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.