- SMAN 1 Ciruas

Soal No. 1
Sebuah mikrometer digunakan untuk mengukur tebal suatu benda, skalanya ditunjukkan seperti gambar berikut.
Hasil pengukurannya adalah....
A. 2,13 mm
B. 2,63 mm
C. 2,70 mm
D. 2,73 mm
E. 2,83 mm
Pembahasan
Membaca mikrometer skrup cukup jelas, hasil pengukuran adalah 2,63 mm.
Soal No. 2
Budi berjalan sejauh 6 meter ke timur, kemudian 6 meter ke selatan, dan 2 meter ke timur. Perpindahan Budi dari posisi awal
adalah.....
A. 20 m
B. 14 m
C. 12 m
D. 10 m
E. 8 m
Pembahasan
Dari ilustrasi berikut posisi awal di titik A, posisi akhir di titik C. Tarik garis lurus, aplikasikan rumus phytagoras pada segitiga
ABC yang tentunya kita tambahkan sendiri.
AC = √( 62 + 82 ) = √100 = 10 meter
Soal No. 3
Perhatikan grafik kecepatan v terhadap t untuk benda yang bergerak lurus berikut.
Jarak yang ditempuh benda selama 10 detik adalah....
A. 16 m
B. 20 m
C. 24 m
D. 28 m
E. 36 m
Pembahasan
Jarak = luas trapesium dari 0-8 sekon + luas segitiga dari 8-10 sekon
= 1/2 (8 + 4)4 + 1/2 (2)4
= 24 + 4 = 28 meter
Soal No. 4
Baling-baling kipas angin berjari-jari 20/π cm mampu berputar 4 kali dalam 1 sekon. Kecepatan linier ujung baling-baling
adalah....
A. 3,2 ms−1
B. 1,6 ms−1
C. 1,3 ms−1
D. 1,0 ms−1
E. 0,8 ms−1
Pembahasan
Soal Gerak melingkar
Data dari soal:
frekuensi f = 4 Hz (4 putaran dalam 1 detik)
jari-jari = 20/π cm = 0,2/π m
Kecepatan linier
v=ωR
v = 2π f R = 2π (4)(0,2/π) = 1,6 m/s
Soal No. 5
Jika permukaan meja licin dan massa katrol diabaikan, maka sistem benda akan bergerak dengan percepatan sebesar....
A. 5 ms−2
B. 10 ms−2
C. 16 ms−2
D. 25 ms−2
E. 40 ms−2
Pembahasan
Ubah gram ke kilogram, hukum newton:
Σ F = ma
6 = (0,4 + 0,2)a
a = 6/0,6 = 10 m/s2
Soal No. 6
Berapakah besar gaya normal yang dialami oleh balok bermassa 3 kg (g = 10 m/s2) pada gambar di samping ini?
A. 44 N
B. 42 N
C. 30 N
D. 16 N
E. 14 N
Pembahasan
Gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah sebagai gambar berikut ini
Gaya berat benda (w), gaya luar F = 14 N dan gaya normal (N).
Σ Fy = 0, atau gaya yang arahnya ke atas sama dengan gaya yang arahnya ke bawah.
N=W+F
N = mg + F
N = (3)(10) + 14 = 44 N
Jawaban A.
Soal No. 7
Sebuah katrol dari benda pejal dengan tali dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan seperti gambar.
Gesekan katrol diabaikan. Jika momen inersia katrol I = β dan tali ditarik dengan gaya tetap F, maka nilai F setara dengan....
A. F = α . β . R
B. F = α . β2 . R
C. F = α . (β .R)−1
D. F = α . β . (R)−1
E. F = R . (α . β)−1
Pembahasan
Gerak rotasi
Στ=Iα
dimana
τ adalah momen gaya
I = momen inersia
α = percepatan sudut
Στ=Iα
F⋅R=β⋅α
F = (β ⋅ α) : R
F = β ⋅ α ⋅ R−1 = α ⋅ β ⋅ R−1
Jawaban yang tepat adalah D.
Soal No. 8
Perhatikan gambar!
Letak titik berat bidang homogen terhadap titik O adalah....
A. (0, 8 5/8)
B. (0, 7 5/8)
C. (0, 5 6/11)
D. (0, 4 6/11)
E. (0, 3 5/8)
Pembahasan
Data soal:
Bangun 1 persegipanjang
A1 = (4)(10) = 40
y1 = 5
Bangun 2 segitiga
A2 = 1/2 (8)(6) = 24
y2 = 10 + 1/3(6) = 12
Titik berat gabungan:
Soal No. 9
Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 2 m s−1 . Beberapa saat kemudian benda itu bergerak dengan
kecepatan 5 m s−1. Usaha total yang dikerjakan pada benda adalah....
A. 4 J
B. 9 J
C. 15 J
D. 21 J
E. 25 J
Pembahasan
Salah satu rumus usaha adalah
Usaha = selisih energi kinetik
W = Δ Ek
Data dari soal
m = 2 kg
v1 = 2 m s−1
v2 = 5 m s−1
Sehingga
Soal No. 10
Sebuah tali karet di beri beban 300 gram dan digantung vertikal pada sebuah statif. Ternyata karet bertambah panjang 4 cm (g =
10 m s−2). Energi potensial karet tersebut adalah....
A. 7,5 . 10−2 joule
B. 6,0 . 10−2 joule
C. 4,5 . 10−2 joule
D. 3,0 . 10−2 joule
E. 1,5 . 10−2 joule
Pembahasan
Energi potensial pegas
Ep = 1/2 mgΔx = 1/2 (0,3)(10)(0,04) = 6,0 . 10−2 joule
Soal No. 11
Dari percobaan menentukan elastisitas karet dengan menggunakan karet ban diperoleh data seperti tabel berikut. Dapat
disimpulkan nilai konstanta terbesar adalah percobaan....
No Gaya (N) Pertambahan Panjang (m)
A.
7
3,5 ⋅ 10−2
B.
8
2,5 ⋅ 10−2
C.
6
2,0 ⋅ 10−2
D.
9
4,5 ⋅ 10−2
E.
10
3,3 ⋅ 10−2
Pembahasan
Dari rumus gaya pegas:
F = kΔx
k = F/Δ
Data A → 7 / 3,5 = 2
Data B → 8 / 2,5 = 3,2
Data C → 6 / 2,0 = 3
Data D → 9 / 4,5 = 2
Data E → 10 / 3,3 = 3,03
Paling besar B. 3,2
Soal No. 12
Sebuah benda bergerak dari titik A tanpa kecepatan awal. Jika selama gerakan tidak ada gesekan, kecepatan benda di titik
terendah adalah....
A. 8 m.s−1
B. 12 m.s−1
C. 20 m.s−1
D. 24 m.s−1
E. 30 m.s−1
Pembahasan
v = √(2gh)
v = √(2 x 10 x 20) = 20 m/s
Catatan
Rumus di atas digunakan jika kecepatan awal benda sama dengan nol.
Soal No. 13
Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v1 = 4 m.s−1 ke kiri. Setelah membentur tembok memantul dengan kecepatan
v1 = 2 m.s−1 ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah....
A. 0,24 N.s
B. 0,12 N.s
C. 0,08 N.s
D. 0,06 N.s
E. 0,04 N.s
Pembahasan
Impuls adalah selisih momentum dimana momentum adalah P = mv
I = m(v2 − v1)
I = 0,02 (2 − (−4)) = 0,12 N.s
Soal No. 14
Perhatikan gambar!
Jika diameter penampang besar dua kali diameter penampang kecil, kecepatan aliran fluida pada pipa kecil adalah....
A. 1 m.s−1
B. 4 m.s−1
C. 8 m.s−1
D. 16 m.s−1
E. 20 m.s−1
Pembahasan
Persamaan kontinuitas
A1v1 = A2v2
dengan A dan v masing-masing adalah luas dan kecepatan. Jika diketahui diameter atau jari-jari maka
r12v1 = r22v2 atau D12v1 = D22v2
Data soal:
V1 = 4
D1 = 2
V2 =...? D2 = 1
224 = 12v2
v2 = 16 m/s
Soal No. 15
Sayap pesawat terbang dirancang agar memiliki gaya ke atas maksimal, seperti gambar.
Jika v adalah kecepatan aliran udara dan P adalah tekanan udara, maka sesuai azas Bernoulli rancangan tersebut dibuat agar....
A. vA > vB sehingga PA > PB
B. vA > vB sehingga PA < PB
C. vA < vB sehingga PA < PB
D. vA < vB sehingga PA > PB
E. vA > vB sehingga PA = PB
Pembahasan
Desain sayap pesawat
Agar
Tekanan Bawah > Tekanan Atas,
maka
Kecepatan Bawah < Kecepatan Atas
(Tekanan Besar pasangannya kecepatan Kecil, atau tekanan kecil pasangannya kecepatan besar)
Soal No. 16
Perhatikan pernyataan berikut:
(1) konduktivitas logam
(2) perbedaan suhu ujung-ujung logam
(3) panjang logam
(4) massa logam
Faktor-faktor yang menentukan laju perambatan kalor pada logam adalah....
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (4)
D. (3) dan (4)
E. (4) saja
Pembahasan
Banyaknya kalor yang mengalir pada suatu penghantar ditunjukkan rumus berikut:
Q
kAΔ T
__ = ________
t
L
k = konduktivitas termal bahan
A = luas penampang bahan
L = panjang bahan
Δ T = selisih suhu ujung-ujung bahan
1, 2, 3 benar.
Soal No. 17
Air sebanyak 60 gram bersuhu 90°C (kalor jenis air = 1 kal.g−1.°C−1) dicampur 40 gram air sejenis bersuhu 25°C. Jika tidak ada
faktor lain yang mempengaruhi proses ini, maka suhu akhir campuran adalah....
A. 15,4 °C
B. 23,0 °C
C. 46,0 °C
D. 64,0 °C
E. 77,0 °C
Pembahasan
Soal tentang azas black
Kalor yang dilepas air panas = kalor yang dterima air dingin.
m1cΔT1 = m2cΔT2
m1ΔT1 = m2ΔT2
(60)(90° − t) = (40)(t − 25°)
(6)(90° − t) = (4)(t − 25°)
540° − 6t = 4t − 100°
640° = 10t
t = 640° / 10 = 64 °
Soal No. 18
Di dalam ruang tertutup suhu suatu gas 27°C, tekanan 1 atm dan volume 0,5 liter. Jika suhu gas dinaikkan menjadi 327°C dan
tekanan menjadi 2 atm, maka volume gas menjadi....
A. 1 liter
B. 0,5 liter
C. 0,25 liter
D. 0,125 liter
E. 0,0625 liter
Pembahasan
Data soal:
T1 = 27°C = 300 K
P1 = 1 atm
V1 = 0,5 liter
T2 = 327°C = 600 K
P2 = 2 atm
V2 = ..........
P1 V1
P2 V2
_______ = _______
T1
T2
(1)(0,5)
(2) V2
_______ = _______
300
600
V2 = 0,5 liter
Soal No. 19
Suatu gas ideal dalam ruang tertutup mengalami proses isokhorik sehingga :
(1) suhunya berubah
(2) volumenya tetap
(3) tekanan berubah
(4) usahanya = nol
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2), dan (3) saja
C. (1) dan (3) saja
D. (2) dan (4) saja
E. (3) dan (4) saja
Pembahasan
Isokhoris atau nama lainnya isovolumis atau bisa juga disebut isometric adalah proses pada volume tetap → (2) benar.
Pada proses volume tetap, usaha adalah nol, ingat rumus W = P Δ V = P (0) = nol. → (4) benar.
Proses pada suhu tetap dinamakan isothermis / isothermal
Proses pada tekanan tetap dinamakan isobaris
(1) dan (3) juga benar.
Soal No. 20
Perhatikan gambar berikut!
Suatu gas mengalami proses A-B-C. Usaha yang dilakukan gas pada proses tersebut adalah....
A. 2 joule
B. 4 joule
C. 8 joule
D. 12 joule
E. 16 joule
Pembahasan
Cara Pertama
WAC = WAB + WBC
AB adalah proses isobaris sehingga → WAB = PΔV = 4 x (3 − 1) = 8 joule
BC adalah proses isovolumis → WbC = 0
WAC = 8 joule + 0 = 8 joule
Cara kedua
W = Luas kurva grafik P-v
W = 4 (3 − 1) = 8 joule
Soal No. 21
Gambar di bawah ini menyatakan perambatan gelombang tali
Jika periode gelombang 2 s, maka persamaan gelombangnya adalah....
A. y = 0,5 sin 2π (t − 0,5x)
B. y = 0,5 sin π (t − 0,5x)
C. y = 0,5 sin π (t − x)
D. y = 0,5 sin 2π (t − x/4)
E. y = 0,5 sin 2π (t − x/6)
Pembahasan
Dari persamaan gelombang berjalan:
y = A sin (2πft − 2π/λ)
Dengan data yang didapat dari grafik sebagai berikut:
Amplitudo A = 0,5 m
Panjang gelombang λ = 4 m (jangan keliru ambil 6 m,..!!!)
Periode T = 2 s → frekuensi f = 1/T = 1/2 Hz
y = A sin (2πft − 2π/λ x)
y = 0,5 sin (2π(1/2)t − 2π/4 x)
y = 0,5 sin (πt − π/2 x)
atau
y = 0,5 sin π (t − 0,5x )
Soal No. 22
Perhatikan faktor-faktor berikut!
(1) memperbesar massa jenis kawat
(2) memperpanjang kawat
(3) memperbesar tegangan kawat
(4) memperbesar ukuran kawat
Faktor-faktor yang dapat mempercepat perambatan gelombang pada kawat adalah....
A. (1), (2), (3), dan (4)
B. (1), (2), dan (3)
C. (3) dan (4)
D. (1) saja
E. (3) saja
Pembahasan
Dari persamaan
ν = √ (F/μ)
dimana
μ adalah perbandingan massa persatuan panjang kawat
F = tegangan kawat
Terlihat jika tegangan kawat diperbesar, kecepatan ν bertambah besar juga, option (3) benar dan pilihan D pasti salah karena
tidak ada (3) nya disitu.
Option (2) memperpanjang kawat adalah salah, meskipun μ = m/l, namun setiap kenaikan panjang kawat akan diikuti oleh
kenaikan massa kawat, sehingga kecepatan gelombang akan tetap asalkan jenis bahan dan diameter kawatnya masih sama, dan
pilihan A, B pasti salah karena ada (2) nya disitu.
atau persamaan
ν = √ (F/ρA)
dimana
ρ = massa jenis kawat
A = luas penampang kawat
Terlihat jika massa jenis kawat diperbesar, kecepatannya malah mengecil, (1) salah.
Demikian juga jika luas penampang kawat diperbesar, kecepatan menjadi kecil, (4) salah.
Jawaban : (3) saja
Soal No. 23
Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk...
A. membunuh sel kanker
B. memeriksa cacat logam
C. mencari jejak sebuah benda
D. memasak makanan dengan cepat
E. mensterilkan peralatan kedokteran
Pembahasan
Untuk membunuh sel kanker dan sterilisasi alat kedokteran biasa digunakan sinar gamma
Untuk memeriksa cacat atau keretakan logam biasa digunakan sinar gamma atau sinar X
Untuk mencari jejak biasa digunakan gelombang RADAR
Gelombang mikro salah satunya bisa untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis (microwave oven).
Check yang lain disini Manfaat dan Bahaya Gelombang Elektromagnetik
Soal No. 24
Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut:
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah....
A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
D. 27 cm
E. 29 cm
Pembahasan
Cari jarak benda yang dibentuk oleh lensa obyektif terlebih dahulu:
1
_____
S'ob
1
=
1
− _____ =
fob Sob
_____
1
1
− ____ =
1,8
2
____
20 − 18 2
= _____
36
36
_________
S'ob = 36/2 = 18 cm
Sinar sejajar → Mata tidak berakomodasi
Untuk mata tidak berakomodasi, panjang mikroskop:
d = S'ob + fok = 18 + 6 = 24 cm
Soal No. 25
Perhatikan gambar di samping!
Celah tunggal S selebar 0,2 mm disinari berkas cahaya sejajar dengan λ = 500 nm (1 nm = 10−9 m). Pola difraksi yang terjadi
ditangkap pada layar yang berjarak 60 cm dari celah. Jarak antara garis gelap kedua dan terang pusat adalah....
A. 3,0 mm
B. 3,6 mm
C. 4,8 mm
D. 5,8 mm
E. 6,0 mm
Pembahasan
Data:
Celah Tunggal
d = 0,2 mm → 2
λ = 500 nm → 5
L = 60 cm → 6
n = 2, Garis gelap
y = ....
nλL
y = __________
d
(2) (5) (6)
y = _____________ = 30 → ambil 3 mm
(2)
Soal No. 26
Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2
−1
−1
m.s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s , maka frekuensi peluit
kereta api B yang didengar Dini adalah....
A. 680 Hz
B. 676 Hz
C. 660 Hz
D. 656 Hz
E. 640 Hz
Pembahasan
Efek Doppler pada gelombang bunyi, menentukan frekuensi yang didengar. Data dari soal:
Kecepatan pendengar Vp = 0 m/s
Kecepatan sumber bunyi Vs = 2 m/s
Kecepatan bunyi di udara V = 340 m/s
Frekuensi sumber bunyi fs = 676 Hz
Frekuensi pendengar fp= .....?
Rumus efek doppler, masukkan data yang ada didapat:
Soal No. 27
Perhatikan rangkaian di bawah ini
Bila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5 Ω besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebut adalah....
A. 0,5 A
B. 1,5 A
C. 1,8 A
D. 4,5 A
E. 5,4 A
Pembahasan
Rangkaian listrik arus searah /DC sederhana dengan melibatkan beberapa hambatan dalam. Dengan hukum Kirchoff tegangan
didapat:
Soal No. 28
Perhatikan pengukuran pada rangkaian listrik berikut!
Beda potensial pada ujung-ujung hambatan 20 Ω adalah....
A. 0,6 volt
B. 1,2 volt
C. 1,5 volt
D. 3 volt
E. 12 volt
Pembahasan
Menentukan hambatan dengan eksperimen pengukuran. Kuat arus yang terbaca pada amperemeter adalah 0,6 ampere, sehingga
tegangan pada hambatan adalah
Soal No. 29
9
2 −2
Dua partikel masing-masing bermuatan qA = 1 μC dan qB = 4 μC diletakkan terpisah sejauh 4 cm (k = 9 x 10 N m C ). Besar
kuat medan listrik di tengah-tengah qA dan qB adalah.....
7
−1
7
−1
7
−1
A. 6,75 x 10 N. C
B. 4,50 x 10 N. C
C. 4,20 x 10 N. C
7
−1
7
−1
D. 3,60 x 10 N. C
E. 2,25 x 10 N. C
Pembahasan
Menentukan kuat medan listrik pada sebuah titik di antara dua buah muatan. Arah-arah kuat medan listrik dari kedua muatan
sebagaimana ilustrasi berikut ini
Sehingga
Soal No. 30
Perhatikan gambar di bawah. Ketiga muatan listrik q1, q, dan q2 adalah segaris.
9
2 −2
Bila q = 5,0 μC dan d = 30 cm, maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah....(k = 9 x 10 N m C )
A. 7,5 N menuju q1
B. 7,5 N menuju q2
C. 15 N menuju q1
D. 22,5 N menuju q1
E. 22,5 N menuju q2
Pembahasan
Menentukan gaya coulomb pada sebuah muatan hasil interaksi dengan dua muatan lain di kiri dan kanannya. Arah-arah gaya
seperti berikut
sehingga
Soal No. 31
Pada rangkaian listrik di samping, besar arus listrik pada R1 adalah.....
A. 1,0 A
B. 1,2 A
C. 1,3 A
D. 1,5 A
E. 2,0 A
Pembahasan
Hambatan R1 dirangkai dengan hambatan (R2 + R3) secara paralel, hingga tegangan ujung-ujungnya akan sama. Karena tidak ada
hambatan lain lagi, maka tegangan ujung-ujung sama dengan tegangan sumber arusnya yaitu 3 volt.
Dengan demikian kuat arus yang melalui hambatan R1
I = V/ R
I = 3/3
I=1A
Soal No. 32
Perhatikan gambar!
Kawat lurus panjang berarus listrik 10 A diletakkan berimpit dengan sumbu y (μo = 4π × 10 – 7 Wb A– 1 m – 1). Besar dan arah
induksi magnetik di titik A yang berjarak 2 m dari pangkal koordinat adalah……
A. 10– 10 T ke arah sumbu + x
B. 10 – 8 T ke arah sumbu +y
C. 10 – 8 T ke arah sumbu +z
D. 10 – 6 T ke arah sumbu – z
E. 10 – 6 T ke arah sumbu +x
Pembahasan
Kuat medan magnet sekitar kawat lurus
Arah sesuaikan dengan kaidah tangan kanan, jempol arah arus (i) 4 jari arah putaran medan. Diperoleh arahnya sesuai – Z .
Soal No. 33
Perhatikan gambar berikut!
U = kutub utara magnet
S = kutub selatan magnet
Jika arus listrik dialirkan pada kawat AB, maka arah gaya magnetik yang dialami kawat AB adalah….
A. ke arah B
B. ke kiri
C. ke kanan
D. tegak lurus masuk bidang kertas
E. tegak lurus keluar bidang kertas
Pembahasan
Kaidah tangan kanan untuk gaya magnetik
4 jari → arah medan magnet,soal dari kutub U ke S
jempol→ arah arus (i), pada soal ke bawah
telapak tangan→ arah gaya
Didapat arah telapak tangan kita adalah keluar bidang kertas, atau menuju pembaca. Bisa dipelajari kembali gaya magnetik
pada kawat di artikel jauh sebelumnya.
Soal No. 34
Di antara pernyataan di bawah ini:
(1) banyaknya lilitan
(2) kuat arus yang melalui kumparan
(3) luas bidang kumparan
(4) hambatankumparan
Faktor-faktor yang mempengaruhi besar GGL pada generator adalah….
A. (1), (2), (3), dan (4)
B. (1), (2), dan (4)
C. (1) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (4) saja
Pembahasan
GGL pada generator
ε = BANω sin ωt
dimana
B = kuat medan magnet
A = luas penampang kumparan
N = jumlah lilitan
ω = 2π f = kecepatan sudut
(1) dan (3)
Soal No. 35
Rangkaian R – L – C disusun seperti gambar di samping.
Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah….
A.
B.
D.
E.
C.
Pembahasan
XL > XC artinya rangkaian bersifat induktif. Pada rangkaian induktif, tegangan mendahului arus (V mendahului i) Grafik yang
sesuai adalah C.
Soal No. 26
Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kecepatan vs sambil membunyikan sirine yang menghasilkan frekuensi fs. Seorang
pengendara sepeda motor bergerak dengan kecepatan vp mengikuti di belakang ambulans. Jika cepat rambat bunyi di udara v,
maka frekuensi bunyi yang di dengar pengendara sepeda motor dapat dirumuskan….
Pembahasan
Efek Doppler gelombang suara:
Pendengar mendekati sumber → vp (+)
Sumber menjauhi pendengar → vs (+)
Jawaban : A
Soal No. 27
27. Sebuah sumber bunyi mempunyai taraf intensitas 60 dB (Io = 10
berbunyi serentak, taraf intensitas bunyi yang dihasilkan adalah….
A. 62 dB
B. 80 dB
C. 82 dB
D. 100 dB
E. 160 dB
– 12
watt.m – 2 ). Ketika 100 buah sumber bunyi yang sama
Pembahasan
TIn = TI1 + 10 log n
TIn = 60 + 10 log 100 = 60 + 10 (2) = 60 + 20 = 80 dB
Soal No. 28
Tiga buah muatan listrik disusun seperti gambar.
Besar dan arah gaya coulomb pada muatan B adalah….(k = 9 × 109 Nm2 ⋅ C
A. 2,5 kQ2r –2 ke kiri
B. 2,5 kQ2r –2 ke kanan
C. 2 kQ2r –2 ke kiri
D. 2 kQ2r –2 ke kanan
E. 1 kQ2r –2 ke kiri
Pembahasan
Muatan B ditarik oleh muatan A sebesar
–2
, 1μC = 10
–6
C)
Sementara itu oleh muatan C, muatan B ditolak ke kiri sebesar
Resultan gaya pada B dengan demikian adalah
Arah ke kiri
Soal No. 29
Dua buah muatan listrik diletakkan terpisah sejauh 30 cm. Kuat medan listrik nol terletak pada titik yang berjarak….(k = 9 ×
109 Nm2 ⋅ C – 2 , 1μC = 10 – 6 C)
A. 10 cm di kiri B
B. 10 cm di kanan A
C. 10 cm di kiri A
D. 40 cm di kanan B
E. 40 cm di kiri A
Pembahasan
Jika kedua muatan sejenis, positif dengan positif, atau negatif dengan negatif, maka letak titik kuat medan nol berada DI
ANTARA kedua muatan tersebut, sehingga jawaban C, D, dan E tidak mungkin untuk dipilih. Tinggal A dan B, kebetulan angkanya
sama yaitu 10, gunakan clue kedua, kuat medan nol akan terletak lebih dekat ke muatan yang lebih kecil yaitu muatan
A, sehingga jawabannya adalah 10 cm di kanan A.
Atau,
Kita lihat dengan perhitungan, misal jarak dari muatan A ke titik yang dimaksud namanya x:
Soal No. 30
Perhatikan kapasitor keping sejajar berikut!
Bahan dielektrik yang disisipkan memiliki konstanta dielektrik 2. Angka perbandingan kapasitas kapasitor (1) dan (2) adalah…..
A. 1 : 2
B. 3 : 4
C. 4 : 3
D. 5 : 6
E. 6 : 5
Pembahasan
Kapasitas kapasitor keping sejajar
dimana
k = konstanta bahan dielektrik (yang sisisipkan)
A= luas
d = jarak dua keping
dari soal diketahui perubahannya adalah jarak (d) dan konstanta dielektrik (k) saja sehingga:
Perbandingannya adalah 3 : 4
Soal No. 36
Pernyataan yang benar dari model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah….
.
Rutherford
Bohr
A.
Semua muatan positif dan sebagian massa atom terdapat
dalam inti atom.
Elektron tidak dapat berpindah disekitar inti melalui
setiap lintasan.
B.
Muatan listrik positif dinetralkan oleh elektron-elektron yang
tersebar diantara muatan.
Elektron-elektron atom menempati orbit lintasan yang
disebut tingkat energi.
C.
Atom secara keseluruhan bersifat netral.
Energi elektron di dalam atom dinyatakan dengan tingkat
energi
D.
Inti atom dan elektron tarik menarik menimbulkan gaya
sentripetal pada elektron yang mengakibatkan elektron tetap
pada orbitnya.
Elektron dapat pindah dari orbit (lintasan) yang satu ke
lintasan yang lain dengan melepaskan energi atau
menyerap energi.
E.
Inti dikelilingi oleh elektron-elektron yang berputar pada
lintasan seperti planet.
Dalam suatu reaksi hanya elektron di bagian luar saja
yang mengalami perubahan sedangkan inti tidak berubah.
Pembahasan
Eliminasi pernyataan yang diketahui pasti salahnya dulu:
.
Rutherford
Bohr
A.
Semua muatan positif dan sebagian massa atom
terdapat dalam inti atom.
SALAH
→Seharusnya “sebagian BESAR massa atom”
Elektron tidak dapat berpindah disekitar inti melalui
setiap lintasan.
B.
Muatan listrik positif dinetralkan oleh elektronelektron yang tersebar diantara muatan.
SALAH
→Menurut Rutherford muatan-muatan positif
berkumpul di inti, elektron berputar pada lintasannya
pada jarak yang relatif jauh
Elektron-elektron atom menempati orbit lintasan yang
disebut tingkat energi.
C.
Atom secara keseluruhan bersifat netral.
SALAH
→Sudah ada sejak Teorinya Thomson, jadi tidak khas
Rutherford
Energi elektron di dalam atom dinyatakan dengan tingkat
energi
D.
E.
Inti atom dan elektron tarik menarik menimbulkan gaya
sentripetal pada elektron yang mengakibatkan elektron tetap
pada orbitnya.
Inti dikelilingi oleh elektron-elektron yang berputar pada
lintasan seperti planet.
Elektron dapat pindah dari orbit (lintasan) yang satu ke
lintasan yang lain dengan melepaskan energi atau
menyerap energi.
Dalam suatu reaksi hanya elektron di bagian
luar saja yang mengalami perubahan sedangkan
inti tidak berubah.
SALAH
→Tidak dibahas di teorinya Bohr
Jawaban: D
Catatan:
Jika ragu, silahkan didiskusikan kembali jawaban soal ini atau gunakan jawaban anda sendiri.
Soal No. 37
Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah….
A. peristiwa dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai gelombang
B. elektron yang keluar dari permukaan logam akan berkurang jika frekuensinya diperbesar
C. intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam
D. efek fotolistrik terjadi pada daerah inframerah
E. efek fotolistrik akan terjadi, asalkan intensitas cahaya yang mengenai logam cukup besar
Pembahasan
A. peristiwa dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai gelombang
→ SALAH, yang benar dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai partikel
B. elektron yang keluar dari permukaan logam akan berkurang jika frekuensinya diperbesar
→ SALAH, yang benar jumlah elektron akan berkurang jika intensitas cahaya dikurangi
C. intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam
→ BETUL, energi elektron yang keluar dari permukaan logam dipengaruhi oleh frekuensi cahaya yang disinarkan
Jawaban : C
Bagaimana dengan pilihan D dan E? Karena C sudah benar, harusnya D dan E salah.
D. efek fotolistrik terjadi pada daerah inframerah
→ SALAH
Kisaran frekuensi inframerah adalah 1011 Hz hingga 1014 Hz
Fungsi kerja logam Natrium sebagai contoh adalah:
2,28 eV atau 2,28 × 1,6 × 10 – 19 joule.
Kita hitung frekuensi ambangnya:
Jika diambil daerah bawah frekuensi inframerah misalkan 1011 atau 1012 , maka frekuensi tersebut masih jauh dibawah frekuensi
ambang logam.
E. efek fotolistrik akan terjadi, asalkan intensitas cahaya yang mengenai logam cukup besar
→ SALAH, yang benar efek fotolistrik akan terjadi jika energi cahaya melebihi energi ambang logam, atau frekuensi cahaya
melebihi frekuensi ambang bahan logam
Soal No. 38
Sebuah roket yang panjangnya Lo bergerak dengan kecepatan ½ √ 3 c (c = kecepatan cahaya). Apabila dilihat oleh pengamat
yang diam, panjang roket akan menjadi…..
A. 0,25 Lo
B. 0,5 Lo
C. 0,8 Lo
D. 1,0 Lo
E. 1,5 Lo
Pembahasan
Relativitas:
Soal No. 39
Massa inti nitrogen 147N adalah 14 sma. Massa proton = 1,0078 sma, massa neutron = 1,0086 sma dan 1 sma setara dengan 931
MeV, maka besar energi ikat inti 147N adalah….
A. 35,6 MeV
B. 53,5 MeV
C. 106,9 MeV
D. 213,8 MeV
E. 320,7 MeV
Pembahasan
Energi ikat inti atom
Jumlah proton = 7
Jumlah neutron = 14 – 7 = 7
Soal No. 40
Pernyataan-pernyataan berikut:
(1) terapi radiasi
(2) mengukur kandungan air tanah
(3) sebagai perunut
(4) menentukan umur fosil
Yang merupakan pemanfaatan radioisotop di bidang kesehatan adalah...
A. (1), (2), (3), dan (4)
B. (1), (2), dan (3)
C. (1) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (4) saja
Pembahasan
Bidang kesehatan
(1) terapi radiasi dan (3) sebagai perunut
SUMBER: http://fisikastudycenter.com/