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. 60oF
B. 108oF
C. 140oF
D. 172oF
Pembahasan
Suhu titik es untuk termometer berskala Celcius adalah 0oC, sedangkan termometer berskala Fahrenheit adalah 32oF. Suhu titik uap untuk termometer berskala Celcius adalah 100oC, sedangkan termometer berskala Fahrenheit adalah 212oF.
Jadi 0oC = 32oF dan 100oC = 212oF.
Pada skala Celcius, antara 0oC sampai 100oC terdapat 100o. Pada skala Fahrenheit, antara 32oF sampai 212oF terdapat 180o. Untuk memperoleh suhu dalam skala Fahrenheit (ToF), kalikan terlebih dahulu suhu dalam skala Celcius (ToC) dengan 9/5 lalu tambahkan dengan 32o
ToF = (180/100) ToC + 32
ToF = (9/5) ToC + 32
ToF = (9/5) 60 + 32
ToF = (9) 12 + 32
ToF = 108 + 32
ToF = 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/kgoC, kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor jenis air adalah 4.200 J/kgoC, 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 (LF) = 336.000 J/kg
Kalor jenis es (c es) = 2.100 J/kgoC
Kalor jenis air (c air) = 4.200 J/kgoC
Ditanya : Kalor yang diperlukan pada proses P-Q-R
Jawab :
Pada proses P ke Q, kalor digunakan untuk menaikkan suhu es dari -5oC menjadi 0oC. Kalor dihitung menggunakan rumus : Q = m c ΔT, di mana Q = kalor, m = massa es, c = kalor jenis es, ΔT = perubahan suhu dari -5oC sampai 0oC.
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 LF, di mana Q = kalor, m = massa es, LF = kalor lebur es.
Kalor yang diperlukan pada proses Q ke R :
Q = m LF = (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.