soal un fisika dan penyelesaiannya

SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
1.
Seorang anak berjalan lurus 2 meter ke A barat, kemudian belok ke selatan sejauh 6
meter, dan belok lagi ke timur sejauh 10 meter. Perpindahan yang dilakukan anak
tersebut dari posisi awal ........
A. 18 meter arah barat daya
D. 6 meter arah timur
B. 14 meter arah selatan
E. 2 meter arah tenggara
C. 10 meter arah tenggara
Penyelesaian :
Gunakan vektor satuan:
2 m ke barat = -2i
6 m ke selatan = -6j
10 m ke timur = 10i
r = 8i - 6j
=
= 10 m
2.
Sebuah balok diukur ketebalannya dengan jangka sorong. Skala yang ditunjukkan dari
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
1
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
hasil pengukuran tampak pada gambar. Besarnya hasil pengukuran adalah ........
A. 3,39 cm
D. 3,04 cm
B. 3,14 cm
E. 3,00 cm
C. 3,10 cm
Penyelesaian :
Hasil pengukuran dengan jangka sorong:
- skala utama = 3,1 cm
- skala nonius = 0,01 x 9 = 0,09 cm
- panjang benda = 3,1 + 0,09 = 3,19 cm
3. Mobil massa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km.jam-1 setelah
menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km.jam-1. Waktu tempuh mobil
adalah........
A. 5 sekon
D. 25 sekon
B. 10 sekon
E. 35 sekon
C. 17 sekon
Penyelesaian :
Diketahui: m = 800 kg
vo = 36 km/jam = 10 m/s
v1 = 72 km/jam = 20 m/s
s = 150 m
Ditanya: t = ?
v1 = vo + at
v1² = vo² + 2as
20² = 10² + 2a . 150
400 = 100 + 300a
a = 1 m/s²
v1 = vo + at
20 = 10 + 1.t
20 = 10 + t
t = 10 sekon
4. Grafik v-t sebuah mobil yang bergerak GLBB diperlihatkan pada gambar!
Perlajuan yang sama terjadi pada ........
A. A - B dan B - C
B. A - B dan C - D
C. B - C dan C - D
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
D. C - D dan D - E
E. D - E dan E - F
2
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
Penyelesaian :
a=
aa - c =
= 1 m/s²
ac - d =
= 1 m/s²
5.
Letak titik berat bidang homogen di atas terhadap titik 0 adalah ........
A. (2, 2) cm
D. (3, 2) cm
B. (2, 3) cm
E. (3, 3) cm
C. (2, 4) cm
Penyelesaian :
A1 = 1 x 10 = 10 cm²
A2 = 5 x 2 = 10 cm²
x1 =
x2 = 3,5
y1 = 5
y2 = 1
x=
= 2 cm
y=
= 3 cm
Jadi koordinat titik berat (2, 3).
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
3
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
6. Jika kedudukan henda A adalah ½ R di atas permukaan bumi, sedangkan kedudukan
benda B adalah 2R di atas permukaan bumi (R = Jari-jari bumi), maka perbandingan
kuat medan gravitasi yang dialami benda A dan B adalah ........
A. 1 : 8
D. 4 : 1
B. 1 : 4
E. 8 : 1
C. 2 : 3
Penyelesaian :
RA = R + R
RB = R + 2R
g=
G, M sama maka:
=
=
7. Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar!
(g = 10 m.s-2 dan tg 37° =
)
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
4
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
Percepatan balok adalah ........
A. 4,5 m.s-2
B. 6,0 m.s-2
C. 7,5 m.s-2
Penyelesaian :
2009
D. 8,0 m.s-2
E. 10,0 m.s-2
Diketahui: tg 37° =
y=3
x=4
R=5
Fx = m.a
w sin 37° = m.a
m.g ( ) = 5.a
5.10( ) = 5a
30 = 5a
a = 6 m/s²
8.
Sebuah katrol pejal bermassa (M) dan jari-jarinya (R).seperti pada gambar!
Salah satu ujung tali tak bermassa dililitkan pada katrol, ujung tali yang lain digantungi
beban m kg percepatan sudut katrol, (<IMG SRC=alpha.gif>) jika beban dilepas. Jika
pada katrol ditempelkan plastisin A yang bermassa ½M, untuk menghasilkan
percepatan sudut yang sama massa beban harus dijadikan ........
A.
D. 3 m kg
E. 4 m kg
m kg
B.
m kg
C. 2 m kg
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
5
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
Penyelesaian :
= percepatan sudut
m2 = ?
1=
2
F = m.a
W - T = m.a
T = W - m.a
T = m(g - a)
Sebelum ditempel:
=I
a(
TR =
MR²
T=
M.a
m(g - a) =
M.a
M + m) = m.g
Setelah ditempel:
a=
=I
TR =
T=
=
(M +
(M +
m(g - a) =
( M)a
mg - ma =
Ma
mg =
1
a1 =
M) R²
M)a
Ma + ma
a=
a1 = a2 karena a =
2
a2 =
R
=
2m1g (
M + m2) = m2g(M + 2m1)
m1gM + 2m1m2g = m2gM + 2m1m2g
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
6
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
m1 = m2
m2 =
m1 =
m
9. Gaya F1, F2, F3, dan F4 bekerja pada batang ABCD seperti gambar!
Jika massa batang diabaikan, maka nilai momen gaya terhadap titik A adalah ........
A. 15 N.m
D. 53 N.m
B. 18 N.m
E. 68 N.m
C. 35 N.m
Penyelesaian :
A = -F1lA + F2lAB - F3lAC + F4lAD
Jika gaya searah putaran jarum jam besar momen gaya positif (+) dan sebaliknya
berlawanan putaran jarum jam negatif (-).
= -10.0 + 4.2 - 5.3 + 10.6
= 0 + 8 - 15 + 60
= 53 N.m
10. Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar berikut ini.
Jika konstanta pegas k1 = k2 = 3 Nm-1 dan k3 = 6 Nm-1 maka konstanta susunan pegas
besarnya ........
A. 1 Nm-1
D. 12 Nm-1
B. 3 Nm-1
E. 15 Nm-1
-1
C. 7,5 Nm
Penyelesaian :
kp = k1 + k2
=3+3
= 6 N/m
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
7
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
= + =
ks = ktotal = 3 N/m
11. Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar!
Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan
balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah ........
A. 6 m.s-1
D. 12 m.s-1
-1
B. 8 m.s
E. 16 m.s-1
C. 10 m.s-1
Penyelesaian :
W = m.g. h
W=
m
v²
m.g.
h=
m
g(5) =
v²
v²
v² =
= 100
v=
= 10 m/s
12. Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti
pada gambar!
jika v2' adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m.s-1,
maka besar kecepatan v1' (1) setelah tumbukan adalah ........
A. 7 m.s-1
D. 15 m.s-1
-1
B. 9 m.s
E. 17 m.s-1
C. 13 m.s-1
Penyelesaian :
Diketahui: m1 = m2 = m
v1 = 8 m/s
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
8
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
v2 = -10 m/s
v2' = 5 m/s
Ditanya: v1' = ........
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'
m . 8 + m (-10) = m1v1' + m . 5
-2 m = m1v1' + 5 m
m1v1' = -7 m
v1' = -7 m/s (tanda (-) menunjukkan arah gerak yang berlawanan dengan v1)
13. Sebuah meja massanya 10 kg mula-mula diam di atas lantai licin, didorong selama 3
sekon bergerak lurus dengan percepatan 2 m.s-2. Besar usaha yang terjadi adalah ........
A. 20 joule
D. 180 joule
B. 30 joule
E. 360 joule
C. 60 joule
Penyelesaian :
Diketahui: m = 10 kg
vo = 0
t = 3s
a = 2 m/s²
Ditanya: W = ........
v1 = vo + at
=0+2.3
= 6 m/s
W =
E=
m
v²
= .10(v1 - vo)²
= 5(6 - 0)²
= 180 joule
14.
Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V dalam ruang tertutup. Jika tekanan
gas dalam ruang tersebut diturunkan menjadi 1 kali semula pada volume tetap, maka
perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah penurunan tekanan adalah ........
A. 1 : 4
D. 4 : 1
B. 1 : 2
E. 5 : 1
C. 2 : 1
Penyelesaian :
P2 =
P1
= ........
Ek =
kT
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
9
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
=
=
=
15. Perhatikan grafik P - V mesin Carnot di bawah ini!
Jika kalor yang diserap (Q1) = 10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin
Carnot adalah ........
A. 1.500 J
D. 6.000 J
B. 4.000 J
E. 8.000 J
C. 5.000 J
Penyelesaian :
Diketahui: Q1 = 10.000 J
T1 = 800 K
T2 = 400 K
Ditanya: W = ........
=1W = 5.000 J
16. Dua batang penghantar mempunyai panjang dan luas penampang yang sama
disambung menjadi satu seperti pada gambar di bawah ini. Koefisien konduksi termal
batang penghantar kedua = 2 kali koefisien konduksi termal batang pertama.
Jika batang pertama dipanaskan sehingga T1 = 100°C dan T2 = 25°C, maka suhu pada
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
10
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
sambungan (T) adalah ........
A. 30°C
B. 35°C
C. 40°C
Penyelesaian :
Diketahui: L1 = L2 = L
A1 = A2 = A
K2 = 2K1
T1 = 100°C
T2 = 25°C
Ditanya: T = ........
2009
D. 45°C
E. 50°C
K1(100 - T) = 2K1(T - 25)
100K1 - TK1 = 2TK1 - 50K1
150 K1 = 3 TK1
T = 50°C
17. Pernyataan di bawah ini yang berkaitan dengan gaya angkat pada pesawat terbang
adalah........
A. Tekanan udara di atas sayap lebih besar daripada tekanan udara di bawah sayap
B. Tekanan udara di bawah sayap tidak berpengaruh terhadap gaya angkat pesawat
C. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih besar daripada kecepatan aliran udara di
bawah sayap
D. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih kecil daripada kecepatan aliran udara di
bawah sayap
E. Kecepatan aliran udara tidak mempengaruhi gaya angkat pesawat
Penyelesaian :
Kecepatan aliran udara di atas sayap pesawat lebih besar dari kecepatan udara di bawah.
Sedangkan tekanan udara di atas sayap lebih kecil daripada tekanan udara di bawah
sayap sehingga akibat perbedaan timbul gaya angkat ke atas pada pesawat terbang.
18. Gas ideal berada dalam ruangan tertutup dengan volume V, tekanan P dan suhu T.
Apabila volumenya mengalatni perubahan menjadi kali semula dan suhunya
dinaikkan menjadi 4 kali semula, maka tekanan gas yang berada dalam sistem tersebut
menjadi ........
A. 8 P1
D.
B. 2 P1
P1
C.
E. 1 P
1
P1
Penyelesaian :
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
11
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
Diketahui: V2 = V1
T2 = 4T1
Ditanya: P2 = ........
=
4P1 =
P2 =
P2
= 8 P1
19. Gelombang elektromagnetik dengan periode 10-15 sekon (cepat rambat dalam ruang
hampa 3,0 x 108 m.s-1) merupakan ........
A. Gelombang radio dan televisi
D. Cahaya tampak
B. Gelombang mikro
E. Sinar ultraviolet
C. Sinar inframerah
Penyelesaian :
T = 10-15
f=
= 1015 Hz
Sinar ultraviolet memiliki rentang frekuensi 1015 Hz - 1016 Hz. Jadi gelombang
elektromagnetik dengan periode 10-15 sekon merupakan sinar ultraviolet.
20. Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan:
Y = 0,03 sin (2t - 0,1x), dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon, maka:
(1) panjang gelombangnya 20 m
(2) frekuensi gelombangnya 1 Hz
(3) cepat rambat gelombangnya 20 ms.
(4) amplitudo gelombangnya 3 m.
Pernyataan yang benar adalah ........
A. (1), (2), dan (3)
D. (4) saja
B. (1) dan (3) saja
E. (1), (2), (3), dan (4)
C. (2) dan (4) saja
Penyelesaian :
Y = 0,03 sin (2t - 0,1x )
Y = A sin ( t - kx)
A = 0,03 m
2t = t
2t = 2 ft
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
12
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
f = 1 Hz
kx = 0,1 x
= 0,1 x
= 20 m
V = f = 20.1 = 20 m/s
21. Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 m.s-1 mendekati sumber bunyi yang diam,
frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut
bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan sumber
bunyi di udara 340 m.s-1, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika
bergerak mendekati sumberdengan saat menjauhi sumber adalah ........
A.
D.
B.
E.
C.
Penyelesaian :
Diketahui: vp1 = +10 m/s (mendekat)
vp2 = -10 m/s (menjauh)
vs = 0
va = 340 m.s-1
Ditanya:
= ........
Frekuensi pendengar mendekati sumber:
fp1 =
= 700 Hz
Frekuensi pendengar menjauhi sumber:
= 660 Hz
22. Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada
kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30° maka
banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah ........
A. 24
D. 50
B. 25
E. 51
C. 26
Penyelesaian :
Diketahui: = 500 nm
N = 400
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
13
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
= 30°
Ditanya: nterang = ........
d sin
=n
d=
sin 30 = n.5 x 10-7
( ) = n.5 x 10-7
n = 25 (terhadap terang pusat)
Jumlah total di layar = 25 + 25 + 1 = 51
23. Taraf intensitas satu ekor lebah yang berdengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengan
masing-masing lebah tersebut dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran
manusia 10-12 Wm-2 maka intensitas bunyi dengung 1.000 lebah adalah ........
A. 10-8 Wm-2
D. 10-5 Wm-2
-7
-2
B. 10 Wm
E. 10-4 Wm-2
C. 10-6 Wm-2
Penyelesaian :
Diketahui: TI = 10 dB
n = 1.000
Ditanya: In = ........
T1n = T1 + 10 log n
= 10 + 10 log 1.000
= 10 + 30
= 40 dB
T1n = 10 log I/Io
40 = 10 log I/10-12
104 . 10-12 = I
I = 10-8 Wm-2
24. Seorang siswa (Sn = 25 cm) melakukan percobaan menggunakan mikroskop, dengan
data seperti diagram berikut:
Perbesaran mikroskop adalah ........
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
14
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
A. 30 kali
B. 36 kali
C. 40 kali
Penyelesaian :
Diketahui: Sob = 1,2 cm
fob = 1 cm
fok = 5 cm
d = 10 cm
Ditanya: Mtotal = ........
2009
D. 46 kali
E. 50 kali
Mob =
=
Mob =
=
= 5 kali
Mok =
+ 1 = 6 kali
Mtotal = Mob x Mok
= 5 x 6 = 30 kali
25. Tiga muatan listrik disusun seperti gambar!
Agar muatan uji P bebas dari pengaruh gaya elektrostatik muatan Q1 dan Q2, maka
nilai x adalah ........
A. 4 cm
D. 7 cm
B. 5 cm
E. 8 cm
C. 6 cm
Penyelesaian :
(Arah E selalu menuju muatan +, meninggalkan muatan -)
E1 = E2
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
15
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
4 + x = 2x
x = 4 cm
26. Perhatikan gambar di bawah ini!
Jika sebuah muatan +Q terletak antara A dan B, dimanakah muatan +Q harus
diletakkan sehingga gaya coulomb yang dialaminya nol ........
A. 3 mm dari muatan B
D. 3 mm dari muatan A
B. 4 mm dari muatan B
E. 6 mm dari muatan A
C. 5 mm dari muatan B
Penyelesaian :
(muatan berlawanan jenis tarik menarik)
FCA = FCB
9 - x = 2x
3x = 9
x=3
3 mm dari muatan A
27. Pada rangkaian listrik sederhana seperti pada gamhar!
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
16
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
Besar kuat arus adalah ........
A. 0,25 A
B. 0,30 A
C. 0,36 A
Penyelesaian :
2009
D. 0,45 A
E. 0,50 A
i3 = i1 + i2 ................ (1)
i2 = i3 - i1
i1 = ?
Loop I
2i1 + 2i3 - 6 = 0 ........ (2)
Loop II
i2 + 2i3 - 8 = 0
(i3 - i1) + 2i3 - 8 = 0
3i3 - i1 - 8 = 0 ........... (3)
(2) 2i1 + 2i3 - 6 = 0 |x3| 6i1 + 6i3 - 18 = 0
(3) 3i3 - i1 - 8 = 0 |x2| 6i3 - 2i1 - 16 = 08i1 - 2 = 0
i1 =
= 0,25 A
28. Kapasitas kapasitor keping sejajar yang diberi muatan dipengaruhi oleh:
(1) konstanta dielektrik
(2) tebal pelat
(3) luas pelat
(4) jarak kedua pelat
Pernyataan yang benar adalah ........
A. (2)
D. (3) dan (2)
B. (1) dan (2)
E. (1), (3), dan (4)
C. (2) dan (4)
Penyelesaian :
Kapasitas kapasitor keping sejajar:
k = konstanta dielektrik
A = luas pelat
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
17
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
d = jarak antar kedua pelat
29. Perhatikan rangkaian listrik seperti pada gambar!
Kuat arus terukur amperemeter adalah ........
A. 0,1 A
D. 1,5 A
B. 0,5 A
E. 3,0 A
C. 1,0 A
Penyelesaian :
E+
iR = 0
1,4i + 0,1i - 1,5 = 0
1,5i - 1,5 = 0
i = 1A
30. Sebuah kumparan dan 500 lilitan diletakkan di dalam dan magnet yang besarnya
berubah terhadap waktu. Jika kumparan mengalami perubahan fluks magnet dari 0,06
T menjadi 0,09 T dalam waktu 1 s, maka GGL induksi yang dihasilkan kumparan
adalah ........
A. 1,5 V
D. 9,0 V
B. 3,0 V
E. 15 V
C. 6,0 V
Penyelesaian :
Diketahui: N = 500
= (0,09 - 0,06) = 0,03 T
t=1s
Ditanya: = ........
= 15 volt
31. Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
18
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
Pernyataan sesuai gambar tersebut induksi magnetik di titik P akan:
1. sebanding kuat arus I
2. sebanding
3. tergantung arah arus listrik I
Pernyataan yang benar adalah ........
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
Penyelesaian :
D. hanya 1 saja
E. hanya 2 saja
Induksi magnetik di titik P
1. Bp sebanding dengan i (benar)
2. Bp = sebanding (benar)
3. Tergantung arah arus listrik (benar) karena induksi magnetik (B) termasuk besaran
vektor.
32. Perhatikan gambar di bawah ini!
Dari titik A sebuah elektron bergerak dengan keeepatan v memasuki medan magnet B.
Salah satu lintasan yang mungkin dilalui elektron adalah ........
A. K - L - M
D. P - K - R
B. S - T - U
E. S - K - U
C. P - Q - R
Penyelesaian :
Kaidah tangan kanan.
Elektron (-) memotong tegak lurus medan magnet (menembus bidang kertas), maka
partikel akan dibelokkan melingkar searah jarum jam, P - Q - R.
33. Manakah grafik yang menyatakan gelombang sinus tegangan arus terhadap waktu
dalam rangkaian RLC yang bersifat kapasitif adalah ........
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
19
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
A.
D.
B.
E.
2009
C.
Penyelesaian :
Pada rangkaian RLC yang bersifat kapasitif arus mendahului tegangan.
34. Rangkaian RLC seri dirangkai seperti pada gambar!
Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik M dan N adalah ........
A. 25 V
D. 110 V
B. 55 V
E. 130 V
C. 96 V
Penyelesaian :
Diketahui: C = 800 µF = 800.10-6F
= 125 rad/s
= 120 V/125 rad/s
R=8
L = 32 mH = 32 x 10-3 H
XL = L = 125.32.10-3 = 4
XC =
Ditanya: VMN = VR = ........
= 10
Z=
= 10
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
20
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
i=
= 12 A
VR = iR
= 12 . 8
= 96 Volt
35. Energi elektron pada keadaan dasar di dalam atom hidrogen adalah -13,6 eV. Energi
elektron pada orbit dengan bilangan kuantum n = 4 adalah ........
A. 1,36 eV
D. 0,85 eV
B. 1,24 eV
E. 0,76eV
C. 0,96 eV
Penyelesaian :
En =
= 0,85 eV
36. Manakah pernyataan yang berasal dari model atom.E. Rutherford ........
A. Atom adalah bagian partikel yang tak dapat dibagi lagi
B. Atom berbentuk bola yang bermuatan positif dan negatifnya tersebar merata.
C. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan sejumlah elektron yang
mengelilinginya.
D. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain.
E. Elektron tidak menyerap dan membebaskan energi pada lintasan stasioner.
Penyelesaian :
Model atom E. Rutherford melalui percobaan penembakan sinar alfa pada lempeng
emas. Sehingga menurut Rutherford atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan
sejumlah elektron mengelilinginya.
37.
Grafik di atas menunjukkan hubungan antara intensitas radiasi (I) dan panjang
gelombang
( ) pada radiasi energi oleh benda hitam. Jika konstanta Wien = 2,90 x 10-3 m.K-3,
maka benar suhu (T) permukaan benda adalah ........
A. 6.000 K
D. 2.900 K
B. 5.100 K
E. 1.667 K
C. 4.833 K
Penyelesaian :
mak . T = K
K = tetapan Wien
= 2,9 x 10-3 mK
6000 x 10-10 . T = 2,9 x 10-3
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
21
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
T=
2009
= 4.833 K
38. Tiga pernyataan di bawah ini terkait dengan teori atom:
(1) Elektron mengorbit inti dalam lintasan-lintasan tertentu.
(2) Tidak ada pancaran/serapan energi oleh elektron saat berpindah lintasan.
(3) Elektron memiliki energi yang besarnya sembarang.
Pernyataan yang sesuai dengan teori kuantum adalah ........
A. (1) dan (2)
D. (2) saja
B. (1) dan (3)
E. (3) saja
C. (1) saja
Penyelesaian :
Teori atom:
- Elektron memancarkan energi bila berpindah orbit dari luar ke dalam dan menyerap
energi bila dari orbit dalam ke luar.
- Elektron mengorbit inti dalam lintasan tertentu.
- Energi elektron besarnya tertentu bergantung bilangan kuantum n
En =
39. Pernyataan terkait dengan penerapan radio isotop dalam bidang hidrologi:
1. mengukur tinggi permukaan cairan dalam wadah tertutup
2. mengukur endapan lumpur di pelabuhan.
3. menentukan letak kebocoran suatu bendungan
4. menentukan penyempitan pada pembuluh darah
Pernyataan yang benar adalah ........
A. 1, 2, 3, dan 4
D. 1 dan 4 saja
B. 2, 3, dan 4 saja
E. 2 dan 3 saja
C. 1, 3, dan 4 saja
Penyelesaian :
Penerapan radio isotop dalam bidang hidrologi, di antaranya adalah:
1. mengukur tinggi permukaan cairan dalam wadah tertutup
2. mengukur endapan lumpur di pelabuhan.
3. menentukan letak kebocoran suatu bendungan
4. menentukan penyempitan pada pembuluh darah
40. Perhatikan reaksi fusi di bawah ini!
Jika: m H-2 = 2,01400 sma; m H-3 = 2,016000 sma; mHe-4 = 4,002600 sma; m
n = 1,008665 sma. Banyak energi yang dibebaskan reaksi adalah ........
A. 27,4 MeV
D. 17,4 MeV
B. 26,5 MeV
E. 18,2 MeV
C. 21,4 MeV
Penyelesaian :
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
22
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
Energi yang dibebaskan: E =
m=
m1 m2
= 5,030 - 5,011265
= 0,018735 sma
E = m . 931
= 0,018735 (931)
= 17,442285 MeV
2009
m 931 MeV
41. Gelombang elektromagnetik dengan periode 10-15 sekon (cepat rambat dalam ruang
hampa 3,0 x 108 m.s-1) merupakan ........
A. Gelombang radio dan televisi
D. Cahaya tampak
B. Gelombang mikro
E. Sinar ultraviolet
C. Sinar inframerah
Penyelesaian :
T = 10-15
f=
= 1015 Hz
Sinar ultraviolet memiliki rentang frekuensi 1015 Hz - 1016 Hz. Jadi gelombang
elektromagnetik dengan periode 10-15 sekon merupakan sinar ultraviolet.
42. Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan:
Y = 0,03 sin (2t - 0,1x), dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon, maka:
(1) panjang gelombangnya 20 m
(2) frekuensi gelombangnya 1 Hz
(3) cepat rambat gelombangnya 20 ms.
(4) amplitudo gelombangnya 3 m.
Pernyataan yang benar adalah ........
A. (1), (2), dan (3)
D. (4) saja
B. (1) dan (3) saja
E. (1), (2), (3), dan (4)
C. (2) dan (4) saja
Penyelesaian :
Y = 0,03 sin (2t - 0,1x )
Y = A sin ( t - kx)
A = 0,03 m
2t = t
2t = 2 ft
f = 1 Hz
kx = 0,1 x
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
23
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
= 0,1 x
= 20 m
V = f = 20.1 = 20 m/s
43. Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 m.s-1 mendekati sumber bunyi yang diam,
frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut
bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan sumber
bunyi di udara 340 m.s-1, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika
bergerak mendekati sumberdengan saat menjauhi sumber adalah ........
A.
D.
B.
E.
C.
Penyelesaian :
Diketahui: vp1 = +10 m/s (mendekat)
vp2 = -10 m/s (menjauh)
vs = 0
va = 340 m.s-1
Ditanya:
= ........
Frekuensi pendengar mendekati sumber:
fp1 =
= 700 Hz
Frekuensi pendengar menjauhi sumber:
= 660 Hz
44. Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada
kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30° maka
banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah ........
A. 24
D. 50
B. 25
E. 51
C. 26
Penyelesaian :
Diketahui: = 500 nm
N = 400
= 30°
Ditanya: nterang = ........
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
24
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
d sin
=n
2009
d=
sin 30 = n.5 x 10-7
( ) = n.5 x 10-7
n = 25 (terhadap terang pusat)
Jumlah total di layar = 25 + 25 + 1 = 51
45. Taraf intensitas satu ekor lebah yang berdengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengan
masing-masing lebah tersebut dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran
manusia 10-12 Wm-2 maka intensitas bunyi dengung 1.000 lebah adalah ........
A. 10-8 Wm-2
D. 10-5 Wm-2
-7
-2
B. 10 Wm
E. 10-4 Wm-2
C. 10-6 Wm-2
Penyelesaian :
Diketahui: TI = 10 dB
n = 1.000
Ditanya: In = ........
T1n = T1 + 10 log n
= 10 + 10 log 1.000
= 10 + 30
= 40 dB
T1n = 10 log I/Io
40 = 10 log I/10-12
104 . 10-12 = I
I = 10-8 Wm-2
46. Tiga muatan listrik disusun seperti gambar!
Agar muatan uji P bebas dari pengaruh gaya elektrostatik muatan Q1 dan Q2, maka
nilai x adalah ........
A. 4 cm
D. 7 cm
B. 5 cm
E. 8 cm
C. 6 cm
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
25
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
Penyelesaian :
(Arah E selalu menuju muatan +, meninggalkan muatan -)
E1 = E2
4 + x = 2x
x = 4 cm
47. Perhatikan gambar di bawah ini!
Jika sebuah muatan +Q terletak antara A dan B, dimanakah muatan +Q harus
diletakkan sehingga gaya coulomb yang dialaminya nol ........
A. 3 mm dari muatan B
D. 3 mm dari muatan A
B. 4 mm dari muatan B
E. 6 mm dari muatan A
C. 5 mm dari muatan B
Penyelesaian :
(muatan berlawanan jenis tarik menarik)
FCA = FCB
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
26
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
9 - x = 2x
3x = 9
x=3
2009
3 mm dari muatan A
48. Kapasitas kapasitor keping sejajar yang diberi muatan dipengaruhi oleh:
(1) konstanta dielektrik
(2) tebal pelat
(3) luas pelat
(4) jarak kedua pelat
Pernyataan yang benar adalah ........
A. (2)
D. (3) dan (2)
B. (1) dan (2)
E. (1), (3), dan (4)
C. (2) dan (4)
Penyelesaian :
Kapasitas kapasitor keping sejajar:
k = konstanta dielektrik
A = luas pelat
d = jarak antar kedua pelat
49. Sebuah kumparan dan 500 lilitan diletakkan di dalam dan magnet yang besarnya
berubah terhadap waktu. Jika kumparan mengalami perubahan fluks magnet dari 0,06
T menjadi 0,09 T dalam waktu 1 s, maka GGL induksi yang dihasilkan kumparan
adalah ........
A. 1,5 V
D. 9,0 V
B. 3,0 V
E. 15 V
C. 6,0 V
Penyelesaian :
Diketahui: N = 500
= (0,09 - 0,06) = 0,03 T
t=1s
Ditanya: = ........
= 15 volt
50. Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
27
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
Pernyataan sesuai gambar tersebut induksi magnetik di titik P akan:
1. sebanding kuat arus I
2. sebanding
3. tergantung arah arus listrik I
Pernyataan yang benar adalah ........
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
Penyelesaian :
D. hanya 1 saja
E. hanya 2 saja
Induksi magnetik di titik P
1. Bp sebanding dengan i (benar)
2. Bp = sebanding (benar)
3. Tergantung arah arus listrik (benar) karena induksi magnetik (B) termasuk besaran
vektor.
51. Perhatikan gambar di bawah ini!
Dari titik A sebuah elektron bergerak dengan keeepatan v memasuki medan magnet B.
Salah satu lintasan yang mungkin dilalui elektron adalah ........
A. K - L - M
D. P - K - R
B. S - T - U
E. S - K - U
C. P - Q - R
Penyelesaian :
Kaidah tangan kanan.
Elektron (-) memotong tegak lurus medan magnet (menembus bidang kertas), maka
partikel akan dibelokkan melingkar searah jarum jam, P - Q - R.
52. Manakah grafik yang menyatakan gelombang sinus tegangan arus terhadap waktu
dalam rangkaian RLC yang bersifat kapasitif adalah ........
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
28
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
A.
D.
B.
E.
2009
C.
Penyelesaian :
Pada rangkaian RLC yang bersifat kapasitif arus mendahului tegangan.
53. Rangkaian RLC seri dirangkai seperti pada gambar!
Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik M dan N adalah ........
A. 25 V
D. 110 V
B. 55 V
E. 130 V
C. 96 V
Penyelesaian :
Diketahui: C = 800 µF = 800.10-6F
= 125 rad/s
= 120 V/125 rad/s
R=8
L = 32 mH = 32 x 10-3 H
XL = L = 125.32.10-3 = 4
XC =
Ditanya: VMN = VR = ........
= 10
Z=
= 10
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
29
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
2009
i=
= 12 A
VR = iR
= 12 . 8
= 96 Volt
54. Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar berikut ini.
Jika konstanta pegas k1 = k2 = 3 Nm-1 dan k3 = 6 Nm-1 maka konstanta susunan pegas
besarnya ........
A. 1 Nm-1
D. 12 Nm-1
-1
B. 3 Nm
E. 15 Nm-1
C. 7,5 Nm-1
Penyelesaian :
kp = k1 + k2
=3+3
= 6 N/m
= + =
ks = ktotal = 3 N/m
55. Sebuah mobil yang sedang bergerak dengan kecepatan 50 m/s tiba-tiba mengerem
sehingga berhenti dalam selang waktu 4 sekon. Maka perlambatan yang di alami oleh
mobil tersebut adalah......m/s2
A. 10
D. 16
B. 12
E. 18
C. 14
Penyelesaian :
56. Sebuah titik materi melakukan gerak melingkar beraturan dan ternyata tiap menit
melakukan 300 putaran. Jika jari-jari lintasannya 20 cm, maka percepatan
sentripetalnya adalah...m/s2.
A. 100
D. 1000
B. 100 2
E. 10 2
2
C. 1000
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
30
SOAL UN FISIKA DAN PENYELESAIANNYA
ANHARI AQSO FISIKA SMAN 2 TAMSEL
2009
31