Pembahasan soal UN fisika SMA tahun 2017 (21-40)
21. Elastisitas
Perhatikan tabel data hasil percobaan pegas berikut ini!
Pegas diberi beban dan diukur pertambahan panjangnya. Dari pernyataan berikut :
(1) Pertambahan panjang pegas sebanding dengan berat beban
(2) Pertambahan panjang pegas berbanding terbalik dengan berat beban
(3) Nilai konstanta pegas konstan
(4) Energi potensial pegas konstan
Pernyataan yang merupakan kesimpulan yang benar adalah…
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)
Pembahasan
Rumus hukum Hooke :
k = F / Δx
k = w / Δx
Keterangan : F = gaya, w = gaya berat, k = konstanta pegas, Δx = pertambahan panjang pegas
k = 3 N / 6 cm = 1/2 N/cm
k = 5 N / 10 cm = 1/2 N/cm
k = 7 N / 14 cm = 1/2 N/cm
k = 9 N / 18 cm = 1/2 N/cm
k = 11 N / 22 cm = 1/2 N/cm
(1) Pertambahan panjang pegas sebanding dengan berat beban
Pernyataan ini benar. Berat beban semakin besar, pertambahan panjang semakin besar.
(2) Pertambahan panjang pegas berbanding terbalik dengan berat beban
Pernyataan ini salah.
(3) Nilai konstanta pegas konstan
Pernyataan ini benar
(4) Energi potensial pegas konstan
Pernyataan ini salah. Energi potensial pegas semakin besar.
EP = 1/2 k Δx2
Δx semakin besar, energi potensial pegas semakin besar.
Jawaban yang benar adalah B.
22. Gas Ideal
24. Asas Black
25. Kesetimbangan termal
Terdapat dua zat yang sejenis yang masing-masing memiliki suhu T1 = 80oC dan T2 = 10oC. Kemudian kedua benda tersebut dimasukkan ke dalam suatu ruangan yang memiliki suhu 35oC dalam kurun waktu tertentu. Berdasarkan kondisi tersebut maka grafik yang sesuai adalah…
Pembahasan
Jawaban yang benar adalah A.
26. Kalor
Gambar di samping memperlihatkan grafik hubungan antara perubahan suhu (ΔT) terhadap kalor (Q) dari zat yang memiliki kalor jenis sebesar 400 J.kg-1.oC. Massa dari zat tersebut adalah…
A. 100 kg
B. 200 kg
C. 300 kg
D. 350 kg
E. 400 kg
Pembahasan
Q = m c ΔT
Keterangan :
Q = kalor, m = massa, c = kalor jenis, ΔT = perubahan suhu.
400.000 = (m)(400)(10)
400.000 = (m)(4000)
m = 400.000 / 4000
m = 400 / 4
m = 100 kg
Jawaban yang benar adalah A.
27. Difraksi cahaya
28. Intensitas bunyi
32. Mikroskop
Mikroskop dengan fokus lensa obyektif 1 cm dan okuler 10 cm digunakan untuk mengamati sebuah benda kecil. Saat pengamatan dengan mata tanpa akomodasi, jarak lensa obyektif dan okuler adalah 21 cm. Pengamatan kemudian diubah dengan mata berakomodasi maksimum (Sn = 30 cm), maka jarak lensa obyektif dan okuler sekarang adalah…
A. 23,5 cm
B. 21,0 cm
C. 18,5 cm
D. 15,0 cm
E. 13,5 cm
Pembahasan
Jarak lensa obyektif dan okuler = panjang mikroskop. Panjang mikroskop tetap baik ketika mata berakomodasi maksimum maupun mata berakomodasi minimum. Perbedaannya terletak pada perbesaran bayangan, di mana perbesaran bayangan lebih besar ketika mata berakomodasi maksimum.
Jawaban yang benar adalah B.
33. Gaya magnetik
34. Gaya Coulomb
35. Hambatan listrik
Lima buah lampu identik tersusun seperti gambar.
Sebuah lampu sejenis kemudian diletakkan di titik S maka lampu yang menyala paling terang adalah…
A. Lampu A dan B
B. Lampu A dan C
C. Lampu B dan D
D. Lampu B dan E
E. Lampu D dan E
Pembahasan
Arus listrik mula-mula mengalir melalui lampu A lalu arus terbagi menjadi dua yakni menuju lampu D, S, E dan menuju lampu B. Selanjutnya arus listrik yang terpisah tadi menyatu kembali dan mengalir melalui lampu C.
Arus listrik yang melewati A dan C lebih besar, sehingga lampu A dan lampu C menyala paling terang.
Jawaban yang benar adalah B.
36. Gerak muatan
Sebuah elektron bermuatan q = -1,6 x 10-19 C dan bermassa m = 9 x 10-31 kg, dilepaskan dari katoda menuju anoda di antara dua keping logam yang berjarak 80 cm dengan beda potensial antar keping 5.000 Volt. Jika elektron bergerak dari keadaan diam maka gaya yang digunakan untuk menggerakan elektron sampai 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 . 10-14 Newton
Pembahasan
Diketahui:
Muatan elektron (q) = -1,6 x 10-19 C
Massa elektron (m) = 9 x 10-31 kg
Jarak antara kedua keping logam (d) = 80 cm = 80 x 10-2 m
Beda potensial antar keping (V) = 5000 Volt = 5 x 103 Volt
Ditanya: Gaya untuk menggerakan elektron
Jawab:
F = q E
E = V / d
F = q V / d
Keterangan : F = gaya listrik, q = muatan, V = tegangan listrik = potensial listrik, d = jarak antara kedua keping.
F = q V / d
F = (1,6 x 10-19)(5 x 103) / 80 x 10-2
F = (8 x 10-16) / 80 x 10-2
F = (8/80 x 10-16) x 102
F = 1/10 x 10-14
F = 0,1 x 10-14
F = 1 x 10-15
Jawaban yang benar adalah A.
37. Hukum Kirchhoff
38. Transformator
Sebuah trafo step-down dengan efisiensi 80% mengubah tegangan 1000 Volt menjadi 200 Volt. Trafo ini dihubungkan dengan lampu dari 200 Volt, 80 Watt. Arus yang mengalir pada kumparan primer adalah…
A. 0,05 A
B. 0,01 A
C. 0,5 A
D. 0,1 A
E. 1,0 A
Pembahasan
Diketahui:
Efisiensi transformator (e) = 80%
Tegangan primer (Vp) = 1000 Volt
Tegangan sekunder (Vs) = 200 Volt
Tegangan lampu (V) = 200 Volt
Daya lampu (P) = 80 Watt
Arus listrik pada lampu (I) = P / V = 80 / 200 = 0,4 Ampere
Arus listrik sekunder (Is) = 0,4 Ampere
Ditanya: Arus listrik primer (Ip)
Jawab:
Rumus transformator:
daya primer (P) / daya sekunder (P) = 80%
daya primer (P) / daya sekunder (P) = 0,8
Vp Ip / Vs Is = 0,8
(1000)(Ip) / (200)(0,4) = 0,8
1000 Ip / 80 = 0,8
1000 Ip = (80)(0,8)
1000 Ip = 64
Ip = 64 / 1000
Ip = 0,064 Ampere
39. Radioaktivitas
Peluruhan massa zat radioaktif X memenuhi grafik di bawah. Berdasarkan grafik, konstanta peluruhan (λ) zat radioaktif adalah… (ln 2 = 0,693)
A. 0,344 s-1
B. 0,231 s-1
C. 0,116 s-1
D. 0,693 s-1
E. 0,062 s-1
Pembahasan:
Diketahui:
Ln 2 = 0,693
Waktu paruh (T1/2) = 3 sekon
Ditanya: Konstanta peluruhan (λ)
Jawab:
Rumus konstanta peluruhan:
Jawaban yang benar adalah B.
40. Inti atom
Pada reaksi inti 1H1 + 9F19 –> 8O16 + X, partikel X adalah…
A. positron
B. elektron
C. proton
D. neutron
E. partikel alfa
Pembahasan
1 + 19 = 20 —> 20 – 16 = 4
1 + 9 = 10 —> 10 – 8 = 2
1H1 + 9F19 –> 8O16 + 24He
Partikel alfa = 24He atau 24 α
Jawaban yang benar adalah E.
