_{tangga})}$
maka:
$\mu =\frac{m_{orang}x+\frac{1}{2}m_{tangga}L}{(m_{orang}+m_{tangga})L\, \, tan\, \theta}$
$\mu =\frac{70(3)+\frac{1}{2}(30)5}{(70+30)(5)\frac{4}{3}}$
$\mu =\frac{285}{\frac{2000}{3}}$
$\mu =0,43$
Jawaban B

14. Soal
Perhatikan gambar benda di bidang homogen di bawah ini!

Koordinat titik berat benda terhadap titik O adalah?
A. (4 ; 3,3)
B. (3,6 ; 3)
C. (3,3 ; 4)
D. (3,3 ; 3,6)
E. (3 ; 3,6 )
Pembahasan

Diketahui

Titik Berat

metode tabel

$x=\frac{\Sigma A_{x}}{\Sigma A}=\frac{92}{28}=3,3$
$y=\frac{\Sigma A_{y}}{\Sigma A}=\frac{112}{28}=4$
Jawaban C

15. Soal
Perhatikan empat susunan rangkaian pegas identik berikut!

Konstanta tiap pegas adalah k $N.m^{-1}$ , maka urutan konstanta pengganti susunan pegas dari nilai yang besar ke kecil adalah?

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

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

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

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

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

Pembahasan

Diketahui

Pegas

Susunan pegas

Seri ==> Se-per

Paralel ==> Jumlah

$k_{1}=2,5k$
$k_{2}=\frac{3}{5}k$
$k_{3}=\frac{3}{4}k$
$k_{4}=k$
Urutan konstanta pengganti pegas yang besar ke kecil
(1) - (4) - (3) - (2)
Jawaban E

16. Soal

(1) Memerlukan medium dalam perambatan

(2) Dapat mengalami pembiasan

(3) Merupakan gelombang longitudinal

(4) Dapat mengalami difraksi

(5) Dapat mengalami polarisasi

Pernyataan yang benar tentang sifat gelombang cahaya adalah

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

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

C. (1), (3), dan (5)

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

E. (2), (4), dan (5)

Pembahasan

Diketahui

Gelombang Cahaya

Sifat gelombang cahaya

- tidak memerlukan medium dalam merambat

- termasuk gelombang tranversal

- tidak dibelokkan medan listrik dan medan magnet

- dapat mengalami interferensi, difraksi, refraksi, refleksi, polarisasi dan dispersi

Jawaban E

17. Soal

Seorang anak menjatuhkan sebuah kayu di permukaan air sehingga pada permukaan air terbentuk gelombang. Jika mengganggap persamaan simpangan gelombang yang dihasilkan $y=6sin(0,2\pi t+0,5\pi x)$ dimana y dan x dalam cm dan t dalam sekon, dapat disimpulkan:

(1) Amplitudo gelombang 6 cm

(2) Frekuensi gelombang 0,4 Hz

(3) Panjang gelombang 4 cm

(4) Cepat rambat gelombang 1,6 $cm.s^{-1}$
Kesimpulan yang benar
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Pembahasan

Diketahui

Gelombang Mekanik

$y=6sin(0,2\pi t+0,5\pi x)$

$y=A\, sin\, (\omega t+kx)$
a. Ampitudo
   $A=6\, cm$
b. Kecepatan Sudut
   $\omega =0,2\pi$
$2\pi f=0,2\pi$
$f=0,1\, Hz$
c. Panjang Gelombang
   $k=0,5\pi \, /cm$
$\frac{2\pi }{\lambda }=0,5\pi \, /cm$
   $\lambda =\frac{2}{0,5}$
   $\lambda =4\, cm$
d. Cepat rambat
   $v=\frac{koef\, t}{koef\, x}$
   $v=\frac{0,2\pi }{0,5\pi }$
$v=0,4\, \, cm/s$
Jawaban B

18. Soal
Perhatikan gambar gelombang berikut ini!

Dari gambar tersebut titik - titik yang mempunyai fase 1,5 adalah?
A. P dengan V
B. P dengan U
C. Q dengan U
D. Q dengan T
E. R dengan S
Pembahasan

Diketahui

Gelombang Mekanik

Fase adalah posisi partikel pada gelombang

fase mirip jumlah gelombang

dua titik yang memiliki fase 1,5 adalah titik P dan V

Jawaban A

19. Soal

Perhatikan gambar di bawah ini!

Bunyi sebuah petasan didengar oleh Ali dengan intensitas sebesar $8\times 10^{2}\, W.m^{-2}$ dan amplitudo bunyi 2 m. Berapakah besar intensitas (I) dan Amplitudo bunyi petasan yang didengar oleh Bobi?
A. $I=8,1\, W.m^{-2}$ dan A = 20 cm

B. $I=8,1\, W.m^{-2}$ dan A = 45 cm

C. $I=10\, W.m^{-2}$ dan A = 22 cm

D. $I=10\, W.m^{-2}$ dan A = 90 cm

E. $I=81\, W.m^{-2}$ dan A = 180 cm

Pembahasan

Diketahui

Intensitas Bunyi

$I_{1}=$ $8\times 10^{2}\, W.m^{-2}$
$r_{1}=10\, m$
$r_{2}=100\, m$
$A_{1}=2\, m$
$A_{2}=?$
$I_{2}=?$
Intensitas Bunyi Bobi
   $\frac{I_{1}}{I_{2}}=\left ( \frac{r_{2}}{r_{1}} \right )^{2}$
$\frac{8\times 10^{2}}{I_{2}}=\left ( \frac{100}{10} \right )^{2}$
$\frac{8\times 10^{2}}{I_{2}}=100$
$I_{2}=8\, \, watt/m^{2}$
Amplitudo yang didengar Bobi
$I=\frac{P}{A}=\frac{E}{At}=\frac{\frac{1}{2}kA^{2}}{4\pi r^{2}t}$
$I\sim A^{2}$
maka:
   $\frac{I_{1}}{I_{2}}=\left (\frac{A_{1}}{A_{2}} \right )^{2}$
$\frac{8\times 10^{2}}{8}=\left (\frac{2}{A_{2}} \right )^{2}$
   $100=\left (\frac{2}{A_{2}} \right )^{2}$
   $10=\frac{2}{A_{2}}$
$A_{2}=0,2\, m=20\, cm$
Jawaban A

20. Soal

Mobil polisi bergerak dengan kecepatan 72 km/jam sambil membunyikan sirine berfrekuensi 1400 Hz. Di belakang mobil polisi terdapat pengendara sepeda motor yang bergerak dengan kecepatan 54 km/jam searah dengan mobil polisi. Cepat rambat bunyi di udara saat itu 330 m/s, maka besar frekuensi sirine mobil polisi yang didengar pengendara sepeda motor adalah?

A. 1.240 Hz

B. 1.380 Hz

C. 1.420 Hz

D. 1.450 Hz

E. 1.558 Hz

Pembahasan

Diketahui

Efek Doppler Bunyi

Sumber Bunyi => mobil polisi

$f_{s}=1400\, Hz$
$v_{s}=72\,\, km/jam=20\, m/s$
Pendengar => pengendara motor
$v_{p}=54\,\, km/jam=15\, m/s$
$v=330\, m/s$
Pendengar mengejar sumber bunyi
$f_{p}=\frac{v+v_{p}}{v+v_{s}}f_{s}$
$f_{p}=\left (\frac{330+15}{330+20} \right )1400$
$f_{p}=\left (\frac{345}{350} \right )1400$
$f_{p}=1380\, \, Hz$
Jawaban B

21. Soal

Pada sebuah ekperimen interferensi celah ganda digunakan cahaya hijau dengan panjang gelombang 5000 $\AA$ ( $1\AA =10^{-10}m$ ) dan cahaya violet yang panjang gelombangnya 4000 $\AA$ . Saat menggunakan cahaya hijau dengan jarak antara celah d, pola interferensi terbentuk pada layar yang berjarak L dari celah ganda. Saat digunakan cahaya violet, layar diatur agar jarak pita terang pertama dari terang pusat sama dengan ketika disinari cahaya hijau. Agar hal tersebut tercapai maka celah ke layar harus dijadikan?

A. 5L

B. 3L

C. 5/4 L

D. 1/5 L

E. 1/3 L

Pembahasan

Diketahui

Cahaya sebagai gelombang - interferensi celah ganda

Cahaya hijau (1)
$\lambda _{1}=5000\, \AA$
m = 1
Cahaya violet (2)
$\lambda _{2}=4000\, \AA$
m = 1
jika
$P_{hijau}=P_{violet}$
$\frac{m\lambda _{1}L}{d}=\frac{m\lambda _{2}L_{violet}}{d}$
$\frac{(1)(5000)L}{d}=\frac{(1)(4000)L_{violet}}{d}$
$L_{violet}=\frac{5}{4}L$
Jawaban C

22. Soal

Perhatikan gambar cermin cembung pada persimpangan jalan berikut!

Sebuah mobil mula - mula berada pada jarak 4 m di depan cermin cembung tersebut, kemudian mobil bergerak mejauhi cermin sehingga jaraknya menjadi 6 m. Jika jari - jari kelengkungan cermin 24 m, maka perbandingan jarak bayangan mula - mula dengan jarak bayangan setelah mobil menjauh adalah?

A. 1/4
B. 1/2
C. 3/4
D. 5/4
E. 5/2
Pembahasan

Diketahui

Alat Optik - Cermin

Cermin Cembung
R = -24 m
f = -12 m
jika $s_{1}=4\, m$
$s_{1}'=\frac{s_{1}.f}{s_{1}-f}$
$s_{1}'=\frac{4(-12)}{4-(-12)}$
$s_{1}'=-3\, \, cm$
Jika $s_{2}=6\, m$
$s_{2}'=\frac{s_{2}.f}{s_{2}-f}$
$s_{2}'=\frac{6(-12)}{6-(-12)}$
$s_{2}'=-4\, \, cm$
maka perbandingan bayangan mula - mula dan setelah menjauh
$\frac{s_{1}'}{s_{2}'}=\frac{3}{4}$
Jawaban C

23. Soal

Alkohol yang suhunya $0^{o}C$ bermassa 1 kg dipanaskan pada suatu pemanas. Grafik perubahan suhu terhadap kalor diberikan pada gambar di bawah ini.

Kalor yang dibutuhkan alkohol dari keadaan suhu $0^{o}C$ sampai mencapai suhu $78^{o}C$ dan seluruhnya telah berubah wujud adalah....

(kalor jenis alkohol = 2400 $J.kg^{-1}.C^{-1}$ : kalor uap alkohol = $2,1\times 10^{5}J.kg^{-1}$ )

A. 187,2 kJ

B. 210,2 kJ

C. 397,2 kJ

D. 450,2 kJ

E. 497,2 kJ

Pembahasan

Diketahui

Kalor

Kalor yang dibutuhkan untuk mengubah alkohol menjadi uap seluruhnya

m = 1 kg

$c_{alkohol}=2400\, J/kg^{o}C$

$L_{uap}=2,1\times 10^{5}\, J/kg$

maka kalor yang diperlukan
$Q_{total}=Q_{1}+Q_{2}$
$Q_{total}=mc\Delta T+mL_{uap}$
$Q_{total}=(1)(2400)(78)+(1)(2,1\times 10^{5})$
$Q_{total}=397200\, J$
$Q_{total}=397,2\, kJ$
Jawaban C

24. Soal

Di sebuah laboratorium, sekelompok siswa melaksanakan percobaan tentang suhu dan kalor. Percobaan dilakukan dengan memasukan es yang bersuhu -10 $^{o}C$ ke dalam segelas air hangat yang bersuhu 50 $^{o}C$ . Massa es dan massa air hangat masing - masing 100 gram dan 190,48 gram. Setelah es dimasukkan ke dalam air hangat, campuran diaduk secara perlahan sampai mencapai keseimbangan termal, dimana termometer menunjukkan suhu $0^{o}C$ . Pernyataan yang benar tentang kondisi es sekarang adalah?

(kalor jenis es = 2100 $J.kg^{-1}.C^{-1}$ , kalor jenis air = 4200 $J.kg^{-1}.C^{-1}$ , kalor lebur es = 336000 $J.kg^{-1}$ )

A. es masih tersisa 50 gram

B. tidak ada es yang mencair

C. seluruh es telah mencair

D. setengah bagian es telah mencair

E. es masih tersisa 10 gram

Pembahasan

Diketahui

Kalor

$m_{air}=$ 190,48 gram
$m_{es}=$ 100 gram
$c_{es}=$ 2100 $J.kg^{-1}.C^{-1}$ = 0,5 kal/g C
$L_{es}=$ 336000 $J.kg^{-1}$ = 80 kal/g
$c_{air}=$ 4200 $J.kg^{-1}.C^{-1}$ = 1 kal/g
Cek kalor yang dilepas dan diterima lebih besar mana
Kalor Lepas(air)
$Q_{lepas}=m_{air}c_{a}\Delta T$
$Q_{lepas}=(190,48)(1)(50)$
$Q_{lepas}=9524\, kalori$
Kalor Terima (es)
$Q_{terima}=m_{es}c_{es}\Delta T+m_{es}L_{es}$
$Q_{terima}=(100)(0,5)(10)+(100)(80)$
$Q_{terima}=8500\, kalori$
karena $Q_{lepas}>Q_{terima}$ maka seluruh es melebur semua.
Jawaban C

25. Soal

Amir memasangkan kaca pada mobilnya. Dia akan memilih kaca yang tepat agar panas pada siang hari tidak mudah merambat melalui kaca dari luar ke bagian dalam mobil. Suhu luar saat panas terik sebesar 38 $^{o}C$ dan suhu bagian dalam mobil 20 $^{o}C$ . Manakah jenis kaca yang tepat dipilih Amir?

Pembahasan

Diketahui

Perpindahan Kalor - Konduksi

$P=\frac{Q}{t}=\frac{kA\Delta T}{l}$

$I=\frac{P}{A}=\frac{k\Delta T}{l}$

Kaca yang bagus memiliki intensitas cahaya kecil dengan memilih kaca dengan konduktivitas termal kecil dan ketebalan besar, maka Amir harus memilih kaca jenis II.

Jawaban B

26. Soal

Perhatikan pernyataan - pernyataan berikut ini!

(1) Gas terdiri atas partikel - partikel kecil yang bergerak dengan kecepatan tetap ke arah sembarang

(2) Gerakan partikel hanya dipengaruhi oleh tumbukan antara masing - masing partikel atau antara partikel dan dinding.

(3) Tumbukan antara partikel atau antara partikel dengan dinding adalah tumbukan tidak lenting

(4) Ukuran volume partikel sangat kecil dibandingankan ukuran volume ruang tempat partikel bergerak

(5) Tidak berlaku hukum newton tentang gerak.

Pernyataan yang benar berkaitan dengan sifa - sifat gas ideal monoatomik adalah?

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

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

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

D. (2), (4), dan (5)

E. (3), (4), dan (5)

Pembahasan

Diketahui

Gas Ideal
Sifat Gas Ideal
- Ukuran partikel gas diabaikan terhadap ukuran ruang
- Partikel gas bergerak acak dan sembarang
- Partikel gas saling bertumbukan lenting sempurna
- Berlaku hukum Newton tentang gerak
- Tidak ada gaya tarik - menarik antarpartikel
Jawaban B

27. Soal

Suatu gas ideal monoatomik yang berada di dalam ruang tertutup mula - mula tekanannya $2\times 10^{6}Pa$ dan volumenya 25 liter, kemudian menjalani proses isobarik sehingga volumenya berubah menjadi 10 liter. Gas lalu mengalami proses ishokhorik sehingga tekanannya berubah menjadi $5\times 10^{6}Pa$ , selanjutnya gas mengalami proses isotermik sehingga tekanan dan volumenya kembali ke posisi semula. Grafik yang sesuai dengan proses ini adalah?

Pembahasan

Diketahui

Termodinamika
Grafik (P,V) termodinamika
Dimulai dari tekanannya $2\times 10^{6}Pa$ dan volumenya 25 liter
Proses Isobarik : volume menjadi 10 liter (grafik mendatar ke kiri)
Proses Isokhorik : volume menjadi $5\times 10^{6}Pa$ (grafik vertikal ke atas)
Proses Isotermal : volume menjadi 25 liter (grafik melengkung)
maka grafik yang sesuai adalah C
Jawaban C

28. Soal

Perhatikan gambar diagram mesin Carnot di bawah ini!

Suhu $T_{1}$ > $T_{2}$ dan efisiensi mesin mula - mula 20%. Bila efisiensi mesin ditingkatkan menjadi 60% maka suhu $T_{1}$ menjadi $T_{1}'$ dan $T_{2}$ menajdi $T_{2}'$ dengan besar masing - masing . . . .

A. $T_{1}'$ = $T_{1}$ dan $T_{2}'$ = 2 $T_{2}$

B. $T_{1}'$ = $T_{1}$ dan $T_{2}'$ = 3 $T_{2}$

C. $T_{2}'$ = $T_{2}$ dan $T_{1}'$ =2 $T_{1}$

D. $T_{2}'$ = $T_{2}$ dan $T_{1}'=\frac{5}{2}T_{2}$

E. $T_{1}'$ = $T_{1}$ dan $T_{2}'=\frac{5}{2}T_{2}$

Pembahasan

Diketahui

Termodinamika- Mesin Carnot
Suhu $T_{1}$ > $T_{2}$
$\eta =0,2$
$\eta' =0,6$
$\eta =1-\frac{T_{2}}{T_{1}}$
$T_{2} =(1-\eta )T_{1}$
Maka:
   $T_{2}=T_{2}'$
$(1-\eta )T_{1}=(1-\eta' )T_{1}'$
   $T_{1}'=\frac{(1-\eta )}{(1-\eta' )}T_{1}$
   $T_{1}'=\frac{(1-0,2 )}{(1-0,6 )}T_{1}$
   $T_{1}'=\frac{0,8}{0,4}T_{1}$
$T_{1}'=2T_{1}$
Jawaban C

29. Soal

Berikut ini pernyataan tentang bahaya radiasi gelombang elektromagnetik

(1) menyebabkan kanker kulit

(2) menyebabkan katarak mata

(3) memudarkan warna

(4) menyebabkan kemandulan

(5) menyebabkan kerusakan sel/jaringan hidup manusia

Pernyataan yang benar tentang bahaya sinar ultraviolet bagi kehidupan adalah

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

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

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

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

E. (2), (3), dan (5)

Pembahasan

Diketahui

Gelombang Elektromagnetik
Bahaya Sinar Ultraviolet
menyebabkan kanker kulit
menyebabkan katarak mata
memudarkan warna
Jawaban A(1,2 dan 3)

30. Soal

Massa sebuah inti atom $_{6}^{12}\textrm{C}$ = 12,0000 sma, massa proton = 1,0078 sma dan massa neutron = 1,0087 sma, besarnya defek massa pada pembentukan $_{6}^{12}\textrm{C}$ adalah . . . .

A. 0,099 sma
B. 1,078 sma
C. 6,047 sma
D. 6,052 sma
E. 12,0099 sma
Pembahasan

Diketahui

Fisika Inti
massa inti atom $_{6}^{12}\textrm{C}$ = 12,0000 sma
jumlah proton = 6
jumlah neutron = 12 - 6 = 6
massa proton = 1,0078 sma
massa neutron = 1,0087 sma
Defek massa ( $\Delta m$ )
$\Delta m=\Sigma m_{p}+\Sigma m_{n}-m_{inti}$
$\Delta m=6 (1,0078)+6(1,0087)-12,0000$
$\Delta m=12,099-12,000$
$\Delta m=0,099\, sma$
Jawaban A

31. Soal
Perhatikan grafik gaya listrik F terhadap jarak r antar dua muatan $Q_{1}$ dan $Q_{2}$ berikut ini!

Konstanta Coulomb k = $9\times 10^{9}N.m.C^{-2}$ , dan besar muatan $Q_{2}$ = 2 $Q_{1}$ , maka besar muatan $Q_{1}$ dan $Q_{2}$ adalah

A. $Q_{1}$ = 2 C dan $Q_{2}$ = 4 C

B. $Q_{1}$ = 1 C dan $Q_{2}$ = 2 C

C. $Q_{1}$ = 1/2 C dan $Q_{2}$ = 1 C

D. $Q_{1}$ = 1/4 C dan $Q_{2}$ = 1/2 C

E. $Q_{1}$ = 1/8 C dan $Q_{2}$ = 1/4 C

Pembahasan

Diketahui

Listrik Statis
ambil
$F=18\times 10^{9}N$
$r=1\, m$
maka:
$F=k\frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}}$
$18\times 10^{9}=9\times 10^{9}\frac{Q_{1}(2Q_{1})}{1^{2}}$
$1=Q_{1}^{2}$
$Q_{1}=1\, C$
untuk nilai
$Q_{2}=2Q_{1}=2(1)=2\, C$
Jawaban B

32. Soal

Empat kapasitor identik dengan kapasitas msing - masing kapaitor 9 $\mu F$ akan di rangkai membentuk rangkaian listrik dengan ujungnya dihubungkan dengan tegangan 10 V. Muatan total yang dapat disimpan dalam rangkaian kapasitor tersebut 120 $\mu C$ . Susunan kapasitor dalam rangkaian tersebut yang mungkin adalah?

A. 4 kapasitor dirangkai secara seri

B. 4 kapasitor dirangkai secara paralel

C. 3 kapasitor dirangkai seri, kemudian dirangkai paralel dengan 1 kapasior lain

D. 3 kapasitor dirangkai paralel, kemudian dirangkai seri dengan 1 kapasior lain

E. 2 kapasitor dirangkai seri, kemudian dirangkai paralel dengan 2 kapasitor lain yang dirangkai seri

Pembahasan

Diketahui

Kapasitor
$V_{tot}=10\, volt$
$Q_{tot}=120\, \mu C=120\times 10^{-6}C$
$Q=CV$
maka:
$C_{tot}=\frac{Q_{tot}}{V_{tot}}$
$C_{tot}=\frac{120\times 10^{-6}}{10}$
$C_{tot}=12\times 10^{-6}C=12\, \mu C$
Empat kapasitor identik yang diperoleh kapasitas total 12 $\mu F$
3 kapasitor 9 $\mu F$ disusun seri, kemudian dirangkai paralel dengan 1 kapasitor 9 $\mu F$
Jawaban C

33. Soal

Dua buah partikel bermuatan diletakkan pada sudut segitigas siku - siku seperti pada gambar berikut ini.

Besar kuat medan listrik total pada titik P adalah ....
A. $\frac{kQ}{r^{2}}$
B. $\frac{kQ}{2r^{2}}$
C. $\frac{kQ}{5r^{2}}$
D. $\frac{2kQ}{r^{2}}$
E. $\frac{5kQ}{r^{2}}$

Pembahasan
Diketahui

Listrik Statis-Medan Listrik
Medan Listrik muatan 1 dan muatan 2
$Q_{1}=3Q$
$Q_{2}=4Q$
$r_{1}=r_{2}=r$
$E_{1}=k\frac{Q_{1}}{r_{1}^{2}}=k\frac{3Q}{r^{2}}=3k\frac{Q}{r^{2}}$
$E_{2}=k\frac{Q_{2}}{r_{2}^{2}}=k\frac{4Q}{r^{2}}=4k\frac{Q}{r^{2}}$

2 vektor membentuk sudut tegak lurus
$E_{tot}=\sqrt{E_{1}^{2}+E_{2}^{2}}=\sqrt{\left ( 4k\frac{Q}{r^{2}} \right )^{2}+\left ( 3k\frac{Q}{r^{2}} \right )^{2}}$
$E_{tot}=5k\frac{Q}{r^{2}}$
Jawaban E

34. Soal
Perhatikan penunjukan jarum amperemeter pada gambar berikut!

Kuat arus yang terukur adalah . . . .
A. 60 A
B. 6 A
C. 5 A
D. 3 A
E. 0,3 A
Pembahasan

Diketahui

Alat Ukur Listrik- Amperemeter
Skala ditunjuk = 60
Skala maximum = 100
batas ukur 5 A
$I=\frac{skala \, \, ditunjuk}{Skala \, \, maximum}\times batas \, \, ukur$
$I=\frac{60}{100}\times 5$
$I=3\, \, Ampere$
Jawaban D

35. Soal
Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini!

Besar tegangan jepit pada titik AB adalah . . . .

A. 2 V

B. 4 V

C. 6 V

D. 8 V

E. 10 V

Pembahasan

Diketahui

Hukum 2 Kirchoff
1 loop, arah loop searah jarum jam

$\Sigma E+\Sigma IR=0$
$-8+(-8)+(-8)+(2+4+3+3)I=0$
$12I=24$
$I=2\, \, A$
Maka :
$V_{AB}=\Sigma E+\Sigma IR$
$V_{AB}=-8+(2)3$
$V_{AB}=-2\, Volt$
nilai V dari AB adalah 2 volt dari B menuju A
Jawaban A

36. Soal

Perhatikan rangkaian RLC berikut!

Dari rangkaian berikut:
(1) Impedansi rangkaian 290 ohm
(2) Kuat arus maksimum rangkaian 20 mA
(3) Rangkaian bersifat kapasitif
(4) Tegangan efektif ujung bc sebesar $2,5\sqrt{2}$ volt
Pernyataan yang benar berkaitan dengan rangkaian di atas adalah . . . .
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (2) dan (4)
Pembahasan

Diketahui

Rangkaian RLC
R = 210 ohm
$\omega =250\, rad/s$
$V_{max}=5,8\, volt$
L = 1,8 H
C =   $16\mu F=16\times 10^{-6}F$
$X_{L}=\omega L=250(1,8)=450\, ohm$
$X_{C}=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{250(16\times 10^{-6})}=250 \, \, ohm$
(1) Impedansi (Z)
$Z=\sqrt{R^{2}+(X_{L}-X_{C})^{2}}$
$Z=\sqrt{210^{2}+(450-250)^{2}}=290\, \, ohm$
(2) Arus listrik maksimum
$I_{max}=\frac{V_{max}}{Z}=\frac{5,8}{290}=0,02\, A$
(3) Sifat Rangkaian
   $X_{L}>X_{C}$ - induktif
(4) Tegangan Listrik BC

   $I_{ef}=\frac{I_{max}}{\sqrt{2}}=\frac{0,02}{\sqrt{2}}=0,01\sqrt{2}\, A$
   $V_{L}=I_{ef}X_{L}=\frac{0,02}{\sqrt{2}}(450)=4,5\sqrt{2}\, ohm$
Jawaban A

37. Soal
Kumparan kawat P memiliki 10 lilitan dan kumparan kawat Q memiliki 30 lilitan diletakkan sepusat. Gambar berikut menunjukkan kedua kumparan tampak dari atas.

Kumparan P berjari - jari 5 cm dan kumparan Q berjari - jari 20 cm. Kuat arus yang mengalir pada kumparan Q adalah $I_{Q}=20\, A$ , dan resultan kuat medan magnet di pusat lingkaran adalah nol. Berapakah kuat arus yang mengalir di kawat P ( $I_{P}$ ) ?

A. 15 A
B. 20 A
C. 25 A
D. 30 A
E. 35 A
Pembahasan

Diketahui

Medan Magnet
$I_{Q}=20\, A$
$a_{p}=5\, cm=5\times 10^{-2}m$
$a_{q}=20\, cm=20\times 10^{-2}m$

Kuat medan magnet di pusat nol, maka:

   $B_{p}=B_{q}$
$\frac{\mu _{o}I_{p}}{2a_{p}}N_{p}=\frac{\mu _{o}I_{q}}{2a_{q}}N_{q}$
   $\frac{I_{p}}{a_{p}}N_{p}=\frac{I_{q}}{a_{q}}N_{q}$
   $\frac{I_{p}}{5}(10)=\frac{20}{20}(30)$
$I_{p}=15\, \, A$
Jawaban A

38. Soal
Perhatikan pernyataan berikut ini!
(1) mengukur kedalaman laut
(2) membunuh sel kanker
(3) mensterilkan alat kesehatan
(4) menentukan kecepatan aliran sungai
Manakah yang memanfaatkan radioisotop Co-60?
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)
Pembahasan

Diketahui

Radioisotop
Manfaat dari radioisotop Co-60
Membunuh sel kanker

Mensterilkan alat kedokteran karena menghasilkan sinar gamma

sedangkan

(1) mengukur kedalaman laut (Sonar)

(4) menentukan kecepatan aliran sungai (Iodium I -131)

Jawaban C

39. Soal
Massa suatu benda yang sedang bergerak menurut pengamat yang diam di bumi bertambah 25% dari massa diamnya. Bila c = kelajuan cahaya dalam ruang hampa, maka kecepatan gerak benda tersebut adalah . . . .
A. 0,3 c
B. 0,4 c
C. 0,6 c
D. 0,8 c
E. 1,25 c
Pembahasan

Diketahui

Relativitas

$m=1,25m_{o}=\frac{5}{4}m_{o}$

Relativitas massa

$m=\frac{m_{o}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}$

$\frac{5}{4}m_{o}=\frac{m_{o}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}$

$\frac{5}{4}=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}$

$\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}=\frac{4}{5}$

$1-\frac{v^{2}}{c^{2}}=\frac{16}{25}$

$\frac{v^{2}}{c^{2}}=1-\frac{16}{25}$

$\frac{v^{2}}{c^{2}}=\frac{9}{25}$

$v=\frac{3}{5}c$

Jawaban C

40. Soal
Berikut ini grafik hubungan daya tiap satuan luas (P/A) terhadap panjang gelombang $\lambda$ yang dipancarkan oleh suatu benda hitam pada suhu (T) yang berbeda - beda.

Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa . . . .
A. Panjang gelombang maksimum ( $\lambda _{maks}$ ) yang dipancarkan cenderung naik saat suhunya naik
B. Panjang gelombang maksimum ( $\lambda _{maks}$ ) yang dipancarkan cenderung turun saat suhunya naik
C. Panjang gelombang maksimum ( $\lambda _{maks}$ ) yang dipancarkan cenderung tetap saat suhunya naik
D. Panjang gelombang maksimum ( $\lambda _{maks}$ ) yang dipancarkan cenderung turun saat suhunya turun
E. Panjang gelombang maksimum ( $\lambda _{maks}$ ) sebanding dengan suhu benda
Pembahasan

Diketahui

Fisika Modern - Hukum Wien
Semakin tinggi suatu benda yang memancarkan radiasi, maka intensitas maksimum pancaran akan bergeser ke panjang gelombang yang lebih pendek.
Panjang gelombang berbanding terbalik dengan suhu
Jawaban B

Pembahasan Soal UN SMA 2019

Pembahasan Soal Rangkaian RLC

Pembahasan Soal UTBK Fisika 2019

Pembahasan Soal Termodinamika

Pembahasan Soal UN SMA 2019

Categories

Stay Informed

Pembahasan Soal UN SMA 2019

You might like