Pembahasan soal UN fisika SMP/MTs tahun 2016

1. Pengukuran

Perhatikan gambar stopwatch berikut ini!

Seorang atlit mengukur waktu latihan larinya dengan menggunakan stopwatch. Lama waktu lari yang ditunjukkan oleh stopwatch adalah…

A. 1.230 sekon

B. 1.160 sekon

C. 630 sekon

D. 570 sekon

Pembahasan

Lama waktu lari = 20 menit + 30 sekon = (20 menit x 60 sekon) + 30 sekon = 1200 sekon + 30 sekon = 1.230 sekon.

Jawaban yang benar adalah A.

2. Wujud zat

Sifat-sifat kayu pada suhu kamar yang benar dalam tabel berikut adalah…

Pembahasan

Kayu merupakan benda padat. Sifat-sifat kayu sama dengan sifat-sifat benda padat.

Jawaban yang benar adalah D.

3. Massa jenis

Perhatikan tabel pengukuran massa dan volume berikut ini!

Posisi yang benar dari benda-benda tersebut ketika dimasukkan ke dalam zat cair (massaa jenis zat cair 1 gr/cm³) adalah…

Pembahasan

1. Massa jenis = massa / volume = 8 gram / 40 cm³ = 1/5 gram/cm³

2. Massa jenis = massa / volume = 60 gram / 60 cm³ = 1 gram/cm³

3. Massa jenis = massa / volume = 200 gram / 40 cm³ = 5 gram/cm³

Massaa jenis zat cair = 1 gram/cm³

Terapung jika massa jenis benda < massa jenis zat cair.

Melayang jika massa jenis benda = massa jenis zat cair.

Tenggelam jika massa jenis benda > massa jenis zat cair.

Jawaban yang benar adalah A.

4. Pemuaian

Perhatikan gambar dan tabel berikut!

Berdasarkan ilustrasi percobaan dan data koefisien muai panjang logam, yang menunjukkan batang baja, tembaga, dan aluminium yang benar secara berurutan adalah…

A. P, Q, R

B. Q, P, R

C. Q, R, P

D. R, Q, P

Pembahasan

Semakin besar koefisien muai benda, semakin besar pemuaian yang dialami benda tersebut.

Berdasarkan data koefisien muai logam pada tabel di atas, baja mempunyai koefisien muai terkecil dan aluminium mempunyai koefisien muai terbesar. Jadi urutan pemuaian dari yang terkecil hingga terbesar adalah baja, tembaga,, aluminium.

Berdasarkan gambar indikator muai, urutan pemuaian dari yang terkecil hingga terbesar adalah Q, P, R.

Jawaban yang benar adalah B.

5. Gerak lurus

Tabel berikut memuat jarak dan waktu tempuh gerak suatu benda!

Seorang siswa melakukan percobaan gerak 2 benda, sebanyak tiga kali seperti tabel di atas. Jenis gerak yang terjadi pada benda 1 dan 2 berturut-turut adalah…

A. GLB dan GLBB diperlambat

B. GLB dan GLBB dipercepat

C. GLBB dipercepat dan GLB

D. GLBB diperlambat dan GLB

Pembahasan

Benda 1 :

v = s / t

Keterangan : v = kecepatan, s = jarak, t = waktu

v = 60/15 = 4 cm/s

v = 80/20 = 4 cm/s

v = 100/25 = 4 cm/s

Kecepatan benda tetap = gerak lurus beraturan (GLB).

Benda 2 :

v = s / t

Keterangan : v = kecepatan, s = jarak, t = waktu

v = 4/2 = 2 cm/s

v = 9/3 = 3 cm/s

v = 25/5 = 5 cm/s

Kecepatan benda bertambah = gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat.

Jawaban yang benar adalah B.

6. Hukum Newton

Tiga gaya yang masing-masing besarnya F₁ = 22 N, F₂ = 18 N dan F₃ = 40 N dikerjakan pada balok kayu. Gaya-gaya yang bekerja pada balok, yang memenuhi hukum I Newton ditunjukkan oleh gambar…

Pembahasan

Hukum I Newton : Resultan gaya (ΣF) = 0.

A. F₁ + F₂ – F₃ = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0

B. F₂ + F₃ – F₁ = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (ke kanan)

C. F₂ + F₃ – F₁ = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (ke kanan)

D. F₁ + F₃ – F₂ = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (ke kiri)

Jawaban yang benar adalah A.

7. Energi kinetik

Perhatikan gambar!

Energi kinetik benda di titik B = 100 J. Bila massa benda 2,5 kg, maka energi kinetik benda saat menyentuh tanah di titik C adalah…

A. 350 J

B. 250 J

C. 150 J

D. 100 J

Pembahasan

Energi kinetik benda saat tiba di titik B :

EP = m g h = (2,5)(10)(4) = 100 Joule

Energi kinetik benda saat tiba di titik C :

EP = m g h

EP = (2,5)(10)(4 + 6)

EP = (2,5)(10)(10)

EP = 250 Joule

Jawaban yang benar adalah B.

8. Usaha

Kegiatan beberapa anak di bawah ini yang tidak melakukan usaha adalah…

A. mendorong gerobak bakso sejauh 10 meter

B. mendorong mobil mogok sampai bergerak

C. mendorong tembok yang kokoh sampai berkeringat

D. Mengayuh sepeda dari rumah sampai sekolah

Pembahasan

Rumus usaha :

W = ΣF s

Keterangan : W = usaha atau kerja, F = gaya, s = perpindahan

Berdasarkan rumus di atas, ada usaha jika ada gaya dan ada perpindahan (ada gerak).

Jawaban yang benar adalah C.

9. Pesawat sederhana

Perhatikan gambar pengungkit di bawah ini!

Beban kemudian digeser 10 cm mendekati titik tumpuh. Agar tuas berada pada posisi seimbang maka kuasanya…

A. ditambah 54 N

B. dikurang 64 N

C. ditambah 75 N

D. dikurang 96 N

Pembahasan

Hitung lengan kuasa (Lk)

Diketahui :

Lengan beban (Lb) = 25 cm

Berat beban (w) = 480 Newton

Gaya (F) = 160 N

Ditanya : Lengan kuasa (Lk)

Jawab :

Keuntungan mekanis (Km) :

Km = w / F = 480 Newton / 160 N = 3

Lengan kuasa (Lk) :

Km = Lk/Lb

3 = Lk/25 cm

Lk = (3)(25 cm)

Lk = 75 cm

Hitung besar gaya (F)

Diketahui :

Lengan beban (Lb) = 25 cm – 10 cm = 15 cm

Berat beban (w) = 480 Newton

Lengan kuasa (Lk) = 75 cm

Ditanya : Gaya (F)

Jawab :

Keuntungan mekanis (Km) :

Km = Lk/Lb

Km = 75 cm / 15 cm

Km = 5

Besar gaya (F) :

Km = w / F

F = w / Km

F = 480 Newton / 5

F = 96 Newton

Agar tuas berada pada posisi seimbang maka kuasanya dikurang 64 Newton (160 N – 96 N).

Jawaban yang benar adalah B.

10. Tekanan hidrostatis

Seekor ikan berada pada bak air seperti pada gambar. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 N/kg, tekanan hidrostatis yang diterima ikan adalah…

A. 6.000 N/m²

B. 8.000 N/m²

C. 10.000 N/m²

D. 14.000 N/m²

Pembahasan

Diketahui :

Massa jenis air (ρ) = 1000 kg/m³

Percepatan gravitasi (g) = 10 N/kg

Ketinggian (h) = 140 cm – 60 cm = 80 cm = 0,8 meter

Ditanya : Tekanan hidrostatis yang diterima ikan

Jawab :

Rumus tekanan hidrostatis :

P = ρ g h

P = (1000)(10)(0,8)

P = 8.000 N/m²

Jawaban yang benar adalah B.

11. Tata surya

Pernyataan tentang ciri-ciri planet Bumi dan Mars yang benar adalah…

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah A.

12. Cepat rambat gelombang

Jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak A ke B adalah 8 sekon, cepat rambat gelombang tersebut adalah….

A. 2 m/s

B. 4 m/s

C. 6 m/s

D. 8 m/s

Pembahasan

Diketahui :

Terdapat 2 panjang gelombang

Panjang gelombang (λ) = 2 x 4 meter = 8 meter

Periode (T) = 8 sekon / 2 panjang gelombang = 4 sekon / panjang gelombang

Ditanya : Cepat rambat gelombang (v)

Jawab :

Cepat rambat gelombang dihitung menggunakan rumus cepat rambat gelombang :

v = f λ = λ/T

v = 8 meter / 4 sekon

v = 2 meter/sekon

Jawaban yang benar adalah A.

13. Gelombang bunyi

Seseorang berteriak dengan keras di antara dua terbing tinggi. Beberapa saat kemudian orang tersebut mendengar dua bunyi pantul, pertama setelah 3 sekon dan berikutnya setelah 4 sekon dari ia berteriak. Cepat rambat bunyi di udara saat itu 340 m/s.

Jarak antara dua tebing tersebut adalah…

A. 170 m

B. 510 m

C. 1.190 m

D. 1.700 m

Pembahasan

Diketahui :

Cepat rambat bunyi di udara (v) = 340 m/s

Waktu 1 (t₁) = 3 sekon / 2 = 1,5 sekon

Waktu 2 (t₂) = 4 sekon / 2 = 2 sekon

Waktu total (t) = 1,5 sekon + 2 sekon = 3,5 sekon

Ditanya : Jarak antara dua tebing (s)

Jawab :

v = s / t

s = v t = (340 m/s)(3,5 s) = 1.190 meter

Jawaban yang benar adalah C.

14. Lensa kacamata

Seseorang dapat membaca dengan jelas pada jarak paling dekat 50 cm. Agar ia dapat membaca dengan jelas pada jarak 30 cm, kekuatan lensa kacamata yang diperlukan adalah…

A. 1/3 dioptri

B. 2/3 dioptri

C. 3/4 dioptri

D. 4/3 dioptri

Pembahasan

Orang tersebut menderita rabun dekat, lensa yang digunakan untuk menormalkan mata rabun dekat adalah lensa cembung atau lensa konvergen atau lensa positif.

Agar benda yang diamati berjarak 30 cm di depan mata, lensa harus membentuk bayangan pada jarak 50 cm di depan mata. Bayangan berada di depan lensa karenanya bayangan tegak dan bersifat maya.

Diketahui :

Jarak benda (s) = 30 cm

Jarak bayangan (s’) = -50 cm (negatif karena bersifat maya)

Ditanya : Kekuatan lensa (P)

Jawab :

Panjang fokus (f) lensa :

1/f = 1/s + 1/s’

1/f = 1/30 + 1/-50

1/f = 5/150 – 3/150

1/f = 2/150

f = 150/2 = 75 cm = 0,75 meter = 75/100 meter

Panjang fokus bertanda positif artinya lensa yang digunakan adalah lensa cembung.

Kekuatan lensa :

P = 1/f

P = 1 : 75/100 = 1 x 100/75

P = 100/75 (bagi dengan 25)

P = 4/3 dioptri

Jawaban yang benar adalah D.

15. Muatan listrik

Terdapat bola konduktor P bermuatan negatif dan empat bola konduktor Q, R, S, T yang tidak diketahui muatannya.

Jika didekatkan bola P menarik Q dan menolak S. Sedangkan bola Q menolak R, dan bola S menolak T. Jika bola P didekatkan dengan bola R dan T maka gaya yang akan dilalui berturut-turut adalah…

A. tarik menarik dan tarik menarik

B. tolak menolak dan tolak menolak

C. tolak menolak dan tarik menarik

D. tarik menarik dan tolak menolak

Pembahasan

P bermuatan negatif.

P tarik menarik dengan Q sehingga Q bermuatan listrik positif.

P tolak menolak dengan S sehingga S bermuatan listrik negatif.

Q tolak menolak dengan R sehingga R bermuatan listrik positif.

S tolak menolak dengan T sehingga T bermuatan listrik negatif.

Jika bola P didekatkan dengan bola R maka tarik menarik.

Jika bola P didekatkan dengan bola T maka tolak menolak.

Jawaban yang benar adalah D.

16. Rangkaian listrik

Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini!

Jika sumber tegangan mempunyai beda potensial 24 volt, kuat arus pada titik cabang I adalah…

A. 1,2 A

B. 2,0 A

C. 2,4 A

D. 3,0 A

Pembahasan

Diketahui :

Sumber GGL (E) = 24 Volt

Hambatan dalam (r) = 2 Ohm

Resistor 40 Ohm, 20 Ohm dan 20 Ohm.

Ditanya : Kuat arus pada titik cabang I

Jawab :

Ketiga resistor dirangkai paralel, resistor pengganti :

1/R = 1/40 + 1/20 + 1/20

1/R = 1/40 + 2/40 + 2/40

1/R = 5/40

R = 40/5

R = 8 Ohm

Tegangan jepit :

V = E – I r

V = 24 – I 2

Kuat arus pada titik cabang I :

V = I R

24 – I 2 = I 8

24 = I 8 + I 2

24 = I (10)

I = 24/10

I = 2,4 Ampere

Jawaban yang benar adalah C.

17. Energi listrik

Sebuah keluarga menggunakan energi listrik selama sebulan (30 hari) untuk alat-alat listrik seperti pada tabel berikut!

Daya listrik mesin cuci, TV dan AC adalah…

Pembahasan

Energi listrik mesin cuci = 12 kWh = 12.000 Watt jam, waktu pemakaian = 2 jam x 30 = 60 jam

Energi listrik TV = 19,2 kWh = 19.200 Watt jam, waktu pemakaian = 8 jam x 30 = 240 jam

Energi listrik AC = 72 kWh = 72.000 Watt jam, waktu pemakaian = 6 jam x 30 = 180 jam

Daya listrik = energi listrik / waktu

Daya listrik mesin cuci = 12.000 Watt jam / 60 jam = 200 Watt

Daya listrik TV = 19.200 Watt jam / 240 jam = 80 Watt

Daya listrik AC = 72.000 Watt jam / 180 jam = 400 Watt

Jawaban yang benar adalah B.

18. Magnet

Magnet jarum berada di antara dua magnet batang. Posisi magnet jarum dan magnet batang yang benar adalah…

Pembahasan

Jawaban yang benar adalah D.