jln. mr. cokrokusumo no.54 rt.015/005, kel. cempaka, kec. … · 2018-03-16 · diberikan rumus...

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821

mechtermlighlismfism

DC3BCE5B

[email protected]

www.basyiralbanjari.wordpress.com

Ahmad Basyir Najwan Jln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, Kota

Banjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733 Contact Person : 0896-5985-6821

Follow my Instagram @basyir.elphisic.elbanjari

Hal | 1

Kalimantans Phisics Competetion 2018

KalPhiCo 2018

Olimpiade SMA

Pembahasan Soal Tahap I

1. Diberikan rumus hubungan antara besaran A, B, dan C sebagai berikut!

=

Jika diketahui = 48,44 dan = 2,1 maka nilai A menurut aturan angka penting

adalah ...

A. 23,06667

B. 23,067

C. 23,07

D. 23,1

E. 23

Pembahasan :

Untuk perkalian atau pembagian menurut angka penting, hasilnya haruslah suatu

bilangan yang jumlah angka pentingnya sama dengan jumlah angka penting terkecil

dari bilangan yang dikalikan. Disini, terdiri dari 4 angka penting dan terdiri dari

2 angka penting, maka hasilnya haruslah bilangan yang memilki 2 angka penting

=

=

48,44

2,1= 23,06666666666666666666666666666666666666666666

Hasil ini kita bulatkan menjadi 2 angka penting

= 23

Jawaban : A

2. Perhatikan tabel di bawah ini!

Besaran Dimensi

Energi () 22

Kelajuan Cahaya () 1

Viskositas () 11

Momentum () 1

Percepatan Gravitasi () 2

Konstanta Planck () 21

Berdasarkan informasi dalam tabel tersebut, manakah dari pernyataan berikut yang

tidak benar mengenai energi?

A. = /

B. 2 = 22 + 24

C. = (1/2)2

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 2

D. =

E. = 6

Pembahasan :

Untuk soal ini kita cek dimensi masing-masing pilihan. Dimensi suku di sebelah kanan

haruslah sama dengan dimensi energi yang berada di sebelah kiri.

=

=

21. 1

= 22(sesuai)

2 = 22 + 24 = (1)2(1)2 + 2(1)4 = (22)2(sesuai)

=1

22 = (1)2 = 22(sesuai)

= = (2) = 22(sesuai)

= 6 = (11)(1) = 2(tidak sesuai)

Jawaban : E

3. Mobil A sedang melaju dengan kecepatan A = 80 km/jam terhadap acuan tanah.

Pada saat itu, mobil B melewati mobil A dengan kecepatan B = 90 km/jam. Alfi yang

diam di pinggir jalan mengukur kecepatan mobil B sebesar 90 km/jam dan

menyatakan bahwa mobil B melaju dengan sangat cepat. Namun, Iko yang berada di

dalam mobil A tidak setuju dan mengukur kecepatan mobil B sebesar 10 km/jam atau

sangat lambat. Perselisihan tersebut dapat diselesaikan dengan persamaan fisika

yang dinyatakan sebagai ...

A. AB =

B. C =

C. AC =

D. AB =

E. BC =

Pembahasan :

Konsep yang digunakan di sini adalah konsep GERAK RELATIF. Kecepatan benda A

terhadap benda B dapat dinyatakan sebagai kecepatan benda A terhadap benda C

ditambah kecepatan benda C terhadap benda B atau secara matematis dapat

dituliskan sebagai

AB = +

Dalam gerak relatif juga berlaku bahwa kecepatan benda C terhadap benda B akan

sama dengan negatif dari kecepatan benda B terhadap benda C

=

Sehingga

AB =

Jawaban : D

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 3

4. Jika sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 370 dan kecepatan awalnya

adalah 10 m/s, maka tentukanlah kecepatan peluru setelah 0,4 detik adalah ...

(sin 370 = 3/5 dan cos 370 = 4/5)

A. 1 m/s

B. 17 m/s

C. 2 m/s

D. 217 m/s

E. 3 m/s

Pembahasasn :

Peluru akan mengalami gerak parabola, komponen kecepatan awal peluru adalah

sumbu 0 = 0 cos 370 = 8 m/s

sumbu 0 = 0 sin 370 = 6 m/s

Pada sumbu , peluru tidak menerima gaya luar sehingga peluru tidak dipercepat

atau diperlambat dan dia mengalami gerak lurus beraturan yang mengakibatkan

kecepatannya konstan atau = 0 = 8 m/s.

Pada sumbu peluru mendapat gaya luar dari gaya gravitasi yang arahnya ke bawah

sehingga dia dipercepat ke bawah dan peluru mengalami gerak lurus berubah

beraturan. Kecepatan peluru pada sumbu saat = 0,4 s adalah

= 0 = 6 10.0,4 = 2 m/s

Kecepatan total peluru adalah

= 2 + 2 = 82 + 22 = 64 + 4 = 68 = 217 m/s

Jawaban : D

5. Diketahui air mengalir melewati pipa venturimeter seperti gambar di bawah ini.

Jika luas penampang 1 = 5 cm2 dan 2 = 4 cm

2. Maka kecepatan air yang memasuki

pipa venturimeter adalah ... (air = 1000 kg/m3)

A. 3 m/s

B. 4 m/s

= 45 cm

2 1 2

1

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 4

C. 5 m/s

D. 9 m/s

E. 25 m/s

Pembahasan :

Untuk menghitung kecepatan air yang masuk kita gunakan rumus berikut

1 =

2

(12

)2

1

= 2.10.0,45

(54)

2

1

= 9

2516 1

= 9

916

= 16 = 4m

s

Jawaban : B

6. Benda A dan B dihubungkan dengan tali seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Jika koefisien gesek kinetik k = 0,2, massa A 10 kg, massa B 15 kg, dan benda A

bergerak di atas lantai kasar, besarnya percepatan yang dialami sistem adalah

A. 3,2 m/s2

B. 3,0 m/s2

C. 2,8 m/s2

D. 2,6 m/s2

E. 2,4 m/s2

Pilihan Tambahan

F. 5,2 m/s2

Pembahasan :

Gaya normal yang diberikan lantai kasar pada benda A sama dengan berat benda A

atau = A maka gaya gesek kinetik yang bekerja pada benda A adalah k = k =

kA dan arahnya adalah ke kiri.

Tinjau benda A

Benda A dipercepat ke kanan dengan percepatan akibat adanya gaya tegangan tali

dan dihambat oleh gaya gesek k yang arahnya ke kiri, dari sini kita peroleh

kA = A (1)

Tinjau benda B

A

B

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 5

Benda B dipercepat ke bawah dengan percepatan yang sama dengan benda A yaitu

akibat gaya beratnya sendiri namun ditalangi oleh gaya tegangan tali yang arahnya ke

atas, dari sini kita peroleh

B = B (2)

Jumlahkan persamaan (1) dan (2) untuk menghilangkan variable

B = B kA = A

B kA = B + A+

(B kA) = (B + A) =B kA

B + A

=15 0,2.10

15 + 1010 =

130

25= 5,2 m/s

Jawaban : tidak ada di pilihan

7. Sebuah bola yang terika bergerak melingkar dalam lingkaran horizontal yang berjari-

jari = 2 m. Bola tersebut membuat satu putaran dalam 3 s. Maka percepatan bola

tersebut adalah ... ( = 3,14)

A. 4,39 m/s2

B. 6,59 m/s2

C. 8,78 m/s2

D. 9,87 m/s2

E. 13,17 m/s2

Pembahasan :

Perode gerak melingkar bola adalah = 3 s. Untuk gerak suatu benda yang melingkar

beraturan, percepatan yang dimilikinya adalah percepatan sentripetal s

s = 2 = (

2

)

2

=42

2 =

4(3,14)2

322 =

8

99,8596 8,78 m/s2

Jawaban : D

8. Sebuah balok bermassa 6 kg ditarik oleh gaya 60 N di atas lantai yang licin. Bila gaya

membentuk sudut 600 terhadap bidang datar, percepatan balok adalah sebesar ...

A. 10 m/s2

B. 8 m/s2

C. 6 m/s2

D. 4 m/s2

E. 2,5 m/s2

Pembahasan :

Balok tidak dipercepat pada arah vertikal. Komponen gaya tarik luar pada arah

horizontal adalah

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 6

= 60 cos 600 = 30 N

Maka percepatan balok adalah

=

=

=30

5= 6 m/s2

Jawaban : C

9. Terdapat dua buah vektor yang sama besarnya. Bila perbandingan antara besar

jumlah dan selisih kedua vektor tersebut sama dengan 3, maka sudut yang dibentuk

oleh kedua vektor tersebut adalah ...

A. 900

B. 600

C. 450

D. 300

E. 00

Pembahasan :

| + 2|

| 2|=

12 + 2

2 + 212 cos

12 + 2

2 212 cos = 3

1 = 2 =

22 + 22 cos

22 22 cos = 3

2 + 2 cos

2 2 cos = 3

2 + 2 cos = 6 6 cos

8 cos = 4 cos =1

2 = 600

Jawaban : B

10. Pernyataan berikut yang benar terkait dengan cahaya biru, cahaya kuning, sinar-X,

dan gelombang radio adalah ...

A. Cahaya biru mempunyai energi terbesar

B. Cahaya kuning mempunyai panjang gelombang terbesar

C. Gelombang radio mempunyai panjang gelombang terbesar

D. Di ruang hampa, percepatan sinar-X lebih besar daripada kecepatan gelombang

radio

E. Cahaya kuning mempunyai kecepatan yang paling rendah.

Pembahasan :

Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari energi terbesar (panjang

gelombang terpendek atau frekuensi terbesar) sampai energi terkecil (panjang

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 7

gelombang terbesar atau frekuensi terkecil) adalah Sinar Gamma, Sinar Rontgen atau

Sinar-X, Ultraviolet, Cahaya Tampak (ungu, nila, biru, hijau , kuning, jingga, dan

merah), Infra Merah, Gelombang Radar, Gelombang Mikro, Gelombang Televisi, dan

Gelombang Radio atau dapat disingkat menjadi GRUTI RADA TELER. Kecepatan

gelombang elektromaknetik bernilai tetap yaitu = 3 108 m/s dan tidak

dipercepat. Maka pernyataan yang benar adalah pilihan C.

Jawaban : C

11. Sebanyak 500 gram es bersuhu 00C hendak dicairkan menjadi air bersuhu 50C. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/g0C, kalor lebur es adalah 80 kal/gr dan kalor jenis air 1 kal/g0C, maka banyak kalor yang dibutuhkan adalah ... A. 50000 kalori B. 47500 kalori C. 45000 kalori D. 42500 kalori E. 40000 kalori

Pembahasan :

Kalor yang diserap es digunakan untuk mengubah wujudnya menjadi air dan menaikkan suhunya menjadi 50C maka

= lebur + menaikkan suhu

= eses + esair

= 500.80 + 500.1. (5 0)

= 40000 + 2500 = 42500 kalori

Jawaban : D

12. Dua buah logam memiliki panjang yang sama. Logam P ujungnya bersuhu 100C disambung dengan logam Q yang suhu ujungnya 1150C. Konduktivitas termal logam P adalah 2,5 kali dari konduktivitas termal logam Q. Jika luas penampang kedua batang logam sama, maka suhu di titik sambungan antara logam P dan Q adalah ... A. 200C B. 300C C. 400C D. 500C E. 600C

Pembahasan :

P =5

2Q

P( P)

=

Q(Q )

P( P) = Q(Q )

5

2Q( 10) = Q(115 )

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 8

5 50 = 230 2

7 = 280 = 400C Jawaban : C

13. Titik dekat seorang kakek terletak pada jarak 120 cm di depan matanya. Untuk melihat dengan jelas suatu benda yang terletak 30 cm di depan mata, kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai berkekuatan ... Dioptri. A. 5 B. 4,16 C. 2,5 D. 2,5 E. 4,16

Pembahasan :

Untuk rabun dekat, lensa yang digunakan haruslah lensa cembung (fokus positif). Hal yang dilakukan kacamata di sini adalah membuat bayangan benda yang berada pada jarak 120 cm pada jarak 30 cm dari lensa (jarak antara lensa dan mata dapat diabaikan). Jarak benda disini bernilai negatif karena benda dan bayangan sama-sama berada di depan lensa. Terus kenapa jarak benda yang neagtif, kenapa bukan jarak bayangan? Hal ini dikarenakan mata ada di belakang lensa, bayangan haruslah ada di depan lensa, berarti jarak bendalah yang harus kita buat negatif

1

=

1

+

1

1

=

1

120+

1

30=

3

120 = 40 cm

Kekuatan lensa adalah nilai dari 1 per jarak fokus lensa dimana jarak fokus lensa yang digunakan memilki satuan meter.

=1

=

1

0,4= 2,5 D

Jawaban : D

14. Sebuah mikroskop memiliki titik api objektif 2,0 cm. Sebuah benda diletakkan di bawah lensa objektif pada jarak 2,2 cm. Panjang mikroskop 24,5 cm dan pengamat bermata normal, maka perbesaran total mikroskop bernilai ... A. 20 kali B. 25 kali C. 50 kali D. 75 kali E. 100 kali

Pembahasan :

Pertama kita cari jarak bayangan benda dari lensa objektif

1

ob=

1

ob+

1

ob ob

=obob

ob ob=

2,2.2,0

2,2 2,0=

4,4

0,2= 22 cm

Perbesaram lensa objektif adalah

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 9

ob =ob

ob=

22

2,2= 10 kali

Kita dapat menemukan jarak titik fokus lensa okuler dari panjang mikroskop

= ob + ok ok = ob

= 24,5 22,0 = 2,5 cm

Perbesaran lensa okuler untuk mata normal (n = 25 cm) dan tidak berakomodasi adalah

ok =nok

=25

2,5= 10 kali

Sehingga perbesaran total mikrsokop adalah

= ob ok = 100 kali

Jawaban : E

15. Sebuah tongkat yang panjangnya 40 cm dan tegak di atas permukaan tanah dijatuhi martil 10 kg dari ketinggian 50 cm di atas ujungnya. Bila gaya tahan rata-rata tanah 1000 N, maka banyaknya tumbukam martil yang perlu dilakukan terhadap tongkat agar menjadi rata dengan permukaan tanah adalah ... A. 4 kali B. 5 kali C. 6 kali D. 8 kali E. 10 kali

Pembahasan :

Di sini, energi potensial yang dimiliki martil akan diubah menjadi energi kinetik batang. Energi kinetik batang akan dihabiskan oleh tanah dengan melakukan usaha dengan gaya rata-ratanya. Misal diperlukan kali tumbukan, maka

rat =

Dengan adalah jarak tempuh tongkat sampai masuk seluruhnya ke dalam tanah atau sama dengan panjang tongkat.

=rat

=

1000.0,4

10.10.0,5= 8 kali

Jawaban : D

16. Sebuah benda bermassa 5 kg berada di bagian atas bidang miring licin.

10 m

530

5 kg

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 10

Jika kecepatan awal benda adalah 2 m/s, maka usaha yang terjadi saat benda mencapai dasar bidang miring adalah ... ( = 10 m/s2 dan sin 530 = 4/5) A. 500 Joule B. 400 Joule C. 300 Joule D. 200 Joule E. 100 Joule

Pembahasan :

Usaha adalah negatif dari perubahan enrgi pootensial benda

= =

= 10 sin 530 = 8 m

nilainya negatif karena posisi akhir lebih rendah dari posisi awal

Maka

= 5.10. (8) = 400 Joule

Jawaban : B

17. Suatu mesin carnot, jika reservoir panasnya bersuhu 400 K dia kan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, efisiensinya akan menjadi ... % A. 50,0 B. 52,5 C. 57,0 D. 62,5 E. 64,0

Pembahasan :

Rumus efisiensi mesin karnot adalah

= (1 21

) 100%

Kondisi awal

40% = (1 2

400) 100%

0,4 = 1 2

400

160 = 400 2 2 = 240 K

Kondisi akhir

= (1 21

) 100%

= (1 240

640) 100%

= (1 0,375) 100%

= 0,625 100% = 62,5%

Jawaban : D

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 11

18. Sebuah mesin carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi bersuhu 800 K mempunyai efisiensi sebesar 40%. Agar efisiensinya naik menjadi 50%, maka suhu reservoir tingginya harus diubah menjadi A. 900 K B. 960 K C. 1000 K D. 1180 K E. 1600 K

Pembahasan :

Rumus efisiensi mesin karnot adalah

= (1 21

) 100%

Kondisi awal

40% = (1 2

800) 100%

0,4 = 1 2

800

320 = 800 2 2 = 480 K

Kondisi akhir

50% = (1 21

) 100%

0,5 = 1 480

1

480

1 = 0,5 1

= 960 K

19. Titik C berada di antara dua planet seperti berikut! Planet A memiliki massa 16 dan planet B memiliki massa 25. Letak titik C dari planet A agar pengaruh medan gravitasi dari kedua plnet bernilai nol adalah ... A. 4/3 d B. 5/9 d C. 2/3 d D. 5/2 d E. 4/9 d

Pembahasan :

Misalkan jarak titik C dari planet A adalah , maka jaraknya dari planet B adalah

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 12

A = B

A2

=B

( )2

( )2

2=

BA

=

BA

= BA

=

1 + BA

=

1 + 2516

=

1 +54

=4

9

Jawaban : E

20. Bola A bermassa 60 gram dan bola B bermassa 40 gram dihubungkan oleh batang AB (massanya diabaikan)

Jika kedua bola diputar dengan sumbu pusat di P maka momen inersia sistem adalah ... A. 12,25 104 kgm2 B. 13,50 104 kgm2 C. 14,50 104 kgm2 D. 15,50 104 kgm2 E. 16,25 104 kgm2

Pembahasan :

P = A2 + B

2

P = (6 102)(15 102)2 + (4 102)(5 102)2

P = 1350 106 + 100 106

P = 1450 106 = 14,50 104 kgm2

Jawaban : C

21. Seorang anak memanjat tali dan berhenti pada posisi seperti diperlihatkan gambar berikut!

15 cm 5 cm

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 13

Besar tegangan tali yang menahan anak tersebut jika massa anak adalah 50 kg adalah ... A. 400 N B. 500 N C. 600 N D. 700 N E. 800 N Pembahasan : Perhatikan diagram kesemibangan gaya berikut di titik temu ketiga tali! Keseimbangan gaya pada arah horizontal 1 cos 37

0 = 2 cos 530

14

5= 2

3

5 2 =

4

31

Keseimbangan gaya pada arah vertikal 1 sin 37

0 + 2 sin 530 =

13

5+ 2

4

5= 500

13

5+ 1

16

15= 500

125

15= 500 1 = 300 N dan 2 = 400 N

Jawaban : A 22. Perhatikan gambar di bawah ini!

Bola bermassa 100 gram menumbuk dinding tembok dengan kelajuan 25 m/s yang membentuk sudut 300 terhadap arah vertikal. Bola kemudian memantul dengan sudut dan kelajuan yang sama. Besar impuls yang terjadi pada bola tersebut adalah ... A. 1,5 kgm/s B. 2,5 kgm/s C. 3,5 kgm/s D. 4,5 kgm/s E. 5,5 kgm/s

Pembahasan :

Dinding hanya memberikan impuls pada arah horizontal yang menyebabkan kemponen kecepatan bola arah horizontal berbalik arah. Impuls diterima bola adalah

= ( ()) = 2 = 2 sin 300

= 2.0,1.25.0,5 = 2,5 kgm/s

Jawaban : B

23. Ayunan sederhana dengan panjang tali = 0,4 m dipasang pada sebuah dinding seperti gambar berikut!

370 530

50 kg

1 2

370 530

= 500 N

1 2

300

300

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 14

Jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2, periode ayunan adalah ... A. 0,17 sekon B. 0,34 sekon C. 0,68 sekon D. 1,28 sekon E. 1,50 sekon

Pembahasan :

Periode ayunan adalah waktu total dari untuk melalui lintasan

Waktu dari A ke B adalah adalah seperempat periode bandul sederhana dengan panjang tali = sedangkan wakti dari B ke C adalah seperempat periode bandul sederhana dengan panjang tali = /2, dari sini akan kita peroleh

1 =1

4(2

) =

2

2 =1

4(2

2) =

2

2

Maka periode bandul ini adalah

= 2(1 + 2)

= 2 (

2

+

2

2) =

(1 +

1

22)

= 0,4

10(

2 + 2

2)

= 0,2 (3,42

2) 0,34

Jawaban : B

24. Pada sebuah pipa vertial terpasang di dalamnya sebuah pegas dan penampang lingkaran dari karet berjari-jari 10 cm seperti terlihat pada gambar di bawah ini!

2

2

2 1

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 15

Suatu zat cair dengan massa jenis 800 kg/m3 kemudian dimasukkan ke dalam pipa hingga ketinggian 35 cm. Pegas tertekan ke bawah hingga posisinya setinggia dari dasar pipa. Jika konstanta pegas 200 N/m dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Maka nilai adalah ... A. 1,5 cm B. 4 cm C. 5,5 cm D. 6 cm E. 10 cm

Pembahasan :

Berat cairan akan diimbangi oleh gaya pegas. Perubahan panjang pegas adalah

= (50 )cm =50

100m (di sini sudah dalam cm)

= P

CC =

C2C =

50

100

800.10.22

7. 0,12. 0,35 = 200

50

100

88 = 100 2

2 = 12 = 6 cm

Jawaban : D

25. Sebuah tikungan miring dengan jari-jari 10 m dapat dilalui dengan aman pada kecepatan maksimum 36 km/jam pada saat tertutup salju. Sudut kemiringan jalan tersebut adalah ... A. 00 B. 300 C. 450 D. 600 E. 530

Pembahasan :

Karena jalanan tertutup salju, gesekan dapat kita abaikan (jalan bisa di asumsikan sangat licin). Perhatikan diagaram gaya berikut!

50 cm 35 cm

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 16

Keseimbangan gaya pada arah vertikal

cos = (1)

Keseimbangan gaya pada arah radial

sin = 2

(2)

Bagi persamaan (2) dengan persamaan (1)

sin

cos =

2

tan =2

=

102

10.10= 1 = 450

Jawaban : C

26. Bola pejal bermassa 10 kg mula-mula diam kemudian dilepaskan dari ujung sebuah bidang miring dan mulai bergerak translasi dan rotasi. Jari-jari bola adalah 1 meter dan ketinggian adalah 28 m. Kecepatan bola saat tiba di ujung bawah bidang miring adalah ... A. 13 m/s B. 15 m/s C. 16 m/s D. 20 m/s E. 22 m/s

Pembahasan :

Energi penurunan energi potensial bola di ubaha menjadi energi kinetik rotasi dan translasi bola pejal. Bola pejal menggelinding tanpa slip sehingga berlaku = dan momen inersia bola pejal adalah = (2/5)2.

=1

22 +

1

2(

2

52) (

)

2

=7

102 =

10

7

S

bola pejal

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 17

= 10

710.28 = 400 = 20 m/s

Jawaban : D

27. Perhatikan rangkaian listrik sederhana seperti tampak pada gambar berikut!

Besar kuat arus 1 adalah ... A. 0,25 A B. 0,30 A C. 0,36 A D. 0,45 A E. 0,50 A

Pembahasan :

Kita pilih arah loop seperti gambar di bawah ini!

Dengan menggunakan Hukum Kirchoff II untuk kedua loop akan kita peroleh

Loop 1 :

6 + 21 + 2(1 + 2) = 0 21 + 2 = 3 (1)

Loop 2 :

8 + 2 + 2(1 + 2) = 0 21 + 32 = 8 (2)

Kurangkan persamaan (2) dengan 3 kali persamaan (1)

21 + 32 = 861 + 32 = 9

41 = 1

8 V 6 V

1

2

2 1

2

8 V 6 V

1

2

2 1

2

loop 1 loop 2

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 18

1 = 0,25 A

Jawaban : A

28. Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup B mempunyai panjang yang sama. Perbandingan frekuensi nada atas pertama antara pipa organa A dan pipa organa B adalah ... A. 1 1 B. 2 1 C. 2 3 D. 3 2 E. 4 3

Pembahasan :

Berikut adalah bentuk gelombang untuk nada atas pertama pada pipa organa A dan B

Frekuensi gelombang adalah =

, maka perbandingan A dan B adalah

AB

=

A

B

=BA

=

43

AB

=4

3

Jawaban : E

29. Diberikan tiga buah kawat dengan nilai arah arus seperti gambar berikut! Besar dan arah medan magnet titik P yang berjarak 1 meter dari kawat ketiga adalah ... A. 4,5 107 Tesla B. 5,5 107 Tesla C. 6,5 107 Tesla D. 7,5 107 Tesla E. 8,5 107 Tesla

Pembahasan :

Pipa Organa A Pipa Organa B

= A =3

4B

3 A

kawat I kawat II kawat III

1 m 1 m 2 m P

2 A 1 A

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 19

kita jadikan arah masuk bidang kertas sebagai arah positif. Kawat I dan II memberikan medan magnetik yang arahnya masuk bidang kertas sehingga nilainya positif dan kawat II memberikan medan magnetik yang arahnya keluar bidang kertas sehingga nilainya negatif.

P = I II + III

P =0121

0222

+0222

=02

(11

22

+33

)

P =4 107

2(

1

4

2

2+

3

1) = 4,5 107 Tesla

Jawaban : A

30. Titik P berada di sekitar dua buah penghantar berbentuk setengah lingkaran dan kawat lurus panjang seperti gambar berikut! Besar kuat medan magnet di titik P adalah ... A. 8 107 Tesla B. 7 107 Tesla C. 6 107 Tesla D. 5 107 Tesla E. 4 107 Tesla

Pembahasan :

Medan magnet dari kawat melingkar di pusatnya adalah

=0

4

Dengan adalah besar sudut kawat melingkar. Untuk kawat setengah lingkaran, = sehingga

=0

4

Medan magnet akibat kawat setengah lingkaran arahnya masuk bidang kertas dan medan magnet akibat kawat lurus arahnya keluar bidang kertas

= L

=014

022

=4 107

8

4.1

4 107. 2

2. 1= 4 107 Tesla

Jawaban : E 31. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

1 m

1 m P

8

A

2 A

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 20

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik maks = 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 :

Impedansi rangkaian adalah

= 2 + (L C)2

= 602 + (120 40)2 = 100

Kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah

maks =maks

=

200

100= 2 A

Jawaban : B

32. Permukaan katode disinari cahaya sampai pada frekuensi tertentu. Ternyata tidak terjadi foto elektron. Agar permukaan katode memancarkan foto elektron, usaha yang dapat dilaksankan adalah ... A. Mengurangi tebal katode dan memperbesar intesitas cahaya B. Memperbesar panjang gelombang dan memperbesar intensitasnya C. Mengurangi tebal katode dan memperbesar panjang gelombang D. Memperbesar frekuensi cahaya sampai frekuensi batas dan memperbesar

intensitasnya E. Memperbesar frekuensi cahaya sampai di atas frekuensi batas dan memperbesar

intensitasnya

Pembahasan :

Efek fotolistrik memenuhi persamaan berikut

= 0 +

dengan = dan 0 = 0. Suku adalah frekuensi cahaya dan 0 adalah frekuensi batas. Suku 0 disebut juga sebagai fungsi kerja logam. Efek fotolistrik akan terjadi jika energi cahaya yang diberikan melebihi nilai fungsi kerja logam. Dari sini dapat kita simpulkan bahwa usaha yang bisa dilakukan adalah dengan memperbesar

120 40

60

S

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 21

frekuensi cahaya sampai di atas frekuensi batas. Memperbesar intensitas cahaya akan memperbanyak elektron yang bebas dari logam.

Jawaban : E

33. Perhatikan manfaat radioisotop berikut ini! 1. Uji Faal Ginjal 2. Mendeteksi kerusakan kelenjar gondok 3. Menyelidiki kebocoran pipa bawah tanah 4. Menentukan umur fosil

Manfaat radioisotop I-131 terdapat pada nomor ...

A. (1), (2), dan (3) B. (1) dan (2) C. (2) dan (3) D. (2) E. (4)

Pembahasan :

Kegunaan isotop Iodium-131 adalah

1. Dalam ilmu kedokteran, I-131 digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada

kelenjar gondok karena I-131 dapat diserap oleh kelenjar gondok tersebut.

2. terapi radioisotop langsung untuk mengobati hipertiroidisme karena penyakit

Grave's, dan nodul tiroid hiperaktif.

3. label radioaktif untuk radiofarmasi tertentu yang dapat digunakan untuk terapi,

misalnya I-131-metaiodobenzylguanidine.

4. Dalam bidang hidrologi, kebocoran dam serta pipa penyalur yang terbenam dalam

tanah dapat dideteksi menggunakan radioisotop Iodium-131 dalam bentuk

senyawa CH3I. I-131 digunakan sebagai perunut untuk mencari kebocoran pada

bendungan dan saluran irigasi, mempelajari pergerakan air dan lumpur pada

daerah pelabuhan dan bendungan, laju alir, serta laju pengendapan.

5. Radioisotop I-131 digunakan juga sebagai perunut misalnya untuk menguji

kebocoran cairan/gas dalam pipa serta membersihkan pipa, yang dapat dilakukan

dengan menggunakan radioisotop Iodium-131 dalam bentuk senyawa CH3-I.

Jawaban : C

34. Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5000 datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membentuk sudut 300. Jumlah garis per cm kisi adalah ... A. 2000 goresan B. 4000 goresan C. 5000 goresan D. 20000 goresan E. 50000 goresan

Pembahasan :

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 22

spektrum yang diamati adalah orde kedua maka = 2. Menggunakan rumus difraksi pada kisi akan kita peroleh

sin = =

sin =

2.5000. 1010

12

= 20000 1010 m = 2 104 cm

Banyak goresan pada kisis persatuan panjang adalah

=1

=

1

2 104 cm= 5000 goresan/cm

Jawaban : C

35. Perbedaan utama antara model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah ... A. Elektron berputar mengelilingi inti dengan sejumlah energi B. Elektron merupakan bagian atom yang bermuatan positif C. Atom berbentuk bola kosong dengan inti berada di tengah D. Secara keseluruhan atom bersifat netral E. Massa atom terpusat pada inti atom

Pembahasan :

Model Atom Rutherford

Sebagian besar atom adalah ruang hampa.

Atom terdiri dari proton dan elektron.

Protan mewakili sebagian besar masa atom dan terpusat di inti atom.

Elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan yang tidak stasioner.

Model Atom Bohr (Gagasan Niels Bohr tentang atom yang sekaligus dapat mengatasi

kelemahan model Atom Rutherford)

Atom terdiri dari inti yaitu tempat terkonsentrasinya hampir seluruh massa atom.

Dan elektron bergerak mengelilinginya.

Elektron mengelilingi atom pada lintasan stasioner.

Elektron akan memancarkan atau membutuhkan gelombang elektromagnetik

untuk berpindah dari satu lintasan(tingkatan energy) ke lintasan lainnya, ketika

berpindah ke lintasan yang tingkat energinya lebih rendah atom akan

memancarkan gelombang elektromagnetik, dan sebaliknya. Dengan frekuensi

=

Momentum sudut yang dimiliki elektron sebesar = .

Pilihan C, D, dan E bukanlah perbedaan, melainkan persamaan atau kemiripan dari kedua teori ini. Pilihan B jelas salah karena kedua teori mengatakan bahwa elektron bermuatan negtif dan proton lah yang bermuatan positif. Pilihan A adalah perbedaan utama dari kedua teori ini, yaitu berkaitan dengan bagaimana bentuk lintasan elektron pada ataom.

Jawaban : A

36. Panjang benda yang diukur pengamat yang diam adalah 12 m. Berapakah panjang benda itu bila diukur oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 ( =kecepatan cahaya) relatif terhadap benda?

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 23

A. 12,6 m B. 12,2 m C. 9,6 m D. 7,2 m E. 6,0 m

Pembahasan :

Menurut teori relativitas khusus, jika panjang suatu benda diamati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, maka panjang benda itu menurut si pengamat tadi akan memendek, hal ini dikatakan sebagai kontraksi panjang. Faktor pemendekannya adalah

= 1 2

2= 1

(0,8 )2

2= 0,6

Panjang benda tersebut menurut pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 adalah

= 0 = 0,6.12 = 7,2 m

Jawaban : D

37. Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menuju stasiun sambil membunyikan peluitnya. Bunyi peluit kereta api tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 720 Hz. Jika laju bunyi di udara adalah 340 m/s, maka frekuensi peluit kereta api tersebut adalah ... A. 640 Hz B. 678 Hz C. 700 Hz D. 720 Hz E. 760 Hz

Pembahasan :

s = 72 km/jam = 20 m/s

p =b

b ss s =

b sb

p

s =340 20

340720 678 Hz

Jawaban : B

38. Frekuensi foton yang dihamburkan oleh elektron bebes akan lebih kecil diabanding saat datang adalah hasil dari A. Efek Fotolistrik B. Efek Compton C. Produksi Pasangan D. Produksi Sinar-X E. Radiasai Benda Hitam

Pembahasan :

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 24

Peristiwa penghamburan foton ini terjadi pada efek compton yang memenuhi persamaan berikut

f =

(1 cos )

Dengan f dan adalah panjang gelombang foton sesudah dan sebelum tumbukan dengan elektron. Sudut adalah sudut hamburan foton. Karena f > , sedangkan panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi (ingat = ), maka f > yang sesuai dengan pernyataan pada soal.

Jawaban : B

39. Benda jatuh bebas adalah benda yang memiliki : 1. Kecepatan awal sama dengan nol (0 = 0) 2. Percepatan sama dengan percepatan gravitasi ( = ) 3. Gerak diperlambat

Pernyataan yang benar adalah

A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 1, 2, dan 3 D. 2 saja E. 3 saja

Pembahasan :

Ciri-ciri gerak jatuh bebas adalah

1. Merupakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat 2. Arah geraknya ke bawah 3. Tidak memiliki kecepatan awal 4. Percepatannya sama dengan percepatan gravitasi

Jawaban : A

40. Perhatikan beberapa pernyataan berikut! 1. Dapat merubah kecepatan benda 2. Dapat berupa tarikan atau dorongan 3. Dapat mengubah masssa benda 4. Dapat mengubah bentuk benda

Dari keempat pernyataan tersebut, pernyataan yang benar mengenai gaya adalah dalam fisika adalah ...

A. 1, 2, dan 3 B. 1, 2, dan 4 C. 2, 3, dan 4 D. 3 dan 4 E. 1, 3, dan 4

Pembahasan :

Pernyataan 1 benar karena gaya akan membuat suatu benda dipercepat dan karena percepatan adalah perubahan kecepatan benda, maka gaya dapat merubah kecepatan benda.

Basyir Al Banjari

0896-5985-6821


DC3BCE5B

[email protected]





Hal | 25

Pernyataan 2 benar karena gaya dapat berupa suatu tarikan (seperti gaya tegangan tali dan gaya gravitasi) atau berupa dorongan (gaya normal).

Pernyataan 3 salah karena gaya tidak dapat mengubah massa benda.

Pernyataan 4 benar karena gaya dapat membuat pusat massa suatu benda berpindah yang mengartikan bentuk benda tersebut berubah.

Jawaban : B

jln. mr. cokrokusumo no.54 rt.015/005, kel. cempaka, kec. … · 2018-03-16 · diberikan rumus...

Documents