pembahasan soal ujicoba un smanela1

PEMBAHASAN SOAL PRA UJI COBA UJIAN NASIONAL SMENALA

Mata Pelajaran : Fisika Kelas/Program : XII/Ilmu Alam

SKL : Memahami prinsip-prinsip pengukuran dan melakukan pengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung secara cermat, teliti dan obyektif

Indikator : Membaca pengukuran alat ukur panjang (jangka sorong) dan menentukan ketelitian hasil pengukuran sesuai alat ukur yang digunakan

Bab : Besaran dan Satuan

No Soal : 1A-5B

Suatu pengukuran dengan mikrometer skrup

(ketelitian 0,01 mm) ditunjukkan seperti

gambar. Pernyataan yang benar tentang

besaran dan angka hasil pengukuran yang

sesuai dengan gambar adalah ....

Kunci Soal : E

Pembahasan : Dari gambar mikrometer skrup, skala utamanya ada di angka 5,5. Skala nonius yang berimpitan ada di

angka 30 = 0,300 mm. Ditambah dengan interpolasi 0,002 Jadi: hasilnya = 5,5 + 0,300 +0,002 = 5,802 mm

SKL : Memahami prinsip-prinsip pengukuran dan melakukan pengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung secara cermat, teliti dan obyektif

Indikator : Membedakan besaran skalar dan vektor serta menjumlah/mengurangkan besaran-besaran vektor dengan berbagai cara

Bab : Penjumlahan Vektor

No Soal : 2A-8B

Perhatikan gambar dua buah vektor di bawah ini :

Besar resultan dari dua vektor tersebut adalah ....

A. 17 B. 15 C. 13 D. 12 E. 10

Kunci Soal :C Pembahasan : Setiap skala mewakili 1 N, Fx2 = 8 N; Fy2=0 dan Fx1 = 4 N, Fy1 = 5 N

Fx = 12 N; Fy= 5 N

Resultan kedua gaya tersebut, F = = = 13 N

SKL : Menjelaskan gejala alam dan keberaturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, kekekalan energi, elastisitas, impuls, dan momentum

Indikator : Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus

Bab : Kinematika Gerak Lurus

No Soal : 3A-6B

Seseorang mengadakan perjalanan menggunakan mobil

dari kota A ke kota - B, diperlihatkan oleh grafik di bawah

ini, sumbu-Y sebagai komponen kecepatan dan sumbu-X

sebagai komponen waktu, maka jarak yang ditempuh

kendaraan tersebut selama selang waktu dari menit ke-30

sampai menit ke-120 adalah ....

A . 10 km

B . 15 km

C . 20 km

D . 30 km

E . 40 km Kunci Soal :D

Pembahasan :

Selang waktu yang digunakan dari menit ke-30 sampai menit ke-120.

35 5 0

30

25

No. Skala rahang

tetap

Skala

nonius

Interpolasi Hasil

pengukuran A. 5,50 mm 0,030 mm 0,020 mm 5,550 cm

B. 5,00 mm 0,50 mm 0,30 mm 5,80 mm

C. 5,50 mm 0,50 mm 0,030 mm 5,802 mm

D. 55,0 mm 0,30 mm 0,02 mm 55,32 mm

E. 5,50 mm 0,300 mm 0,002 mm 5,802 mm

.

a. Dari menit ke-30 sampai ke-60, mobil bergerak dengan kecepatan tetap.

. 40.0,5 20s v t km

b. Dari menit ke-60 sampai ke-90, mobil bergerak diperlambat. Dari menit 90 ke 120, benda diam v =0

s2 = v.t = (40). = 10 km

Sehingga jarak total = 20 + 10 = 30 km


Indikator : Menganalisis hubungan besaran-besaran yang terkait dengan gerak rotasi

Bab : Gerak Melingkar

No Soal : 4A-1B

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 D. v tetap dan R dijadikan 2 kali semula E. v dijadikan 2 kali semula dan R tetap

Kunci Soal : C

Pembahasan :

Rumus percepatan sentripetal pada gerak melingkar adalah :

, maka

a) V2 = 4v dan R2 = 2R, maka dengan rumus di atas diperoleh aSP2 = 8 aSP b) V2 = 2v dan R2 = 4R, maka dengan rumus di atas diperoleh aSP2 = aSP

c) V2 = 2v dan R2 = 2R, maka dengan rumus di atas diperoleh aSP2 = 2 aSP d) V2 = v dan R2 = 2R, maka dengan rumus di atas diperoleh aSP2 = aSP e) V2 = 2v dan R2 = R, maka dengan rumus di atas diperoleh aSP2 = 4 aSP


Indikator : Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newton dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Bab : Dinamika Gerak

No Soal : 5A-4B

Suatu percobaan di laboratorium fisika seperti gambar di atas yang bertujuan untuk menentukan koefisien

gesek statik sebuah benda terhadap bidang miring, dilakukan sebagai berikut. Benda yang massanya m,

diletakkan di atas bidang yang masih pada posisi horizontal, lalu bidang sedikit demi sedikit dimiringkan

sampai benda pada posisi saat akan bergerak, pada saat benda persis akan bergerak diamati sudut

kemiringan bidang terhadap horizontal 53o.

Simpulkanlah berapa koefisien gesek statis

benda terhadap bidang tersebut ....

A.

B.

C.

D.

E.

Kunci Soal :C

Fx = 0

wx - fs = 0 m.g sin 53o km.g cos 53

o =0

km.g cos 53o = m.g sin 53

o

k= = =


Indikator : Menentukan hubungan besaran-besaran fisis yang terkait dengan gaya gravitasi antar planet

Bab : Gaya Gravitasi Newton

No Soal : 6A-21B Dua planet P dan Q, dengan massa planet P setengah kali massa planet Q, sedangkan jejari planet P dua

kali jejari planet Q. Perbandingan percepatan gravitasi dipermukaan planet P terhadap Q adalah .....

A. 1 : 8 B. 1 : 4 C. 1 : 2 D. 4 : 1 E. 8 : 1

Kunci Soal :A Pembahasan :

mP = mQ

rP = 2 rQ 2 222

2 2

/ 1 1 1

/ 2 2 8

Q QP P P

Q Q P B P

r rg GmQ r g mP

g GmP r r g r mQ;

Jadi perbandingan gP : gQ = 1:8


Indikator : Menentukan letak titik berat dari berbagai benda homogen

Bab : Titik Berat

No Soal : 7A-13B

Benda bidang homogen pada gambar di bawah ini, 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

Kunci Soal :C

Pembahasan :

Karena bidang homogen dan simetri, maka titik beratnya berada pada sumbu simetrinya, yaitu X0 = 2 cm Dengan melihat bangun tersebut terdiri dari 2 bangun (yaitu persegi panjang dan segitiga), maka :

Dengan rumus titik berat, maka :

= 3,8 cm

Jadi Koordinat titik berat benda berada di (2 ; 3,8) cm


Indikator : Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari dan menentukan besaran-besaran yang terkait

Bab : Usaha dan Energi

No Soal : 8A-17B 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

Kunci Soal :A Gambarkan semua gaya yang bekerja pada benda :

Pada sumbu y; berlaku Fy =0 N- wy = 0N= wy N = wy = 15 3 = 7 3 N

Pada sumbu X; berlaku Fx = m.a;

F= wx = 7,5 N

Karena benda hanya bergerak sepanjang bidang miring, maka gaya yang dihitung hanyalah yang sepanjang bidang

miring saja, maka usaha total : WTOT = Fx . s = (15 7,5) . 2 = 15 joule

4 D

X

C

B

6 A

y

E

F

2 m

= 300


Indikator : Menjelaskan sifat elastisitas benda dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Bab : Elastisitas

No Soal : 9A-7B Hubungan antara periode kuadrat getaran pegas (T) dengan massa beban yang digantung di ujung pegas

dinyatakan oleh grafik, konstanta elastisitas pegas adalah ...N/m

A. 5 x 10-2 2

B. 5 x 10-3 2

C. 4 x 10-2 2

D. 2 x 10-3 2

E. 2 x 10-2 2

Kunci Soal :E Pembahasan :

Ambil sampel : m = 0,02 kg, T2 = 4 s

-2

T = 2m

k T2 = 4 2

m

k

k = 4 2

2

m

T = 4

2 0,02

4 = 0,02

2 N/m


Indikator : Menentukan besaran-besaran yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik

Bab : Hukum Kekekalan Energi Mekanik

No Soal : 10A-18B Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan pada sudut elevasi 60

0 dan kecepatan 40 m.s

-1 seperti

gambar. Jika gesekan dengan udara diabaikan, maka energi kinetik peluru pada titik tertinggi adalah ...

A. 0 joule B. 4 joule

C. 8 joule D. 12 joule E. 24 joule

Kunci Soal :B

Pembahasan : sudah jelas Pada titik maksimum di gerak parabola, komponen kecepatan pada sumbu y adalah 0 (syarat hmax), maka

kecepatan benda hanyalah kecepatan pada sumbu x saja.

Komponen kecepatan pada sumbu x selalu tetap sepanjang gerak parabola, yaitu : vx = v0 cos = 40.cos 600 =

20 m/s

Maka Energi kinetik peluru di titik tertinggi adalah : EK = mv2 = .0,02.202 = 4 joule


Indikator : Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukum kekekalan momentum

Bab : Hukum Kekekalan Energi Momentum

No Soal : 11A-16B Sebuah peluru ditembakkan dari senapan seperti gambar. Anggap bahwa penembak tidak memberikan

gaya horisontal pada senapan, demikian juga gaya horisontal antara peluru dengan senapan di abaikan.

Impuls yang dikerjakan peluru terhadap senapan adalah ....

A. - 2,5 kg.m/s B. - 1,5 kg.m/s

C. +1,5 kg.m/s

D. +2,5 kg.m/s

E. +3,0 kg.m/s

Kunci Soal :B

Pembahasan :

I = m (vp-vp) = 0,005(0-300) = -1,5 kg.m/s

SKL : Menjelaskan prinsip dan konsep konservasi kalor sifat gas ideal, fluida dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika serta penerapannya dalam mesin kalor

Indikator : Menentukan proses perpindahan kalor dan azas Black

Bab : Kalor

No Soal : 12A-9B Pada malam hari yang dingin beberapa siswa sedang berkemah dan meminum kopi dari cangkir

aluminum. Cangkir massa 44 gr suhunya sama dengan suhu udara ketika, kopi sebanyak 20 gr, suhu 80oC

dituang ke dalam cangkir. Anggap tidak terjadi perpindahan suhu ke lingkungan baik saat kopi dituang

maupun saat berada dalam cangkir. Jika kalor jenis kopi, ck = 22 cc (cc = kalor jenis cangkir), dan

keseimbangan termal dicapai pada suhu 740C, maka suhu udara adalah ....

A. 20oC B. 18oC C. 16oC D. 15oC E. 14oC


Qk= Qc m c T = m c T 20x22 ccx(80-74) = 44 x cc x (74-T)

10x6=74-T T = 74-60 =14oC SKL : Menjelaskan prinsip dan konsep konservasi kalor sifat gas ideal, fluida dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika serta penerapannya dalam mesin kalor

Indikator : Menentukan proses perpindahan kalor dan azas Black

Bab : Azas Black

No Soal : 13A-11B

Potongan alumunium bermassa 200 gram dengan suhu 200C dimasukkan ke dalam bejana air bermassa

100 gram dan suhu 800C. Jika diketahui kalor jenis alumunium 0,22 kal/g

0C dan kalor jenis air 1 kal/g

0C,

maka suhu akhir air dan alumunium mendekati ...

A. 200C B. 420C C. 620C D. 800C E. 100

0C

Kunci Soal :C

Pembahasan : misalkan suhu akhir campuran, T.

Gambarkan diagram suhu dari soal di atas : Dengan asas Black : Qa =QAl

m c T1 = m c T2

100.1.(80-T) = 200.0,22.(T-20)

8000 100ta = 44 ta 880

Note : kalimat dimasukkan ke dalam bejana air bermassa 100 gr artinya yang bermassa 100 gr adalah bejana dan bukan air, tetapi karena dalam soal bejana tidak diperhitungkan berarti 100 gr adalah massa air.

Kalimat soal ini kurang baik.

Note : harus dihitung secara manual oleh peserta, jadi dalam latihan soal-soal UN jangan membiasakan

diri untuk mengandalkan kalkulator!


Indikator : Mendeskripsikan azas Bernoulli dalam fluida dan Penerapannya

Bab : Penerapan Persamaan Bernoulli

No Soal : 14A-15B

Sebuah tangki terbuka diisi dengan air sampai setinggi 6 m. Pada

kedalaman 3 m di bawah permukaan air, terdapat kebocoran kecil

di sisi tangki hingga air menyemprot keluar dari lubang tersebut

dan jatuh ke tanah sejauh R dari kaki tangki, maka jarak R adalah

...m.

A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 E. 10

80oC

20o

C

T

Kunci Soal :C

Pembahasan : Gunakan rumus : EpA + EkA = EpB + EkB mgH + 0 = mg(H-h) + mvB

2

gH = gH - gh + vB2

vB2 = gh

vB = 2. .3 6.g g

H-h = gt2 6-3 = gt2 3 = gt2 t2 =

6

g t=

6

g

6.

g

R = vB x t = 6.g . 6

.g

= 6 m


Indikator : Menjelaskan variabel-variabel pada persamaan umum gas ideal

Bab : Persamaan Gas Ideal

No Soal : 15A-14B

Sebanyak 3 liter gas Argon bersuhu 270C pada tekanan 1 atm (1 atm = 10

5 Pa) berada 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 10

23 partikel

Kunci Soal :B Pembahasan : Dengan rumus gas ideal :

105 x 3.10-3 = n.8,314 (27 +273); Suhu harus dalam satuan Kelvin

;NA adalah bilangan Avogadro = 6,02 x 1023

partikel

= 0,72.1023

partikel

Note : Pembagian 6,02/8,314 harus dilakukan secara manual karena UN tidak memakai kalkulator


Indikator : Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas

Bab : Teori Kinetik Gas

No Soal : 16A-20B

Menurut teori kinetikgas, tekanan gas dalam ruangtertutup:

1. Berbandinglurus dengan energi kinetikrata-ratapartikel

2. Berbandingterbalikdengan volue gasdalam ruang

3. Berbandinglurus dengan jumlah partikel gas

4. Berandingterbalikdengankuadrat kecepatanpartikel gas

Pernyataan-pernyataan yangbenar adalah. A. 1dan 2

B. 1dan 3

C. 1,2dan 3

D. 2,3dan 4

E. 1,2,3dan 4

Kunci Soal :C

Pembahasan : sudah jelas


Indikator : Menentukan berbagai besaran fisis dalam proses termodinamika pada mesin kalor

Bab : Termodinakima

No Soal : 17A-12B

Sebuah mesin Carnot yang memiliki efisiensi 40%, reservoir panas bersuhu 727C. Besar suhu reservoir

dingin adalah ....

A. 327C B. 357C C. 400C

D. 600C

E. 627C Kunci Soal :A

Pembahasan :

Melalui rumus efisiensi mesin Carnot ; dimana T2 = 727 + 273 = 1000

1

2

1T

T 10, 4 1

1.000

T 0,6 = 1

1.000

T T1 = 600 K = 600-273 = 327o C

SKL : Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalahdan produk teknologi

Indikator : Menentukan besaran-besaran yang terkait dengan pengamatan menggunakan mikroskop/ teropong

Bab : Alat Optik

No Soal : 18A-10B

Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh

mikroskop dibawah 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

Kunci Soal :D

Pembahasan :

Karena berkas yang keluar dari lensa okuler adalah berkas sejajar, maka bayangan terbentuk di tempat tak berhingga (titik jauh mata normal), artinya pengamat mengamati dengan mata yang tidak berakomodasi

Panjang mikroskop untuk mata tidak berakomodasi adalah : d = sob + fok (Untuk mata berakomodasi, maka rumus panjang mikroskop adalah : d = sob + sok )

Maka perlu mencari jarak bayangan oleh lensa obyektif, yaitu :

sob = .

ob ob

ob ob

s f

s f= 2, 2 2

2, 2 2

x = 22 cm

Maka panjang mikroskop adalah : d = sob + fok = 22 + 8 = 30 cm

SKL : Menjelaskan konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dalam kerbagai masalah dan produk teknologi.

Indikator : Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnet serta manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari

Bab : Gelombang Elektromagnetik

No Soal : 19A-3B Perhatikan gelombang elektromagnetik berikut ini!

(1) Infra merah; (2) Televisi; (3) Ultraviolet; (4) sinar gamma. Urutan yang benar, berdasarkan frekuensi dari yang paling besar sampai yang 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)

Kunci Soal :A


Spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi terkecil sampai frekuensi terbesar (atau dari panjang gelombang terkecil sampai panjang gelombang terbesar) adalah :

Sinar gamma Sinar X Sinar Ultraviolet Cahaya Tampak Sinar Infra Merah Gelombang Mikro Gelombang TV Gelombang Radio

Maka jawaban yang paling tepat adalah pilihan A.


Indikator : Menentukan besaran-besaran dan sifat gelombang berjalan

Bab : Gelombang Berjalan

No Soal : 20A-25B

Persamaan gelombang berjalan yang merambat dengan amplitudo 0,1 m , frekuensi 50 Hz dan cepat

rambat 50 m/s adalah ....

A. y = 0,1 sin p (50 t 0,2 x)

B. y = 0,1 sin p (50 t 50 x)

C. y = 0,1 sin p (100 t 50 x)

D. y = 0,1 sin p (100 t 5 x)

E. y = 0,1 sin p (100 t 0,5 x)

Kunci Soal :C Pembahasan :

Pada soal disebut : gelombang berjalan 0,2sin 2 2y t x

Dari persamaan siny A t kx

Ini berarti A = 0,2 dan = 4 atau f = 2 Hz SKL : Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalahdan produk teknologi

Indikator : Menjelaskan terjadinya peristiwa interferensi dan difraksi cahaya serta menentukan besaran-besaran yang

terkait dengan peristiwa tersebut

Bab : Interferensi dan Difraksi

No Soal : 21A-26B

Sumber cahaya S1 dan S2 terpisah sejauh d seperti pada diagram interferensi celah ganda Young, layar

diletakkan pada jarak L dari celah. Apabila panjang gelombang cahaya adalah X , maka jarak antara 2 titik

terang berurutan (P) adalah ....

A. d

L

2

B. L

d

2

C. Ld

D. L

d

E. d

L

Kunci Soal :E Pembahasan : sudah jelas

SKL : Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalahdan produk teknologi Indikator : Menjelaskan terjadinya peristiwa interferensi dan difraksi cahaya serta menentukan besaran-besaran yang terkait dengan peristiwa

tersebut

Bab : Interferensi dan Difraksi

No Soal : 22A-22B

Jika penyinaran kisi difraksi dengan cahaya yang panjang gelombangnya 600 nm menghasilkan pola

terang ke empat pada sudut 37 (tan 37 = ) maka kisi difraksi mempunyai .... goresan per cm.

A. 2000

B. 2400

C. 2500

D. 3000

E. 4000

Kunci Soal :C Pembahasan :

Dengan rumus interferensi celah ganda Young :

.d y

L= n ; (y = Jarak antara 2 garis terang atau 2 garis gelap yang berdekatan, L = Jarak dari celah ke

layar, d = jarak kedua celah, = panjang gelombang monokromatik yang digunakan)

=

8 8. 4.10 0, 25.10

2.1

d y x

nL = 5.10

-7 = 500 amstrong


Indikator : Menentukan intensitas dan taraf intensitas dari beberapa sumber bunyi yang identik

Bab : Intensitas dan Taraf Intensitas

No Soal : 23A-27B

Sebuah mesin menghasilkan bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Jika intensitas ambang pendengaran 10-

12 Wm

-2 maka intensitas mesin tersebut adalah ....

A. 10-6 Wm-2

B. 10-7 Wm-2

C. 10-8 Wm-2

D. 10-9 Wm-2

E. 10-10 Wm-2


Besarnya intensitas selalu berbanding terbalik secara kuadrat dengan jaraknya terhadap sumber, atau : IA.rA

2 = IBrB

2

9,0 x 10-2

.rA = IB.3rA2

IB = 1,0 x 10-2

W.m-2


Indikator : Menentukan intensitas dan taraf intensitas dari beberapa sumber bunyi yang identik

Bab : Intensitas dan Taraf Intensitas

No Soal : 24A-28B

Taraf intensitas bunyi (TI) pada titik A yang berjarak 2 meter dari sumber bunyi adalah 60 dB (lihat

gambar di atas). Tentukanlah taraf intensitas bunyi di titik B yang berjarak 4 meter dari sumber bunyi (log

2 = 0,3) ....

A. 50 B. 54 C. 57 D. 60 E. 66

Kunci Soal :E

Pembahasan :

TIn = T I + 10 log n

= 80 + 10 log 100

= 80 + 20 = 100 dB


Indikator : Menentukan besaran-besaran yang menimbulkan efek Doppler dan menentukan perubahan akibat efek

Doppler tersebut

Bab : Efek Doppler

No Soal : 25A-23B

Mobil pemadam kebakaran bergerak dengan laju 60 m/s melewati kerumunan orang di tepi jalan. Jika

frekuensi sirene 800 Hz dan cepat rambat bunyi diudara 340 m/s (anggap udara tidak bergerak), maka

orang berkerumun akan mendengar bunyi sirene pada frekuensi ....

A. 400 Hz

B. 550 Hz

C. 600 Hz

D. 680 Hz

E. 725 Hz


fp= 340 0

800 725340 60

p

s

s

v vf

v vHz


Indikator : Menentukan besaran-besaran yang terkait dengan hukum Coulomb dan medan listrik

Bab : Listrik Statis/Hukum Coulomb

No Soal : 26A-29B

Muatan listrik +q1 = 10 C; +q2 = 20 C; dan q3 terletak di udara terpisah seperti pada gambar. Agar gaya

Coulomb yang bekerja di muatan q2 = nol, maka muatan q3 adalah ....

A. +25,0 C B. 25,0 C C. +4,0 C D. +2,5 C

E. 2,5 C Kunci Soal :D Pembahasan :

Gambarkan gaya-gaya Coulomb yang bekerja pada muatan q2 :

F21 adalah gaya Coulomb yang dikerjakan muatan 1 terhadap muatan 2 F23 adalah gaya Coulomb yang dikerjakan muatan 3 terhadap muatan 2 Agar gaya yang bekerja pada q2 menghasilkan resultan 0, maka F21 dan F23 haruslah memiliki besar

yang sama tetapi arah yang berlawanan, karena itu q3 haruslah muatan positif agat terjadi gaya tolak-

menolak.

Besar q3 dapat diperoleh dari :

(muatan positif)

Note : - Besar q2 tidak perlu diketahui untuk dapat mengerjakan soal ini - Jika diperhatikan pada gambar soal, maka jarak a dan jarak 0,5a memiliki panjang yang sama,

seharusnya setengahnya.

- Gambar garis yang menyatakan jarak 0,5a, tanda panahnya kurang satu.


Indikator : Menentukan besaran-besaran yang terkait dengan hukum Coulomb dan medan listrik

Bab : Listrik Statis/Medan Listrik

No Soal : 27A-24B

Dua muatan listrik diletakkan segaris seperti gambar

Muatan ke-3 sebesar q3 = - 0,01 C hendak diletakkan segaris dengan kedua muatan lainnya. Agar bebas

dari pengaruh medan listrik q1 dan q2, maka muatan q3 harus diletakkan . . .

A. 2,50 cm sebelah kanan q2 B. 2,20 cm sebelah kiri q2 C. 2,00 cm sebelah kanan q1 D. 1,20 cm sebelah kiri q2 E. 0,80 cm sebelah kiri q1

Kunci Soal :D Pembahasan :

Gambarkan gaya-gaya Coulomb yang bekerja pada muatan q2 :

F21 adalah gaya Coulomb yang dikerjakan muatan 1 terhadap muatan 2 F23 adalah gaya Coulomb yang dikerjakan muatan 3 terhadap muatan 2 Agar gaya yang bekerja pada q2 menghasilkan resultan 0, maka F21 dan F23 haruslah memiliki besar

yang sama tetapi arah yang berlawanan, karena itu q3 haruslah muatan positif agat terjadi gaya tolak-

menolak.

Besar q3 dapat diperoleh dari :

(muatan positif)

Note : - Besar q2 tidak perlu diketahui untuk dapat mengerjakan soal ini - Jika diperhatikan pada gambar soal, maka jarak a dan jarak 0,5a memiliki panjang yang sama,

seharusnya setengahnya.

- Gambar garis yang menyatakan jarak 0,5a, tanda panahnya kurang satu.

SKL : Menjelaskan konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dalam kerbagai masalah & produk tek.

Indikator : Menentukan berbagai faktor yang mempengaruhi kapasitas kapasitor keping sejajar

Bab : Kapasitas Kapasitor

No Soal : 28A-32B

Pemberian bahan dielektrik di antara kedua keping akan menyebabkan :

1. beda potensial bertambah;

2. kapasitas kapasitor bertambah;

3. kuat medan listrik diantara kedua keping berkurang;

4. muatan kapasitor bertambah;

Pernyataan yang benar adalah ....

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

Kunci Soal :C

Pembahasan : sudah jelas; o

AC

d


Indikator : Menentukan hasil pengukuran kuat arus dan tegangan listrik

Bab : Pengukuran Kuat Arus dan Tegangan

No Soal : 29A-2B

Untuk mempelajari karakteristik rangkaian seri dan paralel sekelompok siswa melakukan percobaan

seperti gambar. Hambatan lampu pijar adalah ....

A. 4,0 ohm

B. 3,6 ohm

C. 3,2 ohm

D. 2,8 ohm

E. 2,1 ohm Kunci Soal :E

Pembahasan :

Dari gambar voltmeter dan amperemeter disamping,

dapat diketahui besarnya hambatan dan kuat arus.

; sehingga :


Indikator : Menggunakan hukum Ohm dan hukum Kirchoff untuk menentukan berbagai besaran listrik dalam rangkaian tertutup

Bab : Hukum Ohm dan Hukum Kirchooff

No Soal : 30A-19B

Perhatikan diagram rangkaian listrik berikut ini. Jika

kuat arus yang melewati hambatan 6 W adalah 0,5

A maka GGL elemen (E) sebesar .....

A. 6 V

B. 9 V

C. 12 V

D. 18 V

E. 24 V

Kunci Soal :B

Pembahasan : It = I3 + I6 = 1 = 0,5 = 1,5 A E = I (R+r) 9 volt

Dari gambar didapatkan V6 = V3 = I.R = 6x0,5 =3 volt; 3

3

3

31

3

VI ampere

R SKL : Menjelaskan konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dalam kerbagai masalah dan produk teknologi.

Indikator : Menjelaskan timbulnya medan magnet induksi di sekitar kawat berarus dan menentukan besaran-besaran

yang mempengaruhinya

Bab : Medan Magnet

No Soal : 31A-33B

Besarnya medan magnetik di suatu titik di sekitar kawat penghantar listrik berarus berbanding

lurus dengan ....

A. panjang kawat

B. kuat arus listrik

C. jari-jari penampang lintang kawat

D. hambatan kawat

E. jarak titik ke penghantar

Kunci Soal :B

Pembahasan : sudah jelas;

3

4

6

E


Indikator : Menjelaskan timbulnya gaya magnet (gaya Lorentz) dan menentukan besaran-besaran yang

mempengaruhinya

Bab : Gaya Lorentz

No Soal : 32A-36B

Dua kawat konduktor A dan B dialiri arus listrik dan diletakkan sejajar di dalam ruang

hampa seperti gambar . Jika panjang kawat 12 cm dan permeabilitas ruang o = 4 x 10-7 W/A.m, maka besar gaya magnetik yang dialami kawat B adalah .... A. 12 x 10

-7 N

B. 24 x 10-7

N

C. 48 x 10-7

N

D. 50 x 10-7

N

E. 64 x 10-7

N


Pada prinsipnya, dua kawat sejajar yang masing-masing dialiri arus yang searah akan saling tarik-menarik (gunakan kaidah tangan kanan untuk medan magnet di sekitar kawat berarus dan kaidah

tangan kanan untuk Gaya Lorentz pada kawat berarus) dan jika dialiri arus yang berlawanan arah

akan saling tolak menolak.

Dengan prinsip tersebut, maka gaya terkecil yang akan dialami oleh kawat ketiga hanya akan terjadi di daerah PQ dan ST.

Karena Gaya Lorentz pada 2 kawat lurus kawat berbanding terbalik dengan jarak antar kawat itu, dan berbading lurus dengan arus, maka tentu saja kawat harus diletakkan di PQ ( karena I2 > I1)supaya

gaya tarik yang terjadi antara kawat 1 dan 3, juga dengan kawat 2 dan 3 akan sebanding (resultannya

mendekati nol).

Note : Untuk menjawab soal ini tidak dibutuhkan perhitungan, hanya saja pemahaman konsep harus kuat.


Indikator : Menentukan kaitan besaran-besaran fisis pada peristiwa induksi Faraday

Bab : Induksi Faraday

No Soal : 33A-31B

Perhatikan generator kawat luncur seperti gambar. Jika B = 0,5 T, L = 3 cm, dan v = 3 m/s, maka

besar ggl induksi dan potensial kawat L adalah ....

A. = 45 mV, potensial Q positif

B. = 45 mV potensial P negatif

C. = 90 mV potensial P positif

D. = 90 mV potensial Q negatif

E. = 95 mV potensial Q negatif

Kunci Soal :A

Pembahasan :

Dengan Hukum Faraday pada kawat yang digerakkan dalam medan magnet : IN = BLv i.R = BLv i . 0,02 = 0,02 . 0,5 . 2 i = 1 A

Dengan Hukum Lenz, maka kita akan mendapatkan arus yang mengalir berarah dari P ke Q. Terapkan kaidah tangan kiri yang terbuka, yaitu arah telapak tangan adalah arah kecepatan, arah empat jari adalah arah medan

magnet dan arah ibu jari adalah arah arus.

Note : gambar soal kurang baik, karena medan magnet yang digambarkan sebagai dot tidak seragam jaraknya yang ada di sisi kanan batang dan sisi kiri batang, seharusnya sama dalam jaraknya setiap titik satu

sama lain, dengan kata lain medan magnetik homogen.


Indikator : Menentukan besaran-besaran fisis pada rangkaian arus bolak-balik yang mengandung resistor, induktor,

dan kapasitor

Bab : Rangkaian Arus Bolak-Balik

No Soal : 34A-30B

Perhatikan gambar berikut. Rangkaian RLC pada gambar, memiliki tegangan sumber sebesar ....

A. 10 V

B. 20 V

C. 34 V

D. 42 V

E. 45 V Kunci Soal :A

Pembahasan :

Impedansi rangkaian : Reaktansi induktif : XL = 20 ; Reaktansi Kapasitif : ; Resistor = 8

Impedansi = Z = - -

Maka dengan Hukum Ohm : i = 1 A Maka VAB = i . ZAB = 1 .10 = 10 V

SKL : Menjelaskan konsep dan prinsip relativitas, teori atom, dan radioaktivitas serta penerapannya.

Indikator : Menentukan besaran pada teori relativitas

Bab : Teori Relaitivitas

No Soal : 35A-34B

Sebuah benda yang berkecepatan 0, 6 c memiliki energi total (1,5 x 10-3

gram) c2. Jika c adalah kecepatan

cahaya, maka saat bendatersebut berkecepatan 0,8 c,energi total menjadi..

A. (2 x 10-3

gram)c2

B. (1,5 x 10-3

gram)c2

C. (1,2 x 10-3

gram)c2

D. (1,2 x 10-3

gram)c2

E. (9 x 10-4

gram)c2

Kunci Soal :A



Indikator : Membedakan teori-teori atom

Bab : Teori Atom

No Soal : 36A-34B Karakteristik atom menurut Rutherford dan Bohr disajikan seperti tabel. Pernyataan yang benar adalah ...

Kunci Soal :A



Indikator : Menjelaskan teori kuantum Planck dan kaitannya dengan radiasi benda hitam

Bab : Toeri Kuantum

No Soal : 37A-39B

Elektron atom hidrogen pada lintasan dasar mempunyai energi 13,6 eV. Ketika elekttron atom hidrogen berpindah lintasan dari bilangan kuantum n = 1 ke bilangan kuantum n = 2, maka yang terjadi pada atom

tersebut adalah.. A. menyerap energi sebesar 3,4eV

B. menyerap energi sebesar 10,2eV

C. menyerap energi sebesar 13,4eV

D. memancarkan energi sebesar 3,4eV

E. memancarkan energi sebesar 10,2eV

Kunci Soal :A

Pembahasan :


Indikator : Menjelaskan teori kuantum Planck dan kaitannya dengan radiasi benda hitam

Bab : Radiasi Benda Hitam

No Soal : 38A-40B

Sebuah benda hitam (e = 1) menyerap sejumlah panas hingga suhunya 327oC. Benda hitam meradiasikan

kembali panas yang diterimanya sebagai energi gelombang elektromagnetik. Untuk tetapan Wien = 3,0

x 10-3

mK (dibulatkan ke desimal terdekat) maka panjang gelombang maksimum dari energi yang

diradiasi adalah ....

A. 4500

B. 5000

C. 6000

D. 6250

E. 6500


Besarnya energi radiasi benda hitam per satuan waktu dirumuskan oleh persamaan :

dengan = konstanta Stefan-Boltzman, e = emisitivitas benda hitam, A = luas penampang benda hitam dan T suhu benda hitam dalam Kelvin.

Untuk benda hitam yang sama, maka berlaku :

E2 : E1 = 16 : 1 SKL : Menjelaskan konsep dan prinsip relativitas, teori atom, dan radioaktivitas serta penerapannya.

Indikator : Menentukan besaran-besaran fisis pada reaksi inti atom

Bab : Reaksi Inti Atom

No Soal : 39A-37B

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

seperti terlihat pada reaksi inti berikut ini :

Diketahui massa inti : ; ;

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

Kunci Soal :A

Pembahasan :

Karena reaksi inti tersebut sudah setara, maka :

Massa sistem sebelum bereaksi :

Massa sistem sesudah bereaksi :

Massa sistem sebelum bereaksi lebih besar daripada massa sistem sesudah bereaksi, hal ini mengindikasikan adanya perubahan massa yang hilang menjadi energi, yaitu :

Energi yang dihasilkan = (18,00567 18,00696)x 931 = 1,20099 MeV.


Indikator : Menentukan jenis-jenis zat radioaktif dan mengidentifikasi manfaat radioisotop dalam kehidupan

Bab : Radioaktivitas

No Soal : 40A-38B

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 = ...

A. 16 : 1 B. 8 : 1 C. 4 : 1 D. 1 : 8 E. 1 : 16

Kunci Soal :A

Pembahasan Dengan rumus waktu paruh : ; dengan t adalah waktu, T = waktu paruh

Jadi bahan hanya tersisa 1/16 dari semula

Dalam bentuk perbandingan X : Y = 16 : 1

pembahasan soal ujicoba un smanela1

Documents