Pembahasan soal UN fisika SMA tahun 2015 (21-40)

21. Alat optik mikroskop

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.21

Sebuah mikroskop mempunyai jarak fokus obyektif dan fokus okulernya masing-masing 0,9 cm dan 2,5 cm digunakan oleh orang bermata normal tanpa berakomodasi dan ternyata perbesarannya 90 kali. Berarti jarak obyek terhadap lensa obyektif adalah… (Sn = 25 cm)

A. 1,0 cm

B. 1,2 cm

C. 1,5 cm

D. 2,0 cm

E. 2,5 cm

Pembahasan

Diketahui :

Panjang fokus lensa obyektif (f_ob) = 0,9 cm

Panjang fokus lensa okuler (f_ok) = 2,5 cm

Perbesaran total (M) = 90 kali

Titik dekat mata normal (N) = 25 cm

Mata berakomodasi minimum

Ditanya : Jarak obyek terhadap lensa obyektif (s_ob)

Jawab :

Rumus perbesaran sudut total ketika mata berakomodasi minimum :

Hitung jarak obyek terhadap lensa obyektif (s_ob) menggunakan rumus hubungan antara panjang fokus lensa obyektif (f_ob), jarak benda dari lensa obyektif (s_ob) dan jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob‘) :

Jawaban yang benar adalah A.

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.21

Jarak fokus lensa obyektif dan okuler sebuah mikroskop berturut-turut adalah 1,8 cm dan 6 cm. Pada pengamatan obyek mikroorganisme dengan menggunakan mikroskop ini oleh mata normal tanpa akomodasi, jarak antara lensa obyektif dengan okuler = 24 cm. Mikroorganisme harus diletakkan di depan lensa obyektif sejauh…

A. 1,8 cm

B. 1,9 cm

C. 2,0 cm

D. 2,1 cm

E. 2,2 cm

Pembahasan

Diketahui :

Panjang fokus lensa obyektif (f_ob) = 1,8 cm

Panjang fokus lensa okuler (f_ok) = 6 cm

Jarak antara lensa obyektif dengan okuler = panjang mikroskop (l) = 24 cm

Mata berakomodasi minimum

Ditanya : Jarak obyek terhadap lensa obyektif (s_ob)

Jawab :

Ketika mata berakomodasi minimum, bayangan akhir berjarak tak berhingga seperti pada gambar di bawah.

Jarak antara lensa obyektif dengan okuler (l) = panjang fokus lensa okuler (f_ok) + jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob’).

s_ob’ = l – f_ok = 24 cm – 6 cm = 18 cm

Hitung jarak obyek terhadap lensa obyektif (s_ob) menggunakan rumus hubungan antara panjang fokus lensa obyektif (f_ob), jarak benda dari lensa obyektif (s_ob) dan jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob‘) :

Mikroorganisme harus diletakkan di depan lensa obyektif sejauh 2 cm.

Jawaban yang benar adalah C.

22. Kisi Difraksi

23. Interferensi celah ganda

24. Efek Doppler

25. Taraf Intensitas Bunyi

26. Gaya Listrik

27. Potensial Listrik

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.27

Sebuah konduktor bola berongga bermuatan 4 μC mempunyai jari-jari 8 cm. Besar potensial listrik di permukaan bola adalah… (k = 9.10⁹ N.m².C^-2)

A. 1,0 . 10⁵ Volt

B. 3,0 . 10⁵ Volt

C. 4,5 . 10⁵ Volt

D. 6,0 . 10⁵ Volt

E. 9 . 10⁵ Volt

Pembahasan

Diketahui :

Muatan listrik (Q) = 4 μC = 4 x 10^-6 C

Jari-jari bola berongga (r) = 8 cm = 8 x 10^-2 m

Konstanta Coulomb (k) = 9.10⁹ N.m².C^-2

Ditanya : Potensial listrik di permukaan bola (V)

Jawab :

V = k Q / r

V = (9 x 10⁹)(4 x 10^-6) / (8 x 10^-2)

V = (36 x 10³) / (8 x 10^-2)

V = (36/8) x 10³ x 10²

V = 4,5 x 10⁵ Volt

Jawaban yang benar adalah C.

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.27

Sebuah konduktor berbentuk bola berjari-jari 3 cm (1 μC = 10^-6 C dan k = 9.10⁹ N.m².C^-2). Jika konduktor diberi muatan positif +1 μC maka nilai potensial listrik di titik A adalah…

A. 1,0 x 10⁵ Volt

B. 1,1 x 10⁵ Volt

C. 2,7 x 10⁵ Volt

D. 3,0 x 10⁵ Volt

E. 6,0 x 10⁵ Volt

Pembahasan

Potensial listrik di dalam bola berongga = potensial listrik di permukaan bola.

Diketahui :

Muatan listrik (Q) = 1 μC = 1 x 10^-6 C

Jari-jari bola berongga (r) = 3 cm = 3 x 10^-2 m

Konstanta Coulomb (k) = 9.10⁹ N.m².C^-2

Ditanya : Potensial listrik di titik A (V)

Jawab :

V = k Q / r

V = (9 x 10⁹)(1 x 10^-6) / (3 x 10^-2)

V = (9 x 10³) / (3 x 10^-2)

V = (9/3) x 10³ x 10²

V = 3 x 10⁵ Volt

Jawaban yang benar adalah D.

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.27

Sebuah bola logam berongga berjari-jari 9 cm bermuatan listrik sebesar = 6,4 x 10^-9 Coulomb terletak di udara seperti pada gambar. Jarak OP = 4 cm; PQ = 5 cm; QR = 18 cm dan k = 9.10⁹ N.m².C^-2.

Besar potensial listrik di titik P adalah…

A. 640 Volt

B. 600 Volt

C. 540 Volt

D. 340 Volt

E. 320 Volt

Pembahasan

Potensial listrik di dalam bola berongga = potensial listrik di permukaan bola.

Diketahui :

Muatan listrik (Q) = 6,4 x 10^-9 C

Jari-jari bola berongga (r) = OP + PQ = 4 cm + 5 cm = 9 cm = 9 x 10^-2 m

Konstanta Coulomb (k) = 9.10⁹ N.m².C^-2

Ditanya : Potensial listrik di titik P (V)

Jawab :

V = k Q / r

V = (9 x 10⁹)(6,4 x 10^-9) / (9 x 10^-2)

V = 10⁹ (6,4 x 10^-9) / 10^-2

V = 6,4 / 10^-2

V = 6,4 x 10²

V = 6,4 x 100

V = 640 Volt

Jawaban yang benar adalah A.

28. Rangkaian Kapasitor

29. Hukum Kirchhoff

30. Induksi magnetik

31. Induksi magnetik

32. Gaya magnet

33. GGL Induksi

34. Transformator

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.34

Perhatikan data fisis dua buah transformator pada tabel berikut!

Bila efisiensi kedua trafo sama yaitu 50%, maka nilai Ns dan Ip untuk melengkapi tabel adalah…

A. 1000 dan 0,5

B. 1000 dan 0,4

C. 100 dan 1

D. 100 dan 0,5

E. 100 dan 0,4

Pembahasan

Rumus efisiensi transformator :

Hitung N_s transformator 1 :

Hitung I_p transformator 2 :

Gunakan salah satu rumus.

Jawaban yang benar adalah D.

35. Rangkaian RLC

36. Model atom

37. Efek Fotolistrik

38. Relativitas khusus

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.38

Sebuah benda yang panjangnya 60 m bergerak dengan kecepatan 0,6 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, panjang benda itu adalah….

A. 100 m

B. 64 m

C. 52 m

D. 48 m

E. 36 m

Pembahasan

Diketahui :

Panjang benda ketika diam (L_o) = 60 meter

Kecepatan benda (v) = 0,6 c

Ditanya : Panjang benda ketika bergerak (L)

Rumus kontraksi panjang :

Keterangan :

c = Kecepatan cahaya

L_o = Panjang benda ketika diam

L = Panjang benda ketika bergerak

Panjang benda ketika bergerak (L) :

Jawaban yang benar adalah D.

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.38

Sebuah kejadian diamati seorang pengamat diam berlangsung selama 12 sekon, lama kejadian itu menurut pengamat yang bergerak terhadap kejadian tersebut dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya) adalah…

A. 20 s

B. 15 s

C. 10 s

D. 8 s

E. 6 s

Pembahasan

Diketahui :

Selang waktu kejadian menurut pengamat yang diam (t_s) = 12 sekon

Kecepatan pengamat (v) = 0,8 c

Ditanya : Selang waktu kejadian menurut pengamat yang bergerak (t_m)

Jawab :

Rumus dilatasi waktu :

Keterangan :

t_s = Selang waktu kejadian menurut pengamat yang diam

t_m = Selang waktu kejadian menurut pengamat yang bergerak

Selang waktu kejadian menurut pengamat yang bergerak (t_m) :

Jawaban yang benar adalah A.

39. Energi ikat atom

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.39

Perhatikan reaksi inti di bawah ini!

₇¹⁴ N + ₀¹n –> ₆¹⁴ C + x

Pada reaksi di atas X adalah…

A. proton

B. elektron

C. deutron

D. triton

E. partikel alfa

Pembahasan

14 + 1 = 15 —> 15 – 14 = 1

7 + 0 = 7 —> 7 – 6 = 1

₇¹⁴ N + ₀¹n –> ₆¹⁴ C + ₁¹p

Proton = ₁¹p atau ₁¹H

Neutron = ₀¹n

Deutron = ₁²H

Triton = ₁³H

Partikel alfa = ₂⁴He atau ₂⁴ α

Jawaban yang benar adalah A.

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.39

Perhatikan reaksi inti di bawah ini!

₉₂²³⁵ U + X –> ₅₆¹³⁸ Ba + ₄₁⁹³ Nb + 5 ₀¹n + 5 _-1⁰ e

Pada reaksi di atas X adalah…

A. elektron

B. proton

C. neutron

D. deutron

E. triton

Pembahasan

138 + 93 + 5 = 236 —> 236-235 = 1

56 + 41 – 5 = 92 —> 92-92 = 0

₉₂²³⁵ U + ₀¹n –> ₅₆¹³⁸ Ba + ₄₁⁹³ Nb + 5 ₀¹n + 5 _-1⁰ e

Neutron = ₀¹n

Jawaban yang benar adalah C.

40. Unsur Radioaktif

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.40

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

(1) mendeteksi curah hujan

(2) membunuh sel-sel kanker

(3) mendeteksi kebocoran pipa

(4) industri pemotongan baja

Pernyataan yang merupakan manfaat unsur radioaktif adalah…

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (1) dan (4)

D. (2) dan (3)

E. (2) dan (4)

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah D.

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.40

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

(1) Membunuh sel kanker

(2) Mendeteksi keaslian uang kertas

(3) Mengubah sifat biologis makhluk hidup

(4) Mendeteksi curah hujan

Pernyataan yang merupakan manfaat unsur radioaktif adalah…

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (3) dan (4)

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah B.