SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL 2010 FISIKA

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL 2010 FISIKA KODE SOAL P04 / SOAL TIPE A

1. Perhatikan gambar pengukuran panjang balok disamping ini! Hasil pengukuran yang diperoleh adalah…. A. 3,00 cm B. 3,04 cm C. 3,09 cm 3 4 D. 3,19 cm E. 4,19 cm cm

0

5

10

Jawaban : D. 3,19 cm 2. Seorang anak berjalan lurus 10 meter ke barat kemudian belok ke selatan sejauh 12 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 15 meter. Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal….

1

fisikastudycenter.com

U B

T

S

A. B. C. D. E.

18 meter arah barat daya 14 meter arah selatan 13 meter arah tenggara 12 meter arah timur 10 meter arah tenggara

Pembahasan: Lebih dahulu tentukan posisi awal (O) dan posisi akhir (A) anak kemudian gunakan aturan Phytagoras : 10 m

A. B. C. D. E.

4 sekon 5 sekon 8 sekon 10 sekon 20 sekon

v (ms-1) 20 10

4

t (s)

Pembahasan: Dengan metode grafis membandingkan sisi samping dan sisi depan segitiga kecil dan segitiga besar, dapat diperoleh :

Jawaban : C fisikastudycenter.com 4. Dua benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg dan 6 kg diikat dengan tali melalui sebuah katrol yang licin seperti gambar. Mula-mula benda B ditahan kemudian dilepaskan. Jika g = 10 ms-2 maka percepatan benda B adalah…. A. 8,0 ms-2 B. 7,5 ms-2 C. 6,0 ms-2 B D. 5,0 ms-2 A E. 4,0 ms-2 Pembahasan: Untuk soal dengan kondisi persis seperti soal diatas gunakan saja persamaan :

O

Jawaban : D 12 m 15 m

A

Jawaban : C 3. Kecepatan (v) benda yang bergerak lurus terhadap waktu (t) diperlihatkan grafik v-t berikut! Benda akan berhenti setelah bergerak selama….

5. Perbandingan kuat medan gravitasi bumi untuk dua benda, yang satu dipermukaan bumi dan satu lagi di ketinggian yang berjarak ½ R dari permukaan bumi (R = jarijari bumi) adalah…. A. 1 : 2 B. 2 : 3 C. 3 : 2 D. 4 : 9 E. 9 : 4

[email protected]


Jika yang dimaksud adalah percepatan tangensial

Pembahasan:

Dimana

Jawaban : E 6. Diagram melukiskan benda bidang homogen dengan ukuran seperti gambar! Koordinat titik berat benda gabungan adalah… A. (3 ; 2,7) sb.Y(m) B. (3 ; 3,6) 9 C. (3 ; 4,0) D. (3 ; 4,5) 3 E. (3 ; 5,0) sb.X(m) 0 1

3

56

Jawaban : -Fisikastudycenter.com Jawaban : C.(3 ; 4,0) 7. Sebuah katrol dari benda pejal dengan tali yang dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan seperti gambar! Gesekan katrol dengan tali dan gesekan disumbu putarnya diabaikan. Jika momen inersia katrol I = β dan tali ditarik dengan gaya tetap F, maka hubungan yang tetap untuk menyatakan percepatan tangensial katrol adalah…. A. α = F.R. β B. α = F.R. β2 R α C. α = F.(R. β)—1 —1 D. α = F.R. (β) E. α = (F.R) —1. β

8. Perhatikan gambar perpindahan balok, sebagai berikut. Jika koefisien gesekan kinetik antara balok dan lantai μk = 0,5, maka nilai perpindahan benda (S) adalah….. Anggap g = 10 m.s-2 A. 5,00 m v = 5 m.s-1 v = 0 m.s-1 B. 4,25 m 4 kg 4 kg C. 3,00 m D. 2,50 m E. 2,00 m S

Pembahasan:

F

2


Pembahasan:

Dalam soal diatas percepatan tangensial (a) dilambangkan dengan (memungkinkan terjadi kerancuan antara sebenarnya/ biasanya dipakai untuk kecepatan sudut atau anguler dengan sehingga:

Pembahasan: Jika yang dimaksud adalah percepatan sudut maka:

Jawaban : D. 2,50 m Jawaban : D [email protected]


9. Percobaan digantung berikut:

menggunakan menghasilkan

pegas yang data sebagai

Percobaan

F (N)

Δx (cm)

1 2 3

88 64 40

11 8 5

3


F = gaya beban pegas, Δx = pertambahan panjang pegas. Dapat disimpulkan pegas memiliki tetapan sebesar…. A. 800 N.m—1 B. 80 N.m—1 C. 8 N.m—1 D. 0,8 N.m—1 E. 0,08 N.m—1

11. Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin seperti gambar. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok ketika berada dititik M adalah…. A. Ep : Ek = 1 : 3 B. Ep : Ek = 1: 2 h C. Ep : Ek = 2 : 1 M D. Ep : Ek = 2 : 3 1/3 h E. Ep : Ek = 3 : 2 Pembahasan:

Cara lebih mudah:

Pembahasan: Dari salah satu data pada tabel

Jawaban : A fisikastudycenter.wordpress.com 10. Tiga pegas identik dengan konstanta 1000 N.m—1 disusun seperti gambar. (ΔL = pertambahan panjang pegas). Anggap susunan pegas hanya dipengaruhi oleh beban. Jika susunan pegas diberi beban sehingga bertambah panjang 6 cm, maka pertambahan panjang masing-masing pegas adalah….

A. B. C. D. E.

ΔL1 2 cm 2 cm 3 cm 4 cm 4 cm



L1 L2 L3

Pembahasan:

=1 : 2 Jawaban : B 12. Sebuah peluru karet berbentuk bola massanya 60 gram ditembakkan horizontal menuju tembok seperti gambar. Jika bola dipantulkan dengan laju sama, maka bola menerima impuls sebesar…. A. 12 N.s 50 ms – 1 B. 6 N.s v’ C. 5 N.s D. 3 N.s E. 2 N.s Pembahasan: Impuls:

Pertambahan panjang pegas masing-masing adalah (6cm : 3 ) = 2 cm untuk masingmasing pegas

[Perhatikan tanda (+)/(–) pada v, jika ke kanan (+) maka ke kiri (–) atau sebaliknya]

Jawaban: A

Jawaban : B [email protected]


13. Sepotong uang logam bermassa 50 g bersuhu 85 °C dicelupan ke dalam 50 g air bersuhu 29,8 °C (kalor jenis air = 1 kal.g —1 .°C—1 ). Jika suhu akhirnya 37 °C dan wadah tidak menyerap kalor, maka kalor jenis logam adalah… A. 0,15 kal.g —1 .°C—1 B. 0,30 kal.g —1 .°C—1 C. 1,50 kal.g —1 .°C—1 D. 4,8 kal.g —1 .°C—1 E. 7,2 kal.g —1 .°C—1 Pembahasan: Asas pertukaran kalor:

15. Suatu gas ideal mula-mula menempati ruang yang volumenya V dan tekanan P. Jika suhu gas menjadi T dan volumenya menjadi V, maka tekanannya menjadi…. A. P B.

P

C.

P

D. P E. 2 P Pembahasan:

4


7,2

Jawaban : A 14. Pernyataan di bawah ini yang berkaitan dengan gaya angkat pada pesawat terbang yang benar adalah…. A. Tekanan udara di atas sayap lebih besar daripada tekanan udara di bawah sayap B. Tekanan udara dibawah sayap tidak berpengaruh terhadap gaya angkat pesawat C. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih besar daripada kecepatan aliran udara dibawah sayap D. Kecepatan aliran udara di atas sayap lebih kecil daripada kecepatan aliran udara dibawah sayap E. Kecepatan aliran udara tidak mempemgaruhi gaya angkat pesawat Pembahasan: Pada sayap pesawat berlaku untuk gaya angkat (ke atas) : Fbawah > Fatas Pbawah > Patas Vbawah < Vatas Jawaban : C

Jawaban : D fisikastudycenter.com 16. Suhu gas ideal dalam tabung dirumuskan sebagai , T menyatakan suhu mutlak dan E = energi kinetik rata-rata molekul gas. Berdasarkan persamaan diatas…. A. Semakin tinggi suhu gas, energi kinetiknya semakin kecil B. Semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin lambat C. Semakin tinggi suhu gas, gerak partikel gas semakin cepat D. Suhu gas berbanding terbalik dengan energi kinetik gas E. Suhu gas tidak mempengaruhi gerak partikel gas Pembahasan: Energi kinetik partikel gas ideal: Dari persamaan terlihat bahwa Ek sebanding dengan suhu gas, semakin tinggi suhu gas, semakin besar Energi kinetik gas (gerak partikel menjadi lebih cepat) Jawaban : C [email protected]


17. Diagram P—V dari gas helium yang mengalami proses termodinamika ditunjukkan seperti gambar berikut! Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar…. A. 660 kJ P (N.m -2 ) B. 400 kJ A 4 x 105 C. 280 kJ B C D. 120 kJ 2 x 105 E. 60 kJ 3 1,5

3,5

V (m )

Pembahasan: Usaha = Luas Kurva = (3,5—1,5)(4—2 )105 =400 kJ Jawaban : B

5


fisikastudycenter.com 18. Perhatikan diagram pembentukan bayangan alat optik X. berkas sejajar

A Fok

Fok

sumbu utama

Benda A diletakkan 3 cm dari lensa obyektif. Jika jarak fokus lensa obyektif dan okuler masing-masing 2 cm dan 6 cm (Sn = 30 cm), maka perbesaran sudut bayangan yang terjadi adalah…. A. 4 kali B. 6 kali C. 8 kali D. 10 kali E. 20 kali Pembahasan: Perbesaran sudut :

Dan fok untuk

mata

tidak

berakomodasi maka

Jawaban : D 19. Urutan jenis gelombang elektromagnetik dari frekuensi besar ke kecil adalah…. A. Gelombang radio, inframerah, cahaya tampak, sinar X B. Sinar γ, ultraviolet, inframerah, gelombang mikro C. Sinar γ, inframerah, ultraviolet, gelombang radio D. Gelombang mikro, cahaya tampak, ultraviolet, sinar X E. Gelombang mikro, cahaya tampak, inframerah, sinar X Pembahasan: Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi besar ke kecil : (1) Sinar gamma (2) Sinar rontgen (X) (3) Sinar ultra ungu / ultraviolet (4) Sinar tampak (5) Sinar inframerah (6) Gelombang RADAR (7) Gelombang TV (8) Gelombang Radio (Gelombang mikro : RADAR, TV, Radio) Jawaban : B 20. Jenis gelombang elektromagnetik yang dapat menyebabkan terjadinya kanker kulit adalah…. A. Inframerah B. Sinar X C. Sinar gamma D. Ultraviolet E. Cahaya tampak Jawaban : D

Dengan

[email protected]


21. Suatu gelombang berjalan merambat melalui permukaan air dengan data seperti pada diagram!

Tanpa menghitung pangkatnya option pilihan beda semua!) maka :

(karena

2m 3 cm B 3 cm

A

Bila AB ditempuh dalam waktu 8 s; maka persamaan gelombangnya adalah…. A. B. C. D. E.

6


Pembahasan: Persamaan gelombang:

fisikastudycenter.com 23. Bunyi klakson sebuah sepeda motor saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 40 dB, sedangkan bunyi klakson sebuah mobil saat dibunyikan adalah 60 dB. (Io = 10-12 W.m-2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson mobil serentak dibunyikan, maka perbandingan taraf intensitas sepeda motor dengan mobil adalah… A. 5 : 6 B. 6 : 7 C. 7 : 8 D. 8 : 9 E. 9 : 10 Pembahasan: Taraf intensitas bunyi untuk banyak sumber :

Jawaban : B 22. Perhatikan diagram difraksi celah ganda (kisi) dengan data berikut ini.

Sehingga

layar t1

celah S1 S S2

Jawaban : B. 0,4 mm

P 80 cm

t0

Jika panjang gelombang berkas cahaya 6000Å dan jarak antar celah 0,6 mm, maka jarak antara terang pusat dengan gelap pertama pada layar adalah…. A. 0,2 mm B. 0,4 mm C. 0,6 mm D. 0,9 mm E. 1,2 mm Pembahasan: Jarak gelap ke-n pada celah ganda: dengan n = 1

Jawaban : B 24. Mobil pemadam kebakaran sedang bergerak dengan laju 20 m.s-1 sambil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz (cepat rambat bunyi diudara 300 m.s-1). Jika mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan, maka orang tersebut akan mendengar frekuensi sirine pada frekuensi…. A. 375 Hz B. 575 Hz C. 600 Hz D. 620 Hz E. 725 Hz Pembahasan: Efek Doppler, frekuensi yang didengar pendengar: [email protected]


Kondisi I x +

Jawaban : A 25. Tiga buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar! +2q


a

7

- 2q

+q a

Resultan gaya yang bekerja pada muatan +q adalah F1. Jika muatan – 2 q digeser menjauhi muatan + q sejauh a, maka resultan gaya yang bekerja pada muatan +q menjadi F2. Nilai perbandingan F1 dengan F2 adalah… A. 2 : 5 B. 5 : 2 C. 5 : 8 D. 8 : 1 E. 8 : 5

x E

EI = E + E = 2 E Kondisi II (3/2)x

+

E

(½)x (4/9) E (4)E

Pembahasan:

Jawaban : E 26. Titik A terletak di tengah-tengah dua buah muatan yang sama besar tetapi berlainan jenis yang terpisah sejauh a. Besar kuat medan listrik di titik A saat itu 36 NC– 1 . Jika titik A tersebut digeser a mendekati salah satu muatan maka besar kuat medan listrik di titik A setelah digeser menjadi…. A. 4 NC – 1 B. 16 NC – 1 C. 32 NC – 1 D. 40 NC – 1 E. 80 NC – 1 fisikastudycenter.com Pembahasan: Untuk lebih memudahkan menganalisa ubah jarak antar muatan menjadi 2x ( a = 2x) seperti gambar dibawah ini :

27. Perhatikan faktor-faktor berikut ini! (1) Konstanta dielektrik (2) Tebal pelat (3) Luas pelat (4) Jarak kedua pelat Yang mempengaruhi besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar jika diberi muatan adalah…. A. (1) dan (2) saja B. (3) dan (4) saja C. (1), (2), dan (3) D. (1), (2), dan (4) E. (1), (3), dan (4) Pembahasan: Faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas kapasitor : (1) Konstanta dielektrik / bahan dielektrik / bahan penyisip antara 2 keping (2) Luas tiap keping [email protected]


(3) Permitivitas udara (juga permitivitas relatif bahan) (4) Jarak antara dua keping (terkadang dimasukkan faktor VOLUME, karena perkalian antara luas dan jarak keping)

Pembahasan: Dengan prinsip pembagi tegangan:

Jawaban : E. (1),(3), dan (4) Catatan penting : Untuk soal yang setipe dengan soal di atas, jangan sampai memilih beda potensial (tegangan) dan muatan pada kapasitor sebagai salah satu faktor yang mempengaruhi kapasitas kapasitor bila ada dalam option pilihan, meskipun ada rumus Q = CV)

8


28. Sebuah lampu X dihubungkan dengan sumber tegangan searah seperti pada gambar di bawah. 40

10 A

X Rx = 10 Ω

5A 0

20 0

Jawaban : C 30. Dua kawat penghantar dialiri arus listrik dengan arah dan besar seperti gambar (μo = 4 .10 – 7 Wb (Am) – 1 ). I = √2 A 2 cm Q

60

I = √2 A

2 cm

80 100

Daya lampu X adalah…. A. 150 W B. 275 W C. 300 W D. 425 W E. 490 W fisikastudycenter.com Pembahasan: Daya pada lampu (P)

Nilai induksi magnet di titik Q adalah…. A. 8.10 – 5 tesla masuk bidang gambar B. 4√2.10 – 5 tesla masuk bidang gambar C. 2√2.10 – 5 tesla keluar bidang gambar D. 2√2.10 – 5 tesla masuk bidang gambar E. √2. 10 – 5 tesla keluar bidang gambar Pembahasan: Kuat medan magnet pada kawat penghantar lurus panjang : Unuk dua kawat pada soal: karena arahnya sama-sama masuk, maka dijumlahkan.

Jawaban : E 29. Rangkaian sederhana 3 hambatan identik R seperti gambar. Jika titik A dan C diberi beda potensial 120 volt, maka potensial VAB adalah…. A. 48 volt R R B. 72 volt B A C C. 80 volt R D. 96 volt E. 100 volt

Arah masuk ke bidang gambar Jawaban : D

[email protected]


31. Sebuah elektron bergerak dari titik A dengan kecepatan v memasuki medan magnet homogen B, secara tegak lurus. Salah satu lintasan yang mungkin dilalui elektron adalah…. I

II

III

B A

9


A. B. C. D. E.

Mengikuti lintasan I Mengikuti lintasan II Mengikuti lintasan III Masuk ke bidang gambar Keluar dari bidang gambar

Pembahasan: Kaidah tangan kanan untuk menentukan arah gaya Lorentz pada muatan : - Ibu jari : arah gerak muatan listrik(v) - 4 jari : arah medan magnet (B) - Telapak tangan : arah gaya (F) jika muatan positif - Punggung tangan: arah gaya (F) jika muatan negatif Sesuai kaidah tangan kanan maka arah elektron yang benar adalah lintasan I Jawaban : A 32. Gambar disamping menunjukkan rangkaian alt-alat yang digunakan untuk percobaan GGL induksi. Di antara faktor-faktor di bawah ini (1) Jumlah lilitan (N) (2) Kekuatan fluks (B) (3) Kecepatan relatif dari magnet (4) Diameter kawat kumparan (5) Kuat arus (i) B V

magnet A i

N

Yang berpengaruh terhadap besarnya GGL induksi yang dihasilkan adalah…. A. (1), (2), (3), (4), dan (5) B. (1), (2), (3), dan (4) saja C. (1), (2), dan (4) saja D. (1), (2), dan (3) saja E. (2), (3), dan (4) saja Pembahasan : Faktor yang mempengaruhi besarnya GGL induksi adalah: Jumlah lilitan, besar fluks magnet yang digunakan, kecepatan gerak magnet, luas penampang kumparan ( diwakili oleh jari-jari atau diameter kumparan) Jawaban : B Fisikastudycenter.com 33. Perhatikan gambar rangkaian RLC berikut.

500 Ω 8 H 5 μF V = 50 sin100t Besar impedansi pada rangkaian tersebut adalah… A. 1600 Ω B. 1500 Ω C. 1300 Ω D. 800 Ω E. 600 Ω Pembahasan: Impedansi rangkaian listrik bolak-balik:

Sehingga Z = 1300 Ω Jawaban : C

kumparan

ter nome Galva

[email protected]


34. Suatu rangkaian seri R, L, dan C dihubungkan dengan tegangan bolak-balik. Apabila induktansi H dan kapasitas kapasitor 25 F, maka resonansi rangkaian terjadi pada frekuensi… A. 0,5 kHz B. 1,0 kHz C. 2,0 kHz D. 2,5 kHz E. 7,5 kHz Pembahasan: Frekuensi rangkaian resonansi seri:

seperti kismis yang melekat pada sebuah kue Model atom Rutherford (1) Semua muatan positif dan sebagian besar massa atom berkumpul pada sebuah titik di tengah-tengah atom (inti atom) (2) Inti atom dikelilingi oleh elektronelektron yang pada jarak relatif jauh, pada lintasan-lintasan seperti planet mengelilingi matahari pada tata surya

(1)

(2)

10


Jawaban : A fisikastudycenter.com 35. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut: (1) Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif. (2) Elektron mengorbit inti atom seperti planet mengorbit matahari (3) Elektron mengorbit inti atom pada orbit yang stasioner tanpa memancarkan energi. Yang membedakan model atom Rutherford dan model atom Thomson adalah pernyataan…. A. (1), (2), dan (3) B. (1) saja C. (2) saja D. (3) saja E. (1) dan (3) saja Pembahasan: Model atom Thomson (1) Atom bukan bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi (ada elektron) (2) Atom berbentuk bola padat dengan dengan muatan-muatan listrik positif tersebar merata di seluruh bagian bola, dan dinetralkan oleh elektron-elektron negatif yang melekat pada bola seragam

(3) (4)

Model atom Bohr Elektron atom hidrogen bergerak mengitari inti dalam orbit lingkaran (pengaruh gaya Coulomb) Elektron berputar hanya melalui orbitorbit stabil tertentu tanpa meradiasikan energi (orbit stationer) Elektron dapat berpindah orbit dengan menyerap atau memancarkan energi Ukuran orbit ditentukan oleh momentum sudut orbit elektron terhadap intinya yang memenuhi mvr=nh/2

Kesimpulan yang bisa diambil : - Pernyataan atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif bukan hanya pada Rutherford namun juga ada pada Bohr ( Thomson tidak ada). - Elektron pada Rutherford seperti planet yang mengorbit matahari, sementara pada Thomson seperti kue kismis. - Elektron mengorbit inti atom pada orbit yang stasioner tanpa memancarkan energi adalah milik Bohr. Jawaban : C. (2) saja. Catatan : Jawaban soal di memungkinkan untuk diperdebatkan.

atas

36. Jika persamaan energi lintasan elektron tunggal dari sebuah atom hidrogen adalah , maka, sebuah elektron yang tereksitasi dari lintasan n = 1 ke n = 4 mengalami perubahan energi elektron sebesar…. A. 12,75 eV B. 10,20 eV [email protected]


C. 7,20 eV D. 6,85 eV E. 3,40 eV Pembahasan:

39. Massa inti atom adalah 40,078 sma. Jika massa proton = 1,0078 sma dan neutron = 1,0087 sma, defek massa pembentukan adalah…. A. 0,165 sma B. 0,252 sma C. 0,262 sma D. 0,320 sma E. 0,330 sma

Jawaban : A

11


37. Benda hitam dengan daya radiasi 150 watt, meradiasi gelombang inframerah sebesar 22% dari total radiasi cahaya yang dilepaskan. Jika panjang gelombang cahaya merah 6000 Å, maka jumlah foton yang dipancarkan tiap sekon adalah…. A. B. C. D. E. Pembahasan: Besar energi foton

38. Elektron bermassa bergerak dengan kecepatan (Tetapan Planck = ) memiliki panjang gelombang de Broglie sebesar…. A. B. C. D. E. Pembahasan: Panjang gelombang de Broglie:

fisikastudycenter.com Pembahasan: Defek massa (susut massa):

Jawaban : B 40. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut! (1) Sinar gamma digunakan untuk membunuh sel-sel kanker (2) Sinar gamma digunakan untuk mensterilkan alat-alat kedokteran (3) Sinar alfa digunakan untuk mendeteksi adanya kebocoran suatu pipa (4) Sinar beta digunakan untuk mendeteksi kebocoran suatu pipa Pernyataan yang merupakan manfaat sinar radioaktif yang dihasilkan radioisotop adalah… A. (1), (2), dan (3) B. (1) dan (3) saja C. (2) dan (4) saja D. (1), (2), dan (4) E. (1) dan (4) saja Pembahasan: Sinar gamma untuk mendeteksi kedatangan pasokan cairan pada suatu pipa Sinar beta untuk mendeteksi kebocoran suatu pipa Sinar gamma untuk mensterilkan alat kedokteran dan membunuh sel kanker Jawaban : D. (1),(2) dan (4)

Jawaban : A [email protected]

SOAL DAN PEMBAHASAN UJIAN NASIONAL 2010 FISIKA

Recommend Documents