Soal dan pembahasan UN Fisika SMA Terlengkap dan Terbaru Pembahasannya

Soal dan pembahasan UN Fisika SMA Terlengkap

Soal No. 6
Perhatikan gambar berikut! 

Letak titik berat bidang terhadap sumbu x adalah...
A. 15/17
B. 13/11
C. 19/11
D. 11/3
E. 13/3

Pembahasan
Anggap ada dua benda. Pertama luasan persegi ukuran 6 x 6 dihitung utuh dan kedua luasan segitiga dengan alas 6 dan tinggi 3 dihitung sebagai lubang.

Luas:
A1 = 6 x 6 = 36
A2 = (6 x 3)/2 = 9

Titik berat masing-masing:
Y1 = ½ x 6 = 3
Y2 = 1/3 x 3 = 1

Titik berat gabungan arah vertikal (Y0):

Soal No. 7
Perhatikan gambar di samping! 

Katrol dari silinder pejal (I = ½ MR2) ditarik dengan gaya F jika katrol berputar dengan percepatan 4 m.s– 2 maka besar F adalah...
A. 2 N
B. 3 N
C. 4 N
D. 6 N
E. 8 N

Pembahasan
Dinamika gerak rotasi, Σ τ = I α dengan τ = FR dan α = a/R

Soal No. 8
Perhatikan gambar berikut! 

Balok meluncur pada bidang miring yang kasar dengan koefisien gesekan 0,4. Kecepatan balok pada saat sampai di kaki bidang miring adalah…(g = 10 m.s– 2)
A. 2√5 m.s– 1
B. 2√7 m.s– 1
C. 2√11 m.s– 1
D. 2√13 m.s– 1
E. 2√14 m.s– 1

Pembahasan
v = √[2g(h - μ s cos α)]
v = √[2 ⋅ 10(6 - 0,4 ⋅ 10 ⋅ 0,8)]
v = √56 = 2√14 m/s

Soal No. 9
Tiga pegas yang identik dengan konstanta pegas 300 N.m – 1 disusun seperti pada gambar dan diberi beban B = 200 gram, (g = 10 m.s – 2 ). 

Pertambahan panjang susunan pegas tersebut adalah....
A. 0,01 m
B. 0,02 m
C. 0,04 m
D. 0,05 m
E. 0,08 m

Pembahasan
Dua pegas yang diparalel : 300 + 300 = 600 N/m
Kemudian diseri dengan 300 lagi jadinya:
Ktotal = 600(300)/(600 + 300) = 200 N/m

Pertambahan panjang :
F = W
kΔx = mg
Δx = mg / k = [0,2 (10)] / 200 = 0,01 m

Soal No. 10
Pada musim dingin di negara Swedia diadakan perlombaan ski es di daerah pegunungan. Pemain ski es meluncur dari ketinggian A seperti pada gambar 2. 

Jika kecepatan awal pemain ski = nol, dan percepatan gravitasi = 10 m.s– 2, maka kecepatan pemain ski pada saat ketinggian B adalah....
A. √2 m.s– 1 
B. 5√2 m.s– 1
C. 10√2 m.s– 1
D. 20√2 m.s– 1
E. 25√2 m.s– 1

Pembahasan
Dari hukum kekekalan energi mekanik, diperoleh rumusan akhir untuk kecepatan di titik B:
v = √(2gΔh)
v = √(2⋅10⋅40) = 20√2 m/s

Soal No. 11
Perhatikan gambar dua bola yang bergerak berikut ini! 

Massa A = 4 kg, massa B = 10 kg. Jika kemudian kedua bola bertumbukan lenting sempurna dan kecepatan benda B setelah tumbukan 4 m.s– 1, maka kecepatan benda A setelah tumbukan adalah....
A. 12 m.s– 1
B. 10 m.s– 1
C. 5 m.s– 1
D. 4 m.s– 1
E. 2 m.s– 1

Pembahasan
Soal tentang tumbukan lenting sempurna. Hukum kekekalan momentum berlaku pada kasus ini.
Data soal:
va = 10 m/s
vb = 2 m/s
ma = 4 kg
mb = 10 kg
v'b = 4 m/s
va =.....?

mava + mbv = mav'a + mbv'
4(10) + 10(2) = 4v'a + 10(4)
40 + 20 = 4v'a + 40
4v'a = 20
v'a = 20/4 = 5 m/s
Jawab: C.

Soal No. 12
Balok yang tingginya 40 cm dan massa jenisnya 0,75 gram cm– 3 mengapung di atas zat cair yang massa jenisnya 1,5 gram cm– 3, maka tinggi balok yang muncul di permukaan zat cair adalah...
A. 10 cm
B. 20 cm
C. 40 cm
D. 60 cm
E. 80 cm

Pembahasan
Pada kasus ini berlaku gaya berat dari balok sama besar dengan gaya angkat (gaya archimedes) yang timbul.
Gaya berat w = mg atau akan sama juga dengan w = ρ g v dimana ρ adalah massa jenis benda dan v adalah volume balok.

Gaya apung adalah Fa di mana Fa = ρ g v di mana ρ adalah massa jenis fluida atau zat cair, dan v adalah volume cairan yang dipindahkan.

Dengan demikian berlaku:
Fa = w
ρf gvv = ρb g vb
ρf vv = ρb vb

Volume balok adalah luas alas balok dikali tinggi balok atau (At) sementara volume fluida yang dipindahkan sebesar luas alas balok dikali tinggi bagian yang tercelup dalam air (Ah), sehingga:
ρf vv = ρb vb
ρfAh = ρb At
ρfh = ρb t
1,5h = 0,75(40)
h = 20 cm. 

Dengan demikian bagian yang ada dipermukaan adalah t - h = 40 - 20 = 20 cm.
Jawaban: B

Soal No. 13
Pada sebuah bejana kaca yang volumenya 500 ml penuh berisi alkohol pada suhu 10 °C. Bejana dipanaskan sehingga suhunya menjadi 50 °C. Jika koefisien muai volume alkohol 1,1 × 10– 4 °C– 1, maka volume alkohol yang tumpah adalah...(Koefisien muai panjang kaca = 3 ⋅ 10– 6°C– 1)
A. 0,20 ml
B. 1,20 ml
C. 2,02 ml
D. 2,22 ml
E. 3,02 ml

Pembahasan
Volume alkohol yang tumpah adalah selisih pertambahan volume alkohol dengan pertambahan volume bejana kaca:

ΔV = VoΔT (γalkohol - γkaca)
dimana:
γalkohol = 1,1 × 10– 4 °C– 1 = 110 × 10– 6 °C– 1
γkaca = 3 ⋅ 10– 6°C– 1
ΔT = 50 - 10 = 40°C

Sehingga:
ΔV = VoΔT (γalkohol - γkaca)
= 500(40)(110 × 10– 6 - 3 ⋅ 10– 6) 
= 2,18 ml = 2,2 ml
Jawaban: D.

Soal No. 14
Perhatikan pernyataan berikut:
(1) Konduktivitas logam
(2) Perbedaan suhu ujung-ujung logam
(3) Panjang logam
(4) Masa logam

Faktor-faktor yang menentukan laju perambatan kalor pada logam adalah...
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (4)
D. (3) dan (4)
E. (4) saja

Pembahasan
Faktor-faktor yang menentukan laju perambatan kalor pada logam di antaranya:
- Jenis logam atau biasa diwakili dengan konduktivitas logam
- Luas penampang
- Selisih suhu
- Panjang logam

Pernyataan 1, 2, dan 3 benar.
Jawaban: A

Soal No. 15
Suatu gas ideal dengan volume 3 liter pada suhu 27 °C mengalami pemanasan isobarik pada tekanan 1 atm (1 atm = 105 N⋅ m– 2 ) hingga suhu 77°. Bila kapasitas kalor gas ideal 8,0 J⋅K– 1, maka perubahan energi dalam dan volume akhir gas ideal berturut-turut adalah...
A. Δ U = 350 J, V = 3,5 liter
B. Δ U = 400 J, V = 3,7 liter
C. Δ U = 450 J, V = 3,8 liter
D. Δ U = 500 J, V = 4,0 liter
E. Δ U = 550 J, V = 4,5 liter

Pembahasan
V1 = 3 l
T1 = 27°C = 300 K
T2 = 77°C = 350 K
Kapasitas kalor C = 8,0 J⋅K– 1
Isobarik → P1 = P2 = 105 N⋅ m– 2 dan PΔV

Pada proses isobarik berlaku:


Dengan demikian selisih volume adalah 3,5 - 3  = 0,5 liter atau 0,5 x 10-3 m3

Menentukan perubahan energi dalam. 
ΔU = Q - W
ΔU = CΔT - PΔV
ΔU = 8(50) - 105(0,5 ×10-3)
ΔU = 400 - 50 = 350 Joule
Jawaban: A

Soal No. 16
Pernyataan berikut berkaitan dengan diagram P-V di samping! 

(1). proses AB isokhorik maka Q = ΔU
(2). proses AB isokhorik maka ΔU = -W
(3). proses BC adalah isobarik maka sistem menyerap kalor
(4). proses BC adalah isobarik maka usaha tergantung pada perubahan volume

Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (3) dan (4)

 

Pembahasan
Proses isokhoris AB perubahan volume = 0 sehingga W = pΔV = 0. Perubahan energi dalam:
ΔU = Q - W 
ΔU = Q - 0 
ΔU = Q → (1) benar, (2) salah. 

Proses BC berlangsung pada tekanan yang tetap (isobarik) dengan usaha sebesar W = PΔV → (4) benar. 

Jawaban: C. (1) dan (4)

Soal No. 17
Suatu gas mengalami proses termodinamika seperti ditunjukkan pada grafik berikut! 

Usaha gas dalam satu siklus adalah...
A. 0,50 x 105 joule
B. 0,75 x 105 joule
C. 1,00 x 105 joule
D. 1,50 x 105 joule
E. 1,75 x 105 joule

Pembahasan
Dari grafik P-V dapat dicari usaha pada satu siklus dengan mencari luas siklusnya. Dengan catatan satuan tekanan dalam Pa dan volume dalam m3. Jika belum, dapat dikonversi dulu.

Berdasarkan gambar di atas luas siklus = luas segitiga ABC
= (AB X BC) / 2
= (3 - 1,5)(2 &×105 - 1×105) / 2
= 1,5(1×105) / 2 
= 0,75 &times105
Jawaban: B

Soal No. 18
Garpu tala digetarkan menghasilkan gelombang di udara seperti pada gambar berikut. Jika garpu tala digetarkan selama 1/2 menit, maka cepat rambat gelombang adalah...


A. 0,25 cm⋅s-1
B. 0,50 cm⋅s-1
C. 1,00 cm⋅s-1
D. 1,50 cm⋅s-1
E. 2,00 cm⋅s-1

Pembahasan
Banyaknya gelombang adalah n = 5. Panjang gelombangnya = λ = x/n = 30/5 = 6 cm
Dalam waktu t = 1/2 menit = 30 sekon. Periodenya T = t/n = 30 / 5 = 6 sekon
Cepat rambat v = λ / T = 6 cm / 6 s = 1 cm/s
Jawaban: C

Soal No. 19
Sebuah gelombang berjalan sesuai persamaan y = -4 sin π(2x - 50t) m. DApat disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
(1). periode gelombang 0,02 sekon
(2). panjang gelombang 2 m
(3). cepat rambat gelombang 25 m⋅s-1
(4). dua titik berjarak 25 m sefase

Kesimpulan yang bear adalah....
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (3) dan (4)

Pembahasan
Persamaan gelombangnya:
y = -4 sin π(2x - 50t) dapat diubah menjadi
y = -4 sin (2πx - 50πt)

dari pola
y = A sin (kx - ωt) diperoleh data:
k = 2π / λ = 2π → λ = 1 m → (2) salah
ω = 2πf = 50π → f = 50/2 = 25 Hz
Cepat rambat v = λf = 1(25) = 25 m/s
Periode T = 1/f = 1/25 = 0,04 s → (1) salah

Pilihan yang mengandung (1) dan (2) salah, tersisa sebagai jawaban: E. (3) dan (4)

Soal No. 20
Perhatikan gambar spektrum gelombang elektromagnetik! 

Ciri dari spektrum yang ditandai dengan no.2 adalah...
A. dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer
B. dapat mendeteksi dan menentukan jarak objek
C. dibangkitkan oleh getaran elektron dalam molekul karena efek panas
D. dapat menyebabkan kanker kulit
E. daya tembus paling besar dan frekuensi paling kecil

Pembahasan
Berdasarkan urutan spektrum gelombang elektromagnetik, daerah nomor 2 adalah spektrum ultraviolet atau UV. Sinar UV dapat menyebabkan kanker kulit. Jawaban: D

Soal No. 21
Jarak fokus lensa obyektif sebuah mikroskop 2 cm dan okulernya 2,5 cm. Sebuah obyek diletakkan sejauh 2,5 cm di depan lensa obyektif. Apabila mikroskop digunakan dengan mata tidak berakomodasi, maka perbesaran mikroskop adalah....(Sn = 25 cm) 
A. 4 kali
B. 10 kali
C. 30 kali
D. 40 kali
E. 70 kali

 

Pembahasan
Perbesaran mikroskop. Data dari soal:
fob = 2 cm
fok = 25 cm
sob = 2,5 cm
Mata tidak berakomodasi.
Perbesaran M =.....?

Menentukan lebih dulu jarak benda oleh lensa obyektif: 

Untuk mata tidak berakomodasi, perbesaran oleh okuler adalah Sn/f. Sehingga perbesaran totalnya adalah: 

Soal No. 22
Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi dengan konstanta kisi 5000 garis.cm-1. Jika panjang gelombang cahaya 480 nm dan terjadi pola garis gelap dan terang pada layar sejauh 1 m, maka jarak dua garis terang berdekatan adalah....(1 nm = 1⋅10-9 m)
A. 14 cm
B. 24 cm
C. 48 cm
D. 56 cm
E. 72 cm

Pembahasan
Data kisi:
d = 1/n = 1/5000 -> 0,2 ->2
λ = 480 -> 48
L = 1
ΔY =.....

ΔY = λ L / d
= 48(1)/2 = 24
Jawaban: B.

Soal No. 23
Seberkas cahaya monokromatik dijatuhkan pada dua celah sempit, sehingga terjadi interferensi yang dapat terlihat di layar. Dari pernyataan berikut:
(1) semakin dekat jarak layar ke celah semakin jauh jarak antar pita
(2) semakin dekat jarak layar ke celah semakin dekat jarak antar pita
(3) semakin jauh dari terang pusat, intensitas semakin kecil
(4) semakin jauh dari terang pusat, intensitas semakin besar

Pernyataan yang benar adalah....
A. (3) dan (4)
B. (2) dan (4)
C. (2) dan (3)
D. (1) dan (4)
E. (1) dan (3)

Pembahasan
Jarak layar semakin jauh, maka jarak antar pita semakin kecil, dan makin jauh dari pusat intensitas semakin kecil. Jawab: C. (2) dan (3)

Soal No. 24
Gambar berikut menunjukkan mobil polisi mengejar seorang penjahat bermotor: 

Mobil polisi sambil membunyikan sirine yang berfrekuensi 930 Hz mengejar motor penjahat yang melarikan diri dengan kecepatan 72 km.jam-1. Mobil polisi mempercepat kecepatannya hingga 108 km.jam-1 agar dapat mengejar penjahat tersebut. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s-1, maka besar frekuensi bunyi sirine yang didengar oleh penjahat bermotor tersebut adalah...
A. 850 Hz
B. 900 Hz
C. 960 Hz
D. 1.020 Hz
E. 1.200 Hz

Pembahasan
Efek doppler pada gelombang bunyi. Data dari soal:
V = 340 m/s
Vp = 72 km/jam = 20 m/s menjauhi sumber, tanda (-)
vs = 108 km/jam = 30 m/s mendekati pendengar, tanda (-)
fs = 930 Hz
fp =........

Dari rumus efek doppler sambil memperhatikan tanda pada kecepatan: 

Soal No. 25
Jika sepuluh buah motor identik dibunyikan bersama-sama akan menghasilkan taraf intensitas bunyi 50 dB, maka intensitas bunyi satu motor besarnya adalah...(Io = 10-12 W.m-2)
A. 10-5 W.m-2
B. 10-6 W.m-2
C. 10-7 W.m-2
D. 10-8 W.m-2
E. 10-9 W.m-2

Pembahasan
TIn = TI1 + 10log n
50 = TI1 + 10 log 10
50 = TI1 + 10
TI1 = 40 dB

Dari pengertian taraf intensitas bunyi diperoleh: 

Soal No. 26
Perhatikan gambar berikut! 

Letak muatan ketiga agar muatan ketiga tersebut tidak mengalami gaya Coulomb adalah...(k = 9⋅109 N⋅m2⋅C-2 dan μC = 10-6) 
A. 2,4 dari muatan A
B. 2,4 dari muatan B
C. 4,8 dari muatan A
D. 4,8 dari muatan B
E. 5,0 dari muatan B

 

Pembahasan
Misalkan letak titik C di antara A dan B sejauh x dari A. Hingga jaraknya dari B adalah (8 - x) cm. Gaya akan nol jika gaya akibat A dan gaya akibat B sama besar. 

Dari rumus gaya Coulomb dua muatan, 

Akarkan kedua ruas, kiri dan kanan sekaligus, 

Jawaban: C. 4,8 dari muatan A

Soal No. 27
Sebuah bola logam berongga berjari-jari 4 cm diberi muatan listrik sebesar 1,2 × 10-19 C. Potensial listrik titik P yang berjarak 6 cm dari pusat bola adalah....(k = 9⋅109 N⋅m2⋅C-2)


A. 1,8 × 10-8 volt
B. 2,1 × 10-8 volt
C. 2,7 × 10-8 volt
D. 3,6 × 10-8 volt
E. 4,0 × 10-8 volt

Pembahasan
Potensial pada sebuah titik di luar bola berongga pada jarak r dari pusat dirumuskan:
V = kQ/r sehingga: 


Jawaban: A

Soal No. 28
Perhatikan gambar berikut! Jika kelima kapasitor pada gambar identik dengan kapasitansi C = 1 μC, maka besar muatan totalnya adalah....(1 μF = 1⋅10-6 F)


A. 1,5 μC
B. 3,5 μC
C. 5,0 μC
D. 7,0 μC
E. 7,5 μC

Pembahasan
Garis lurus di tengah rangkaian C1, C2, C3 dan C4 membuat ujung-ujung kapasitor memiliki potensial yang sama (tidak ada beda potensial), hingga tidak ada muatan yang tersimpan. Tinggal dihitung dari C5
Q = CV
Q = 1(1,5) = 1,5 μC

Soal No. 29
Perhatikan rangkaian listrik berikut! 

Tegangan jepit antara titik A dan E adalah...
A. 1 volt
B. 2 volt
C. 4 volt
D. 6 volt
E. 8 volt

Pembahasan
Anggap arus I mengalir searah jarum jam.
Σε + ΣIR = 0
-3 -9 + I(2 + 3 + 1) = 0
6I = 12
I = 2 A.

VAE = Σ ε + ΣIR 
= 0 -2(1)
= -2 volt(Potensial A lebih rendah dari E)
Ambil jawaban 2 volt . Jawab: B

Soal No. 30
Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.
(1). kecepatan kawat
(2). arus yang mengalir dalam kawat
(3). konduktivitas termal
(4). permeabilitas ruang hampa

Faktor-faktor yang mempengaruhi besar induksi magnetik pada suatu kawat penghantar adalah...
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Pembahasan
Induksi magnetik yang dihasilkan kawat panjang berarus listrik:
B = μo i /2πa

di mana μo adalah permeabilitas ruang hampa, i kuat arus yang mengalir dalam kawat dan a jarak titik dari kawat penghantar. (2) dan (4) benar. Jawaban: D




Materi Terkait:



Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel