Pembahasan soal UN fisika SMP/MTs tahun 2015

1. Besaran dan satuan

Perhatikan tabel berikut!

Berdasar tabel di atas yang termasuk kelompok besaran turunan daan satuannya dalam Sistem internasional ditunjukan oleh nomor…

A. (1), (2), dan (3)

B. (1), (4), dan (5)

C. (2), (3), dan (4)

D. (3), (4), dan (5)

Pembahasan

(1) Besaran turunan

(2) Besaran pokok

(3) Besaran pokok

(4) Besaran turunan

(5) Besaran turunan

Jawaban yang benar adalah B.

2. Pembahasan soal wujud zat

3. Skala Termometer

Seorang peserta didik mengukur suhu air dengan menggunakan dua buah termometer seperti gambar. Jika suhu air hasil pengukuran pada termometer Celcius diketahui seperti gambar, suhu pada termometer Fahrenheit adalah….

A. 60^oF

B. 108^oF

C. 140^oF

D. 172^oF

Pembahasan

Suhu titik es untuk termometer berskala Celcius adalah 0^oC, sedangkan termometer berskala Fahrenheit adalah 32^oF. Suhu titik uap untuk termometer berskala Celcius adalah 100^oC, sedangkan termometer berskala Fahrenheit adalah 212^oF.

Jadi 0^oC = 32^oF dan 100^oC = 212^oF.

Pada skala Celcius, antara 0^oC sampai 100^oC terdapat 100^o. Pada skala Fahrenheit, antara 32^oF sampai 212^oF terdapat 180^o. Untuk memperoleh suhu dalam skala Fahrenheit (T^oF), kalikan terlebih dahulu suhu dalam skala Celcius (T^oC) dengan 9/5 lalu tambahkan dengan 32^o

T^oF = (180/100) T^oC + 32

T^oF = (9/5) T^oC + 32

T^oF = (9/5) 60 + 32

T^oF = (9) 12 + 32

T^oF = 108 + 32

T^oF = 140

60 ^oC = 140 ^oF

Jawaban yang benar adalah C.

4. Kalor

Perhatikan grafik pemanasan 1 kg es berikut ini!

Jika kalor jenis es 2.100 J/kg^oC, kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor jenis air adalah 4.200 J/kg^oC, maka kalor yang dibutuhkan dalam proses dari P-Q-R adalah…

A. 10.500 J

B. 21.000 J

C. 336.000 J

D. 346.500 J

Pembahasan

Diketahui :

Massa es = 1 kg

Kalor lebur es (L_F) = 336.000 J/kg

Kalor jenis es (c es) = 2.100 J/kg^oC

Kalor jenis air (c air) = 4.200 J/kg^oC

Ditanya : Kalor yang diperlukan pada proses P-Q-R

Jawab :

Pada proses P ke Q, kalor digunakan untuk menaikkan suhu es dari -5^oC menjadi 0^oC. Kalor dihitung menggunakan rumus : Q = m c ΔT, di mana Q = kalor, m = massa es, c = kalor jenis es, ΔT = perubahan suhu dari -5^oC sampai 0^oC.

Kalor yang diperlukan pada proses P ke Q :

Q = m c ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 Joule

Pada proses Q ke R, kalor digunakan untuk mencairkan semua es menjadi air. Pada proses ini, suhu tidak berubah. Kalor dihitung menggunakan rumus : Q = m L_F, di mana Q = kalor, m = massa es, L_F = kalor lebur es.

Kalor yang diperlukan pada proses Q ke R :

Q = m L_F = (1)(336.000) = 336.000 Joule

Kalor total :

10500 + 336.000 = 346.500 Joule

Jawaban yang benar adalah D.

5. Hukum Newton

Perhatikan pernyataan berikut!

(1) Penumpang terdorong ke depan ketika bus yang melaju dengan tetap tiba-tiba mengerem mendadak

(2) Tumpukan buku di atas karton tidak akan jatuh saat karton ditarik dengan cepat

(3) Ketika bermain skateboard saat kaki yang bebas mendorong tanah ke belakang maka skateboard akan meluncur ke depan

(4) Dayung perahu didorong ke belakang, perahu bergerak ke depan

Pernyataan di atas yang sesuai dengan hukum III Newton adalah…

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (3) dan (4)

Pembahasan

(1) hukum I Newton

(2) hukum I Newton

(3) hukum III Newton

(4) hukum III Newton

Jawaban yang benar adalah D.

6. Usaha

Perhatikan gambar perpindahan benda berikut!

Jika usaha oleh gaya-gaya tersebut terhadap benda sebesar 375 Joule, benda dapat berpindah sejauh…

A. 7,5 meter

B. 15 meter

C. 22,5 meter

D. 25 meter

Pembahasan

Diketahui :

Usaha (W) = 375 Joule

Resultan gaya (ΣF) = 40 N + 10 N – 25 N = 25 Newton (ke kanan)

Ditanya : Perpindahan (s)

Jawab :

Rumus usaha :

W = F s

Perpindahan :

s = W / F = 375 Joule / 25 Newton

s = 15 meter

Jawaban yang benar adalah B.

7. Pesawat sederhana

Perhatikan gambar tuas berikut.

Jarak AB = BC = CD = DE, besar kuasa yang harus diberikan pada titik E agar tuas seimbang adalah…

A. 300 N

B. 450 N

C. 750 N

D. 900 N

Pembahasan

Diketahui :

AB = BC = CD = DE = l

Lengan beban (Lb) = l

Lengan kuasa (Lk) = 3l

Berat beban (w) = 900 Newton

Ditanya : Gaya (F)

Jawab :

Keuntungan mekanis :

Km = Lk/Lb = 3l/l = 3

Besar gaya :

Km = w / F

F = w / Km

F = 900 Newton / 3

F = 300 Newton

Jawaban yang benar adalah A.

8. Massa jenis

Benda A dan B berada dalam bejana berisi zat cair seperti gambar. Massa jenis zat cair, benda A dan B yang memungkinkan adalah…

Pembahasan

Benda A terapung, massa jenis benda A < massa jenis zat cair.

Benda B tenggelam, massa jenis benda B > massa jenis zat cair.

Jawaban yang benar adalah B.

9. Getaran bandul

Waktu yang diperlukan untuk bergetar dari A-B-C-B-A adalah 2 sekon dengan jarak A-C = 6 cm. Frekuensi dan amplitudo getaran bandul tersebut adalah…

A. 0,5 Hz dan 3 cm

B. 0,5 Hz dan 6 cm

C. 1,0 Hz dan 6 cm

D. 2,0 Hz dan 12 cm

Pembahasan

Periode (T) = 2 sekon

Frekuensi (f) = 1/T = 1/2 = 0,5 /sekon = 0,5 Hertz

Amplitudo (A) = 1/2 (6 cm) = 3 cm

Jawaban yang benar adalah A.

10. Gelombang bunyi

Perhatikan beberapa pernyataan berikut!

(1) Menentukan kadar garam air laut

(2) Menentukan cepat rambat bunyi di udara

(3) Mendeteksi janin dalam kandungan dengan USG

(4) Mengukur kekuatan bunyi dalam ruangan

Pemanfaatan bunyi pantul sesuai dengan pernyataan…

A. (1) dan (3)

B. (1) dan (4)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah C.

11. Cacat mata

Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada mata berikut!

Cacat mata dan lensa kacamata yang digunakan agar bayangan tepat di retina adalah….

Pembahasan

Cacat mata : rabun jauh (miopi)

Berkas cahaya dapat difokuskan tepat pada retina apabila ditempatkan lensa cekung atau lensa divergen di depan mata. Lensa divergen membantu menyebarkan berkas cahaya sehingga dapat difokuskan tepat pada retina.

Jawaban yang benar adalah C.

12. Muatan listrik

Batang plastik digosok dengan kain wol, proses pemuatan yang terjadi pada peristiwa tersebut adalah sebagian…

A. elektron pada kain wol pindah ke plastik, plastik bermuatan negatif

B. elektron pada plastik pindah ke kain wol, wol bermuatan negatif

C. elektron pada wol pindah ke plastik bertukar dengan proton, wol bermuatan negatif

D. elektron pada plastik pindah ke wol dan berganti dengan proton, plastik bermuatan positif

Pembahasan

Muatan listrik pada plastik disepakati secara internasional sebagai muatan negatif.

Plastik atau benda apapun menjadi bermuatan negatif karena berkelebihan elektron. Karena plastik digosokkan dengan kain wool maka disimpulkan bahwa elektron berpindah dari kain wool ke plastik.

Jawaban yang benar adalah A.

13. Hukum Kirchhoff

Perhatikan rangkaian berikut!

Jika pada rangkaian listrik besar kuat arus I₁ = 4 A, I₂ = 3 A, I₄ = 7 A, I₅ = 4 A, besar kuat arus listrik pada I₃ adalah…

A. 3 A

B. 4 A

C. 7 A

D. 10 A

Pembahasan

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang memasuki titik cabang sama dengan kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang.

Kuat arus listrik yang memasuki titik cabang = I₁ + I₃ = 4 A + I₃

Kuat arus listrik yang keluar dari titik cabang = I₂ + I₄ + I₅ = 3 A + 7 A + 4 A = 14 A

14 A = 4 A + I₃

I₃ = 14 A – 4 A

I₃ = 10 A

Jawaban yang benar adalah D.

14. Energi listrik

Perhatikan data penggunaan alat-alat listrik berikut ini!

Besar energi listrik yang digunakan oleh ketiga alat listrik di atas adalah…

A. 158.400 Joule

B. 950.400 Joule

C. 5.860.800 Joule

D. 9.504.000 Joule

Pembahasan

Daya listrik Televisi :

P = V I = (220 Volt)(0,3 Ampere) = 66 Volt Ampere = 66 Watt = 66 Joule/sekon

Daya listrik Komputer :

P = V I = (220 Volt)(0,4 Ampere) = 88 Volt Ampere = 88 Watt = 88 Joule/sekon

Daya listrik Pompa air :

P = V I = (220 Volt)(0,5 Ampere) = 110 Volt Ampere = 110 Watt = 110 Joule/sekon

Waktu :

10 jam = 10 x 3600 sekon = 36.000 sekon

6 jam = 6 x 3600 sekon = 21600 sekon

4 jam = 4 x 3600 sekon = 14400 sekon

Energi listrik = daya listrik x waktu

Energi listrik yang digunakan Televisi = 66 Joule/sekon x 36.000 sekon = 2.376.000 Joule

Energi listrik yang digunakan Komputer = 88 Joule/sekon x 21600 sekon = 1.900.800 Joule

Energi listrik yang digunakan pompa air = 110 Joule/sekon x 14400 sekon = 1.584.000 Joule

Energi listrik total :

2.376.000 Joule + 1.900.800 Joule + 1.584.000 Joule = 5.860.800 Joule

Jawaban yang benar adalah C.

15. Membuat magnet

Perhatikan gambar!

Batang besi A-B menjadi magnet saat disentuh magnet baja P-Q. Proses pembuatan magnet baja P-Q yang benar adalah…

Pembahasan

Batang besi A-B, A = kutub utara dan B = kutub selatan.

Magnet baja P-Q, Q = kutub selatan dan P = kutub utara

Gambar itu menunjukkan proses pembuatan magnet dengan cara dialiri arus listrik. Kutub magnet yang dihasilkan ditentukan menggunakan kaidah tangan kanan. Tekuk keempat jari tangan anda (jari telunjuk, jari tengah, jari manis dan kelingking). Arah keempat jari anda sama dengan arah arus pada lilitan kawat dan arah ibu jari sama dengan arah medan magnet. Medan magnet selalu keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan. Kutub utara berada di P dan kutub selatan berada di Q. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke rendah.

Jawaban yang benar adalah B.

16. Transformator

Perhatikan tabel transformator berikut!

Pernyataan yang benar tentang transformator P dan Q adalah…

A. P adalah transfomator step down karena Is < Ip

B. P adalah transfomator step up karena Vp < Vs

C. Q adalah transfomator step up karena Vp > Vs

D. Q adalah transfomator step up karena Is > Ip

Pembahasan

P adalah transformator step up karena tegangan primer (Vp = 110 V) < tegangan sekunder (Vs = 200 V).

Q adalah transformator step down karena tegangan primer (Vp = 220 V) > tegangan sekunder (Vs = 110 V).

Jawaban yang benar adalah B.

17. Komet

Perhatikan pernyataan berikut!

(1) Dalam tata surya letaknya dekat dengan bumi

(2) Memiliki ekor yang selalu menjauhi matahari

(3) Orbitnya mengelilingi matahari

(4) Lintasan orbitnya sangat lonjong

(5) Memancarkan cahayanya sendiri

Pernyataan yang merupakan ciri komet adalah…

A. (2), (3), dan (5)

B. (2), (3), dan (4)

C. (1), (3), dan (4)

D. (1), (2), dan (5)

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah B.