KUNCI FISIKA UTS XII

1

300 cm

2





KUNCI JAWABAN ULANGAN TENGAH SEMESTER 1 A. Pilihan Ganda

1. Jawaban: d Penyelesaian:

Diketahui : f = 360 Hz , l = 300 cm = 3 m perhatikan gambar di samping karena

1

2 _{= 3 m} = 6 m Ditanya :  = … ?

Jawab :

1

= 6 m 240 Hz = 1.440 m.s

f

 

 

�

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 1.440 m.s-1_. 2. Jawaban: c

Pembahasan:

Diketahui : λ = 36 m, v = 3.108 _m.s-1 Ditanya : f = ..?

Jawab :

8 -1

8 -1

8 1

3 10 m.s = 36 m 3 10 m.s =

36 m = 0,83 10 s = 83 MHz

 

 

� �

� �

f f f

Jadi, besarnya frekuensi stasion radio pada saat bekerja adalah 25 MHz. 3. Jawaban: c

Pembahasan:

Diketahui : n =

1 4 4 1

2,5 4   4 4 4 t = 5 s

Ditanya :  = … ? Jawab :

a. Menentukan periode (T).

2,5 kali

=

5 s = 0,5 s

n T

t

b. Karena n = 2,5 dan l 120 cm_{= 1,2 m} 2,5 1,2 m

= 0,48 m 

  4. Jawaban: e

Pembahasan:

Diketahui : n =

1 4 4 1

2,5 4   4 4 4 t = 3s

Ditanya : = … ?

Jawab :

a. Menentukan periode (T).

2,5 kali

=

3 s = 0,833 s

n

T t

b. Karena n = 2,5 dan l 50 cm= 0,5 m 2,5 0,5 m

= 0,2 m 

 

c. Menentuakan kecepatan (v).

1

0,2 m =

0,833 s = 0,24 m.s

 

 

T

5. Jawaban: a Penyelesaian:

 

 



1 2

o

sin i sin r sin45

3 sin

4

3 sin 45

sin 0,5303

4 32

o

o

v v v r _v r

Jadi, sudut biasnya sama dengan 32o_. 6. Jawaban: c

Pembahasan:

Diketahui : l = 900 cm = 9 m

m = 15 gram = 15  10-3 _kg F = 15 N

Ditanya : v = …. ? Jawab :

3

3

18 10 kg

9 m = 2 10 kg/m 



 

� 

� l

m

3

1 15 N =

2 10 kg/m =86,6 m.s 



 

 � F

Jadi, cepat rambat gelombang transversal pada tali tersebut adalah 86,6 m.s-1_. 7. Jawabab: e

Pembahasan: Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Gelombang transversal adalah suatu gelombang jika partikel-partikel mediumnya bergetar ke atas dan ke bawah dalam arah tegak lurus terhadap gerak gelombang. Gelombang longitudinal adalah suatu gelombang jika arah getaran medium sejajar dengan arah rambat gelombang. Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombang. Gelombang diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

8. Jawabab: d Pembahasan:

Contoh gelombang elektromagnet, yaitu sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, dan gelombang radio. Contoh gelombang mekanik, yaitu bunyi, air, tali, dan slinky.

9. Jawabab: b Pembahasan:

Berdasarkan pada medium perambatan gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang elektromagnetik dan mekanik. Gelombang mekanik berdasarkan arah getarnya terdiri dari

A

B 90 m

1

150 cm

2





dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Berdasarkan amplitudo dan fase gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang berjalan dan stasioner.

10. Jawaban: b Pembahasan: Diketahui :

3

45 m 2

= 30 m 

 

T = 5 2 _s

Ditanyakan : v ? Jawab :

1

30

20 m.s 3

2

v T

 

  

Jadi, cepat rambat gelombang adalah 20 m.s-1_. 11. Jawaban: d

Pembahasan:

Diketahui : f = 180 Hz , l _{= 150 cm = 1,5 m} perhatikan gambar di samping karena

1

2 _{= 1,5 m}

 = 3 m

Ditanya :  = … ?

Jawab :

1

= 3 m 180 Hz = 540 m.s

f

 

 

�

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 540 m.s-1_. 12. Jawaban: c

Pembahasan:

Diketahui : n =

2 1 1 4 2 1 7 3

1 2 2 4      4 4 4 4 4 t = 0,3 s

Ditanya :  = … ? Jawab :

7

kali ₃

4

= (0,3 = )

0,3 s 10

7 10 =

4 3

= 5,8 s

n T

t



� �

Karena n = 7

4 _dan l 40 cm_{= 0,4 m.} 7

0,4 m 4

7 = 1,6 m = 0,228 m

  



13. Jawanban: b Pembahasan:

Diketahui : l = 5 m f1 = 40 Hz  = 0,5 gr.cm-1

Ditanyakan : F = … ?

Jawab :

f₁=1

ℓ

√

F μ 40=1

5

√

F μ

√

F μ =200

F=(200)2μ=40.000⋅0,05=2.000N

Jadi, besarnya gaya tegangan kawat adalah 2.000 N. 14. Jawaban: a

Pembahasan:

v=

√

F⋅ℓ

m =

√

54⋅1,5

1,6⋅10−3=

√

50625=225 _m.s-1

f_o=v

λ= 225

3 =75 _Hz.

15. Jawaban: c Pembahasan:

v=

√

F⋅ℓ

m =

√

8000⋅0,8

6,4⋅10−3=

√

1 .000 .000=1000

λ=2ℓ=2⋅0,8=1,6 m f_o=v

λ= 1.000

1,6 =625 Hz

Nada atas pertama: f1 = 2fo= 2 . 625 = 1.250 Hz

16. Jawaban: e Pmbahasan:

λ_o=4ℓ=4⋅6,25=1 m

v=λ_of_o f_o=v

λ_o=

340

1 =340 Hz 17. Jawaban: c

Pembahasan:

v=λ_of_o λ_o=v

f_o=

340

500=0, 68 m 18. Jawaban: d

Pembahasan:

ℓ=1

2λ

λ=2ℓ=2⋅0,3=0,6 m Nada Dasar

v=λ_of_o f_o=v

λ= 336

0,6 =560 Hz

19. Jawaban: d Pembahasan:

TIn= TI1 + 10 log n

= 90 + 10 log 4 = 90 + 10 (0,6021) = 96,021

= 96 dB 20. Jawaban: b

Pembahasan:

vs = 72 km/jam = 20 m/s

vp = 0

v = 340 m/s

f_p=v−vp

v−v_s⋅fs= 340−0

340−20⋅400=425 _Hz

B. Uraian













0,4sin 0,8 120 0,4sin 96 0,8

sin

y t x

y t x

y A t kx

         

a. A = 0,4 cm

b. Frekuensi gelombang = 48 Hz 96 = 2 96 2 48 f f f         

c. Panjang gelombang = 2,5 cm 0,8 2 2 0,8 2 = 0,8 = 2,5 cm

k k            

d. cepat rambat gelombang = 120 cm.s-1

1

= 2,5 . 48 = 120 cm.s

v  f



 �

2. Jawab:

a. Panjang gelombang yang terjadi, yaitu: 75 cm, n 4, d 25 cm

  

l

75 25 50 cm 1 2 1 50 4 2 25 cm x d

x n 

        �  �  l

b. Jarak simpul ketiga dari titik asal getaran, yaitu:









 

1 2 1 4 1

= 8 1 25

4 = 56,25 cm

x n 

� �

 _{� �}

� �

Jadi, jarak titik asal getaran adalah l x 75 56,25 18,75 cm  . 3. Jawab:

vp = 30 m.s-1

TI1 = 50dB r2 = 30 m Ditanya : TI2 = … ? Jawab :

Pada jarak r1 = 3 m

1 1

2 1 2 1 2 5 1

10log 50 10log 5 = log

= 10 o

I TI

I I I I I

I I

 

Pada jarak r2 = 30 m

2

1 1

2 2

2 1

2 1

2 2

1 3 2

2

3 3

= 3 = 10

30 = 10

= 10 log = log 10 10 log 10 = 30 dB

o

o

I r

I r

r

I I

r

I

I I

TI I

� � � � � � � � � � � � � � � � � �

 4. Jawab:

Diketahui : vp = 30 m.s-1 vs = 15 m.s-1 fs = 1.065 Hz

v = 340 m.s-1 Ditanya : fp = ….?

Jawab :

vp mendekati sumber, maka vp = + 30 m.s-1 v = 340 m.s-1 vs menjauhi pendengar, maka vs = + 15 m.s-1; fs = 1.065 Hz

14 m/s 14 m/s

14 m/s 14 m/s

340 30

. 1.065 1.110

340 15 p

s

v v

fp fs Hz

v v

� 

  � 

 �

Jadi, frekuensi nada yang di dengar oleh pengemudi mobil adalah 1.110 Hz. 5. Jawab:

Diketahui : vp = 15 m.s-1 vs = 15 m.s-1 fs = 640 Hz

v = 334 m.s-1

Jawab : vp sebelum dan sesudah keduanya berpapasan = … ? Sebelum berpapasan:

vp mendekati sumber, maka vp = + 14 m.s-1 v = 334 m.s-1 vs mendekati pendengar, maka vs = – 14 m.s-1; fs = 640 Hz

f_p=f_s⋅v+vp

v+v_s=640⋅

334+14

334−14=696 Hz

Jadi, frekuensi nada yang di dengar oleh mobil lainnya sebelum keduanya berpapasan adalah 696 Hz.

Sesudah berpapasan:

vp menjauhi sumber, maka vp = –14 m.s-1 v = 334 m.s-1 vs menjauhi pendengar, maka vs = +14 m.s-1; fs = 640 Hz

f_p=f_s⋅v+vp

v+v_s=640⋅

334−14

334+14 =588,5 Hz

Jadi, frekuensi nada yang di dengar oleh mobil lainnya sebelum keduanya berpapasan adalah 588,5 Hz.

A

B 90 m

1

150 cm

2





dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Berdasarkan amplitudo dan fase gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang berjalan dan stasioner.

10. Jawaban: b Pembahasan: Diketahui :

3

45 m 2

= 30 m 

 

T = 5 2 _s

Ditanyakan : v ?

Jawab :

1 30

20 m.s 3

2

v T

 

  

Jadi, cepat rambat gelombang adalah 20 m.s-1_.

11. Jawaban: d Pembahasan:

Diketahui : f = 180 Hz , l _{= 150 cm = 1,5 m} perhatikan gambar di samping karena

1

2 _{= 1,5 m}

 = 3 m

Ditanya :  = … ?

Jawab :

1 = 3 m 180 Hz = 540 m.s

f

 

 

�

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 540 m.s-1_.

12. Jawaban: c Pembahasan: Diketahui : n =

2 1 1 4 2 1 7 3

1 2 2 4      4 4 4 4 4

t = 0,3 s Ditanya :  = … ? Jawab :

7

kali ₃

4

= (0,3 = )

0,3 s 10

7 10 =

4 3 = 5,8 s

n T

t



� �

Karena n = 7

4 _dan l 40 cm_{= 0,4 m.} 7

0,4 m 4

7 = 1,6 m = 0,228 m

  



13. Jawanban: b Pembahasan:

Diketahui : l = 5 m f1 = 40 Hz

 = 0,5 gr.cm-1

Ditanyakan : F = … ?

Jawab :

f₁=1

ℓ

√

F μ

40=1 5

√

F μ

√

F

μ =200

F=(200)2μ=40.000⋅0,05=2.000N

Jadi, besarnya gaya tegangan kawat adalah 2.000 N. 14. Jawaban: a

Pembahasan:

v=

√

F⋅ℓ

m =

√

54⋅1,5

1,6⋅10−3=

√

50625=225

m.s-1 f_o=v

λ= 225

3 =75 _Hz.

15. Jawaban: c Pembahasan:

v=

√

F⋅ℓ

m =

√

8000⋅0,8

6,4⋅10−3=

√

1 .000 .000=1000

λ=2ℓ=2⋅0,8=1,6 m

f_o=v

λ=

1.000

1,6 =625 Hz

Nada atas pertama: f1 = 2fo= 2 . 625 = 1.250 Hz

16. Jawaban: e Pmbahasan:

λ_o=4ℓ=4⋅6,25=1 m

v=λ_of_o f_o=v

λ_o=

340

1 =340 Hz 17. Jawaban: c

Pembahasan:

v=λ_of_o λ_o=v

f_o=

340

500=0, 68 m 18. Jawaban: d

Pembahasan:

ℓ=1 2λ

λ=2ℓ=2⋅0,3=0,6 m Nada Dasar

v=λ_of_o f_o=v

λ= 336

0,6 =560 Hz

19. Jawaban: d Pembahasan:

TIn= TI1 + 10 log n

= 90 + 10 log 4 = 90 + 10 (0,6021) = 96,021

= 96 dB 20. Jawaban: b

Pembahasan:

vs = 72 km/jam = 20 m/s

vp = 0

v = 340 m/s

f_p=v−vp

v−v_s⋅fs= 340−0

340−20⋅400=425 _Hz

B. Uraian













0,4sin 0,8 120 0,4sin 96 0,8

sin

y t x

y t x

y A t kx

         

a. A = 0,4 cm

b. Frekuensi gelombang = 48 Hz 96 = 2 96 2 48 f f f         

c. Panjang gelombang = 2,5 cm 0,8 2 2 0,8 2 = 0,8 = 2,5 cm

k k            

d. cepat rambat gelombang = 120 cm.s-1

1 = 2,5 . 48 = 120 cm.s

v  f

  �

2. Jawab:

a. Panjang gelombang yang terjadi, yaitu: 75 cm, n 4, d 25 cm

  

l

75 25 50 cm 1 2 1 50 4 2 25 cm x d

x n 

        �  �  l

b. Jarak simpul ketiga dari titik asal getaran, yaitu:









 

1 2 1 4 1 = 8 1 25

4 = 56,25 cm

x n 

� �  _{� �} � �

Jadi, jarak titik asal getaran adalah l x 75 56,25 18,75 cm  . 3. Jawab:

vp = 30 m.s-1

TI1 = 50dB r2 = 30 m Ditanya : TI2 = … ?

Jawab :

Pada jarak r1 = 3 m 1

1

2

1 2

1 2 5 1

10log 50 10log 5 = log

= 10 o

I TI

I I I I I

I I

 

Pada jarak r2 = 30 m 2

1 1 2 2

2 1

2 1

2 2

1

3 2

2

3

3 =

3 = 10

30 = 10

= 10 log = log 10 10 log 10 = 30 dB

o

o

I r

I r

r

I I

r

I

I I

TI I

� � � � � � � � � � � � � � � � � �

 4. Jawab:

Diketahui : vp = 30 m.s-1

vs = 15 m.s-1 fs = 1.065 Hz

v = 340 m.s-1

Ditanya : fp = ….?

Jawab :

vp mendekati sumber, maka vp = + 30 m.s-1 v = 340 m.s-1

14 m/s 14 m/s

14 m/s 14 m/s

340 30

. 1.065 1.110

340 15

p s

v v

fp fs Hz

v v

� 

  � 

 �

Jadi, frekuensi nada yang di dengar oleh pengemudi mobil adalah 1.110 Hz. 5. Jawab:

Diketahui : vp = 15 m.s-1 vs = 15 m.s-1 fs = 640 Hz

v = 334 m.s-1

Jawab : vp sebelum dan sesudah keduanya berpapasan = … ? Sebelum berpapasan:

vp mendekati sumber, maka vp = + 14 m.s-1 v = 334 m.s-1

vs mendekati pendengar, maka vs = – 14 m.s-1; fs = 640 Hz

f_p=f_s⋅v+vp

v+v_s=640⋅

334+14

334−14=696 Hz

Jadi, frekuensi nada yang di dengar oleh mobil lainnya sebelum keduanya berpapasan adalah 696 Hz.

Sesudah berpapasan:

vp menjauhi sumber, maka vp = –14 m.s-1 v = 334 m.s-1

vs menjauhi pendengar, maka vs = +14 m.s-1; fs = 640 Hz

f_p=f_s⋅v+vp

v+v_s=640⋅

334−14

334+14 =588,5 Hz

Jadi, frekuensi nada yang di dengar oleh mobil lainnya sebelum keduanya berpapasan adalah 588,5 Hz.