Soal Dan Pembahasan Fisika Un Sma 2017 No.31-40
Berikut ini yaitu Soal dan Pembahasan UN Fisika Sekolah Menengan Atas 2017 No. 31-40.
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 31
Daya yang dihasilkan dari suara mesin diesel pada jarak R sebesar 10π watt dan intensitas suara yang terdengar sebesar 70 dB. "Intensitas ambang suara $10^{-12} \ watt.m^{-2}$, maka jarak R tersebut dari mesin diesel adalah"…
A. 0,5 km
B. 1,0 km
C. 1,5 km
D. 2,5 km
E. 3,0 km
Pembahasan:
TI = 70 dB dan $I_o = 10^{-12}$, maka:
$\begin{align} TI &= 10.\log \frac{I}{I_o} \\ 70 &= 10.\log \frac{I}{10^{-12}} \\ \frac{70}{10} &= \log \frac{I}{10^{-12}} \\ 7 &= \log \frac{I}{10^{-12}} \\ \log 10^7 &= \log \frac{I}{10^{-12}} \\ 10^7 &= \frac{I}{10^{-12}} \\ I &= 10^7.10^{-12} \\ I &= 10^{-5} \ watt/m^2 \end{align}$
$\begin{align} I &= \frac{P}{A} \\ I &= \frac{P}{4\pi R^2} \\ 10^{-5} &= \frac{10\pi}{4\pi R^2} \\ R^2 &= \frac{10\pi}{4\pi . 10^{-5}} \\ R^2 &= 250000 \\ R &= 500 \ meter \\ R &= 0,5 \ km \end{align}$
Jawaban: A
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 32
Seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 200 celah.cm-1, akan dihasilkan garis pita terperinci kedua pada layar berjarak 6 mm dari terperinci pusat. "Kisi difraksi lalu diganti dengan 500 $celah.cm^{-1}$, maka jarak pita terperinci ke 6 pada layar mempunyai jarak dari terperinci sentra adalah"…
A. 6 mm
B. 12 mm
C. 16 mm
D. 24 mm
E. 45 mm
Pembahasan:
$\frac{Pd}{L} = n\lambda$ alasannya yaitu $d = \frac{1}{N}$ maka $\frac{P}{NL} = n\lambda$.
Keterangan:
$P$ = jarak pita terperinci ke terperinci pusat.
$N$ = kisi difraksi
$L$ = jarak layar ke kisi
$n$ = orde pita terang
$\lambda$ = panjang gelombang
Perhatikan bahwa dalam hal ini $\lambda$ dan $L$ yaitu tetap, sehingga:
$\frac{P_1}{P_2} = \frac{N_1.n_1}{N_2.n_2}$
$\frac{6\times 10^{-3}}{P_2} = \frac{200 \times 2}{500 \times 6}$
$P_2 = \frac{500 \times 6 \times 6 \times 10^{-3}}{200 \times 2}$
$P_2 = 45 \times 10^{-3} \ meter = 45 \ mm$
Jawaban: E
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 33
Perhatikan rangkaian berikut!
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 31
Daya yang dihasilkan dari suara mesin diesel pada jarak R sebesar 10π watt dan intensitas suara yang terdengar sebesar 70 dB. "Intensitas ambang suara $10^{-12} \ watt.m^{-2}$, maka jarak R tersebut dari mesin diesel adalah"…
A. 0,5 km
B. 1,0 km
C. 1,5 km
D. 2,5 km
E. 3,0 km
Pembahasan:
TI = 70 dB dan $I_o = 10^{-12}$, maka:
$\begin{align} TI &= 10.\log \frac{I}{I_o} \\ 70 &= 10.\log \frac{I}{10^{-12}} \\ \frac{70}{10} &= \log \frac{I}{10^{-12}} \\ 7 &= \log \frac{I}{10^{-12}} \\ \log 10^7 &= \log \frac{I}{10^{-12}} \\ 10^7 &= \frac{I}{10^{-12}} \\ I &= 10^7.10^{-12} \\ I &= 10^{-5} \ watt/m^2 \end{align}$
$\begin{align} I &= \frac{P}{A} \\ I &= \frac{P}{4\pi R^2} \\ 10^{-5} &= \frac{10\pi}{4\pi R^2} \\ R^2 &= \frac{10\pi}{4\pi . 10^{-5}} \\ R^2 &= 250000 \\ R &= 500 \ meter \\ R &= 0,5 \ km \end{align}$
Jawaban: A
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 32
Seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 200 celah.cm-1, akan dihasilkan garis pita terperinci kedua pada layar berjarak 6 mm dari terperinci pusat. "Kisi difraksi lalu diganti dengan 500 $celah.cm^{-1}$, maka jarak pita terperinci ke 6 pada layar mempunyai jarak dari terperinci sentra adalah"…
A. 6 mm
B. 12 mm
C. 16 mm
D. 24 mm
E. 45 mm
Pembahasan:
$\frac{Pd}{L} = n\lambda$ alasannya yaitu $d = \frac{1}{N}$ maka $\frac{P}{NL} = n\lambda$.
Keterangan:
$P$ = jarak pita terperinci ke terperinci pusat.
$N$ = kisi difraksi
$L$ = jarak layar ke kisi
$n$ = orde pita terang
$\lambda$ = panjang gelombang
Perhatikan bahwa dalam hal ini $\lambda$ dan $L$ yaitu tetap, sehingga:
$\frac{P_1}{P_2} = \frac{N_1.n_1}{N_2.n_2}$
$\frac{6\times 10^{-3}}{P_2} = \frac{200 \times 2}{500 \times 6}$
$P_2 = \frac{500 \times 6 \times 6 \times 10^{-3}}{200 \times 2}$
$P_2 = 45 \times 10^{-3} \ meter = 45 \ mm$
Jawaban: E
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 33
Perhatikan rangkaian berikut!
Besar daya kendala 2 ohm adalah…
A. 2 watt
B. 4 watt
C. 5 watt
D. 6 watt
E. 9 watt
Pembahasan:
loop kiri:
$4I_1 + 2I_3 - 4 = 0$ .... (1)
$4I_1 + 2I_3 = 4$ .... (1)
$I_3 = I_1 + I_2$
$I_2 = I_3 - I_1$
loop kanan:
$4I_2 + 2I_3 - 4 = 0$
$4(I_3 - I_1) + 2I_3 = 4$
$-4I_1 + 6I_3 = 4$ .... (2)
Eliminasi persamaan (1) dan (2)
$4I_1 + 2I_3 = 4$
$-4I_1 + 6I_3 = 4$
----------------------- (+)
$8I_3 = 8$
$I_3 = 1 \ A$
Sehingga, daya pada kendala $2\Omega$:
$P = I_3^2R=1^2.2 = 2 \ watt$
Jawaban: A
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 34
Perhatikan gambar rangkaian 5 lampu berikut!
Lampu identik F dipasang pada kawat antara P dan Q. Bagaimana keadaan nyala lima lampu tersebut?
A. Lampu D dan E menyala lebih terperinci dari semula
B. Lampu A, B, C menyala lebih terperinci dari semula
C. Lampu D dan E menyala lebih terperinci dari pada A, B, dan C
D. Lampu D dan E lebih redup dari semula
E. Lampu D dan E terang, sama dengan keadaan awal.
Pembahasan:
Jika lampu identik F (hambatan R sama) dipasang pada kawat PQ, maka total kendala di kawat PQ akan semakin besar, sehingga sesuai aturan Ohm $I = \frac{V}{R}$, kendala semakin besar, arus yang mengalir akan semakin kecil sehingga lampu akan semakin redup.
Jawaban: D
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 35
Dua benda bermuatan listrik $Q_1$ dan $Q_2$ berjarak r cm mengakibatkan gaya tolak-menolak sebesar 10 N. Kemudian muatan $Q_1$ digeser sehingga gaya yang timbul sebesar 40 N. Konstanta k = 9.109 $N.m^2.C^{-2}$, maka muatan $Q_1$ harus digeser sebesar …
A. 1/2 r menjauhi $Q_2$
B. 1/2 r mendekati $Q_2$
C. 1 r menjauhi $Q_2$
D. 2r mendekati $Q_2$
E. 2r menjauhi $Q_2$
Pembahasan:
Gaya Coulomb
$F = k.\frac{Q_1.Q_2}{R^2}$
Tips dan Trik menghafalnya: "Gaya = kaQiQu perRih"
Fokus pada soal, ternyata kedua muatan tidak berubah, yang berubah yaitu jarak (R), maka:
$\begin{align} \frac{F_1}{F_2} &= \frac{k.\frac{Q_1.Q_2}{R_1^2}}{k.\frac{Q_1.Q_2}{R_2^2}} \\ \frac{F_1}{F_2} &= \frac{R_2^2}{R_1^2} \\ \frac{10}{40} &= \frac{R_2^2}{r^2} \\ R_2^2 &= \frac{10r^2}{40} \\ R_2 &= \sqrt{\frac{10r^2}{40}} \\ R &= \frac{1}{2}r \end{align}$
karena gaya tolak-menolak setelah digeser semakin besar maka $Q_1$ digeser mendekati $Q_2$.
Jawaban: B
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 36
"Sebuah elektron bermuatan q = $-1,6.10^{-19}$ C dan bermassa m = $9.10^{-31}$ kg", dilepaskan dari katoda menuju anoda di antara dua keping logam yang berjarak 80 cm dengan beda potensial antara dua keping 5000 volt. "Jika elektron bergerak dari keadaan membisu maka gaya yang dipakai untuk menggerakkan elektron hingga di anoda adalah"…
A. $1.10^{-15}$ Newton
B. $2.10^{-15}$ Newton
C. $5.10^{-15}$ Newton
D. $8.10^{-15}$ Newton
E. $4.10^{-15}$ Newton
Pembahasan:
$\begin{align} F &= qE \\ &= \frac{qV}{d} \\ &= \frac{1,6 \times 10^{-19}.5000}{8\times 10^{-1}} \\ F &= 1 \times 10^{-15} \end{align}$
Jawaban: A
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 37
Perhatikan gambar berikut!
"Dua kawat lurus sejajar berarus listrik $i_1$ = 2A dan $i_2$ = 3A terpisah pada jarak a ibarat pada gambar". Sebuah penghantar lurus yang lain (3) berarus listrik akan diletakkan sekitar kedua kawat sehingga kawat tersebut tidak mengalami gaya magnetik. Kawat (3) tersebut harus diletakkan pada jarak…
A. 0,5 a di kiri kawat (1)
B. a di kiri kawat (1)
C. 2 a di kiri kawat (1)
D. a di kanan kawat (2)
E. 2 a di kanan kawat (2)
Pembahasan:
Perhatikan denah gambar berikut:
$F_{31}-F_{32} = 0$
$F_{31} = F_{32}$
$\frac{\mu_o.i_1.i_3.l}{2\pi.a_{13}} = \frac{\mu_o.i_2.i_2.l}{2\pi.a_{23}}$
$\frac{2}{x} = \frac{3}{x+a}$
$3x = 2x + 2a$
$x = 2a$ di kiri kawat (1)
Jawaban: C
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 38
Sebuah trafo step down mempunyai tagangan primer 220 volt dan tegangan sekunder 110 volt. Pada kumparan primer mengalir arus 3 A dan trafo mempunyai efisiensi 60%, daya yang hilang jawaban panas atau penyebab lainnya adalah…
A. 264 watt
B. 396 watt
C. 464 watt
D. 482 watt
E. 660 watt
Pembahasan:
$\eta = \frac{V_s.I_s}{V_p.I_p}$ x 100%60% $= \frac{110.I_s}{220.3}$ x 100%
$\frac{60}{100} = \frac{110.I_s}{660}$
$I_s = \frac{60 \times 660}{100 \times 110}$
$I_s = 3,6 \ A$
Jawaban: A
$\frac{60}{100} = \frac{110.I_s}{660}$
$I_s = \frac{60 \times 660}{100 \times 110}$
$I_s = 3,6 \ A$
Jawaban: A
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 39
Pada reaksi ini:
maka x adalah…
A. sinar $\alpha$
B. sinar $\beta$
C. sinar $\gamma$
D. sinar x
E. proton
Pembahasan:
Setarakan jumlah nomor atom dan nomor massa sebelum dan sehabis reaksi.
$_4^9 Be + _2^4x \Rightarrow _6^12C + _0^1n$
$x$ yaitu inti helium atau sinar alfa.
Jawaban: A
Fisika UN Sekolah Menengan Atas No. 40
"Peluruhan massa zat radiokatif X memenuhi grafik massa (m) terhadap waktu (t) ibarat gambar berikut.
Berdasarkan grafik, konstanta peluruhan l zat radioaktif tersebut adalah"…
A. $0,116 s^{-1}$
B. $0,230 s^{-1}$
C. $0,345 s^{-1}$
D. $0,560 s^{-1}$
E. $0,693 s^{-1}$
Pembahasan:
$\begin{align} \lambda &= \frac{0,693}{t_{1/2}} \\ &= \frac{0,693}{6} \\ &= 0,1155 s^{-1} \approx 0,116 s^{-1} \end{align}$
Pembahasan:
$\begin{align} \lambda &= \frac{0,693}{t_{1/2}} \\ &= \frac{0,693}{6} \\ &= 0,1155 s^{-1} \approx 0,116 s^{-1} \end{align}$
Baca juga: