Pembahasan Soal latihan fisika SMA www.examsworld.us
A.
KUNCI JAWABAN FISIKA SMA :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
c
b
b
d
c
d
e
a
e
c
a
c
c
a
d
e
b
d
a
b
B.
PEMBAHASAN
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
a
c
e
e
d
d
c
a
e
a
e
b
d
c
d
c
e
c
b
a
1. Skala utama menunjukkan = 3,4 cm
Skala nonius menunjukkan = 0,04 cm
Hasil pengukuran panjang benda = 3,44 cm
2. Σ Fx = F1x + F2x = 12 N
Σ Fy = F1y + F2y = 9 N
FR = (∑ Fx ) 2 + (∑ Fy ) 2 = 15 N
3. v 2 = v o2 + 2aS = 225 m2s-2
v = 15 ms-1
4. Pada setiap titik sepanjang lintasan benda
berlaku :
mv2
Fs =
= 60 N
R
5. fs, max = µs NA = 24 N
wB = 30 N
Karena wB > fs, max, maka system benda
bergerak dengan percepatan sebesar :
a=
wb − f k
4
= m s −2
m A + mB
3
Pada benda A berlaku :
T – fk = mA a
T = fk + mA a = 26 N
6. Mx = 0,5 MB
Rx = 0,75 RB
gX
M ⎛R
= X ⎜⎜ B
gB
M B ⎝ RX
⎞
8
⎟⎟ =
9
⎠
2
7. A1 = 5000 cm2 dan y1 = 25 cm
A2 = 7500 cm2 dan y2 = 100 cm
yo =
A1 y1 + A2 y 2
= 70cm
A1 + A2
8. Ketika bola menggelinding pada bidang
miring, benda melakukan 2 gerakan
sekaligus, yaitu rotasi dan translasi.
Ketika bola berotasi berlaku :
τ =Iα ⎫
⎬ f R = Iα
τ = f s R⎭ s
2
a
fs R = m R2 ( )
3
R
2
fs = m a
3
w sin θ − f s = m a
Ketika bola betranslasi berlaku :
mg sin θ −
a=
2
m a = ma
3
3
g sin θ
5
9. W = ΔEk
= ½ m v2
= 800 J
600 x 300
= 200 N m −1
600 + 300
w
= 0,1125 m = 11,25 cm
xtotal =
k total
10. ktotal =
11. Pada posisi awal : Em,1 = Ek,1 + Ep,1
Pada posisi akhir : Em,2 = Ek,2 + Ep,2
Dalam hal ini berlaku :
Em,1 = Em,2
Ek,1 + Ep,1 = Ek,2 + Ep,2
Ek,2 = Ek,1 + Ep,1 – Ep,2
= 100 + 0 – 75
= 25 J
12. Hukum kekekalan momentum :
mAvA + mBvB = mAvA’ + mBvB’
dari data pada soal diperoleh:
vA’ = –2 vB’ – 6
v A' − v B'
=1
v A − vB
Koefisien restitusi = 1 (lenting sempurna)
−
dari data pada soal diperoleh :
vB’ = + 1 m s-1 ( ke kanan)
vA’ = –2(1) – 6 = – 8 m s-1 ( ke kiri )
13. Azas Black :
Qserap = Qlepas
m1 c (t – 20) = m2 c (100 – ta)
dari data pada soal diperoleh suhu akhir :
ta = 50 oC
14. Dengan menerapkan Azas Kontinuitas dan
Azas Bernoulli untuk pipa besar (1) dan
pipa kecil (2) diperoleh :
v1 =
2 gh
A22
= 2 m s-1
A12 − A12
Z1Zo = yo – y1 = 45 cm
Copyright (c) 2008 by Surya Institute
1
15. Persamaan umum gas ideal :
pV = nRT
22. N = 5000 garis/cm
d =
m
pV =
RT
M
m pM
ρ= =
V
RT
Pada kisi difraksi untuk garis terang berlaku
rumus :
3
kT
2
EK ∞ T , artinya energi kinetik rata-rata
Dari data pada soal diperoleh :
λ = 5 x 10-5 cm = 500 nm
23. TI 1 − TI 2 = 10 log
⎛
r
TI 1 − TI 2 = 10 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
17. Pada mesin pemanas Carnot ber;aku :
Q2
T
= 1− 2
Q1
T1
T
Q2 = 2 Q1 = 6000 J
T1
⎛
r
TI 1 − TI 2 = 20 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
⎛
r
TI 2 = x − 20 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
18. Pada lensa obyektif berlaku :
s ob f
= 180 mm
f + s ob
Perbesaran total mikroskop untuk mata
normal tanpa akomodasi ( Sn = 25 cm ) :
M total
s
= −
s ob
'
ob
⎛ sn ⎞
⎟⎟ = 45 kali
⎜⎜
⎝ f ok ⎠
19. Urutan gelombang elektromagnetik dari
frekuensi rendah ke tinggi :
- gelombang radio
- gelombang TV
- gelombang radar
- sinar infrared
- cahaya tampak
- sinar ultraviolet
- sinar-X
- sinar gamma
20. Dari persamaan y = 0,2 sin (10πt - 4πx),
diperoleh nilai :
ω = 10π rad/s dan k = 4π m-1
Kecepatan rambat gelombang dapat
ditentukan dengan rumus :
v=
ω
k
= 2,5 m s −1
21. Jarak 2 garis terang terdekat pada
percobaan celah ganda Young dirumuskan:
ΔyT =
λl
d
=
λL
a
⎞
⎟⎟
⎠
⎞
⎟⎟
⎠
24. f p =
v +vp
v + vs
fs =
2
⎞
⎟⎟
⎠
⎛
r
TI 2 = TI 1 − 20 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
W = Q1 – Q2 = 3000 J
'
s ob
=
I1
I
− 10 log 2
Io
Io
⎛
I
TI 1 − TI 2 = 10 ⎜⎜ log 1
I2
⎝
molekul gas monoatomik bergantung pada
suhu mutlak gas.
1−
d sin θ
n
d sin θ = n λ atau λ =
16. Untuk gas monoatomik berlaku :
EK =
1
= 2 x 10 − 4 cm
N
⎞
⎟⎟
⎠
⎞
⎟⎟
⎠
330 + 10
x 600 = 680 Hz
330 −10
EP
25.
E2
E1
P
E =
E =
E12 + E 22
⎛ q1
⎜⎜ k 2
⎝ r1
⎞
⎛ q ⎞
⎟⎟ + ⎜⎜ k 22 ⎟⎟
⎠
⎝ r2 ⎠
2
2
Dari data pada soal diperoleh :
E = 500 N/C
26. Kapasitas suatu kapasitor keeping sejajar
dirumuskan :
C = εr εo
A
d
Untuk memperbesar nilai
dilakukan dengan cara :
1) memperbesar nilai A; atau
2) memperbesar nilai εr; atau
3) memperkecil nilai d
C
dapat
27. Pembacaan pada Ammeter :
skala yang ditunjuk
x batas ukur
skala maksimum
30
I =
x 10 A = 6 A
50
I =
Copyright (c) 2008 by Surya Institute
2
28.
A
6Ω
24 Ω
I2
12 V
36.
RABC = 6 + 6 = 12 Ω
I =
=
E
R ABC
12
=1 A
12
8V
2Ω
10 V
6V
loop 2
4Ω
I2
I1
1−
2
v
c2
=
mo c 2
1−
3
4
= 2 mo c 2
⎛ 1
1 ⎞
1 ⎞ 15 R
⎛1
= R ⎜⎜ 2 − 2 ⎟⎟ = R ⎜ 2 − 2 ⎟ =
λ
16
4 ⎠
⎝1
⎝ n a nb ⎠
16
λ=
15 R
1
4
V
6
I 2 = BC =
= 0,25 A
24
R2
29.
mo c 2
⎛ T ⎞ ⎛ 310 ⎞
P
1
37. 1 = ⎜⎜ 1 ⎟⎟ = ⎜
⎟ =
P2 ⎝ T2 ⎠ ⎝ 620 ⎠ 16
VBC = I x RBC = 6 V
I3
Pada loop 2 berlaku :
Σ ε + Σ IR = 0
10 + 6 – 4I3 = 0 → I3 = 4 A
μ o I1 μ o I 2
+
2π a
2a
30. BP = B1 + B2
BP =
E=
C
B
I
35. Energi total :
8Ω
I1
Dari data pada soal diperoleh :
BP = 3π x 10-5 T
31. Karena arah arus I1 dan I2 sama, maka
kedua kawat akan tarik-menarik dengan
gaya per satuan panjang yang sama. Jadi,
μ I I
F1 F2
=
= o 1 2 = 6 x 10 −5 N / m
2π a
l
l
4
38. Menurut teori kuantum bahwa energi
berkas cahaya adalah energi dari fotonfoton yang terkandung dalam berkas itu.
Foton-foton itu bergerak dengan kelajuan c.
Intensitas berkas cahaya itu sebanding
dengan jumlah foton yang menembus satu
satuan luas persatuan waktu.
I =E
N
At
39. Energi ikat inti 1H3 :
E = Δm x 931 MeV
E= {Z .m P + ( A − Z ). mn − mint i } x 931 MeV
Dari data pada soal diperoleh :
E = 9,31 MeV
40. Manfaat radioisotop dalam bidang industri :
1) untuk meneliti kekuatan material tanpa
merusaknya dengan teknik radioaktif
2) untuk meneliti fenomena difusi dalam
logam
ε2
32. Daya yang diserap pada hambatan R :
l2 B2 v2
P=
=
= 2 watt
R
R
33. Reaktansi induktif : XL = ωL = 200 Ω
Reaktansi kapasitif : XC =
1
= 1000 Ω
ωC
R 2 + ( X L − X C ) = 1000 Ω
Impedansi rangkaian :
Z =
34. L = Lo
2
v2
1− 2
c
1
v2
Lo = Lo 1 − 2
2
c
1
v= c 3
2
Copyright (c) 2008 by Surya Institute
3
KUNCI JAWABAN FISIKA SMA :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
c
b
b
d
c
d
e
a
e
c
a
c
c
a
d
e
b
d
a
b
B.
PEMBAHASAN
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
a
c
e
e
d
d
c
a
e
a
e
b
d
c
d
c
e
c
b
a
1. Skala utama menunjukkan = 3,4 cm
Skala nonius menunjukkan = 0,04 cm
Hasil pengukuran panjang benda = 3,44 cm
2. Σ Fx = F1x + F2x = 12 N
Σ Fy = F1y + F2y = 9 N
FR = (∑ Fx ) 2 + (∑ Fy ) 2 = 15 N
3. v 2 = v o2 + 2aS = 225 m2s-2
v = 15 ms-1
4. Pada setiap titik sepanjang lintasan benda
berlaku :
mv2
Fs =
= 60 N
R
5. fs, max = µs NA = 24 N
wB = 30 N
Karena wB > fs, max, maka system benda
bergerak dengan percepatan sebesar :
a=
wb − f k
4
= m s −2
m A + mB
3
Pada benda A berlaku :
T – fk = mA a
T = fk + mA a = 26 N
6. Mx = 0,5 MB
Rx = 0,75 RB
gX
M ⎛R
= X ⎜⎜ B
gB
M B ⎝ RX
⎞
8
⎟⎟ =
9
⎠
2
7. A1 = 5000 cm2 dan y1 = 25 cm
A2 = 7500 cm2 dan y2 = 100 cm
yo =
A1 y1 + A2 y 2
= 70cm
A1 + A2
8. Ketika bola menggelinding pada bidang
miring, benda melakukan 2 gerakan
sekaligus, yaitu rotasi dan translasi.
Ketika bola berotasi berlaku :
τ =Iα ⎫
⎬ f R = Iα
τ = f s R⎭ s
2
a
fs R = m R2 ( )
3
R
2
fs = m a
3
w sin θ − f s = m a
Ketika bola betranslasi berlaku :
mg sin θ −
a=
2
m a = ma
3
3
g sin θ
5
9. W = ΔEk
= ½ m v2
= 800 J
600 x 300
= 200 N m −1
600 + 300
w
= 0,1125 m = 11,25 cm
xtotal =
k total
10. ktotal =
11. Pada posisi awal : Em,1 = Ek,1 + Ep,1
Pada posisi akhir : Em,2 = Ek,2 + Ep,2
Dalam hal ini berlaku :
Em,1 = Em,2
Ek,1 + Ep,1 = Ek,2 + Ep,2
Ek,2 = Ek,1 + Ep,1 – Ep,2
= 100 + 0 – 75
= 25 J
12. Hukum kekekalan momentum :
mAvA + mBvB = mAvA’ + mBvB’
dari data pada soal diperoleh:
vA’ = –2 vB’ – 6
v A' − v B'
=1
v A − vB
Koefisien restitusi = 1 (lenting sempurna)
−
dari data pada soal diperoleh :
vB’ = + 1 m s-1 ( ke kanan)
vA’ = –2(1) – 6 = – 8 m s-1 ( ke kiri )
13. Azas Black :
Qserap = Qlepas
m1 c (t – 20) = m2 c (100 – ta)
dari data pada soal diperoleh suhu akhir :
ta = 50 oC
14. Dengan menerapkan Azas Kontinuitas dan
Azas Bernoulli untuk pipa besar (1) dan
pipa kecil (2) diperoleh :
v1 =
2 gh
A22
= 2 m s-1
A12 − A12
Z1Zo = yo – y1 = 45 cm
Copyright (c) 2008 by Surya Institute
1
15. Persamaan umum gas ideal :
pV = nRT
22. N = 5000 garis/cm
d =
m
pV =
RT
M
m pM
ρ= =
V
RT
Pada kisi difraksi untuk garis terang berlaku
rumus :
3
kT
2
EK ∞ T , artinya energi kinetik rata-rata
Dari data pada soal diperoleh :
λ = 5 x 10-5 cm = 500 nm
23. TI 1 − TI 2 = 10 log
⎛
r
TI 1 − TI 2 = 10 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
17. Pada mesin pemanas Carnot ber;aku :
Q2
T
= 1− 2
Q1
T1
T
Q2 = 2 Q1 = 6000 J
T1
⎛
r
TI 1 − TI 2 = 20 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
⎛
r
TI 2 = x − 20 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
18. Pada lensa obyektif berlaku :
s ob f
= 180 mm
f + s ob
Perbesaran total mikroskop untuk mata
normal tanpa akomodasi ( Sn = 25 cm ) :
M total
s
= −
s ob
'
ob
⎛ sn ⎞
⎟⎟ = 45 kali
⎜⎜
⎝ f ok ⎠
19. Urutan gelombang elektromagnetik dari
frekuensi rendah ke tinggi :
- gelombang radio
- gelombang TV
- gelombang radar
- sinar infrared
- cahaya tampak
- sinar ultraviolet
- sinar-X
- sinar gamma
20. Dari persamaan y = 0,2 sin (10πt - 4πx),
diperoleh nilai :
ω = 10π rad/s dan k = 4π m-1
Kecepatan rambat gelombang dapat
ditentukan dengan rumus :
v=
ω
k
= 2,5 m s −1
21. Jarak 2 garis terang terdekat pada
percobaan celah ganda Young dirumuskan:
ΔyT =
λl
d
=
λL
a
⎞
⎟⎟
⎠
⎞
⎟⎟
⎠
24. f p =
v +vp
v + vs
fs =
2
⎞
⎟⎟
⎠
⎛
r
TI 2 = TI 1 − 20 ⎜⎜ log 2
r1
⎝
W = Q1 – Q2 = 3000 J
'
s ob
=
I1
I
− 10 log 2
Io
Io
⎛
I
TI 1 − TI 2 = 10 ⎜⎜ log 1
I2
⎝
molekul gas monoatomik bergantung pada
suhu mutlak gas.
1−
d sin θ
n
d sin θ = n λ atau λ =
16. Untuk gas monoatomik berlaku :
EK =
1
= 2 x 10 − 4 cm
N
⎞
⎟⎟
⎠
⎞
⎟⎟
⎠
330 + 10
x 600 = 680 Hz
330 −10
EP
25.
E2
E1
P
E =
E =
E12 + E 22
⎛ q1
⎜⎜ k 2
⎝ r1
⎞
⎛ q ⎞
⎟⎟ + ⎜⎜ k 22 ⎟⎟
⎠
⎝ r2 ⎠
2
2
Dari data pada soal diperoleh :
E = 500 N/C
26. Kapasitas suatu kapasitor keeping sejajar
dirumuskan :
C = εr εo
A
d
Untuk memperbesar nilai
dilakukan dengan cara :
1) memperbesar nilai A; atau
2) memperbesar nilai εr; atau
3) memperkecil nilai d
C
dapat
27. Pembacaan pada Ammeter :
skala yang ditunjuk
x batas ukur
skala maksimum
30
I =
x 10 A = 6 A
50
I =
Copyright (c) 2008 by Surya Institute
2
28.
A
6Ω
24 Ω
I2
12 V
36.
RABC = 6 + 6 = 12 Ω
I =
=
E
R ABC
12
=1 A
12
8V
2Ω
10 V
6V
loop 2
4Ω
I2
I1
1−
2
v
c2
=
mo c 2
1−
3
4
= 2 mo c 2
⎛ 1
1 ⎞
1 ⎞ 15 R
⎛1
= R ⎜⎜ 2 − 2 ⎟⎟ = R ⎜ 2 − 2 ⎟ =
λ
16
4 ⎠
⎝1
⎝ n a nb ⎠
16
λ=
15 R
1
4
V
6
I 2 = BC =
= 0,25 A
24
R2
29.
mo c 2
⎛ T ⎞ ⎛ 310 ⎞
P
1
37. 1 = ⎜⎜ 1 ⎟⎟ = ⎜
⎟ =
P2 ⎝ T2 ⎠ ⎝ 620 ⎠ 16
VBC = I x RBC = 6 V
I3
Pada loop 2 berlaku :
Σ ε + Σ IR = 0
10 + 6 – 4I3 = 0 → I3 = 4 A
μ o I1 μ o I 2
+
2π a
2a
30. BP = B1 + B2
BP =
E=
C
B
I
35. Energi total :
8Ω
I1
Dari data pada soal diperoleh :
BP = 3π x 10-5 T
31. Karena arah arus I1 dan I2 sama, maka
kedua kawat akan tarik-menarik dengan
gaya per satuan panjang yang sama. Jadi,
μ I I
F1 F2
=
= o 1 2 = 6 x 10 −5 N / m
2π a
l
l
4
38. Menurut teori kuantum bahwa energi
berkas cahaya adalah energi dari fotonfoton yang terkandung dalam berkas itu.
Foton-foton itu bergerak dengan kelajuan c.
Intensitas berkas cahaya itu sebanding
dengan jumlah foton yang menembus satu
satuan luas persatuan waktu.
I =E
N
At
39. Energi ikat inti 1H3 :
E = Δm x 931 MeV
E= {Z .m P + ( A − Z ). mn − mint i } x 931 MeV
Dari data pada soal diperoleh :
E = 9,31 MeV
40. Manfaat radioisotop dalam bidang industri :
1) untuk meneliti kekuatan material tanpa
merusaknya dengan teknik radioaktif
2) untuk meneliti fenomena difusi dalam
logam
ε2
32. Daya yang diserap pada hambatan R :
l2 B2 v2
P=
=
= 2 watt
R
R
33. Reaktansi induktif : XL = ωL = 200 Ω
Reaktansi kapasitif : XC =
1
= 1000 Ω
ωC
R 2 + ( X L − X C ) = 1000 Ω
Impedansi rangkaian :
Z =
34. L = Lo
2
v2
1− 2
c
1
v2
Lo = Lo 1 − 2
2
c
1
v= c 3
2
Copyright (c) 2008 by Surya Institute
3