PEMBAHASAN DAN KUNCI JAWABAN UN FISIKA SMA 2011 PAKET PLUS TRIK SUPERKILAT DAN LOGIKA PRAKTIS (By Pak Anang

Transkripsi

1 PEMBAHASAN DAN KUNCI JAWABAN UN FISIKA SMA 2011 PAKET PLUS TRIK SUPERKILAT DAN LOGIKA PRAKTIS (By Pak Anang ) 1. Sebuah kawat PQ diletakkan di dalam medan magnet homogen seperti gambar. Jika kawat dialiri arus dari Q menuju P maka arah kawat akan melengkung A. ke bawah B. ke atas C. ke samping D. keluar bidang gambar E. masuk bidang gambar Terapkan kaidah tangan kanan untuk gaya Lorentz pada kawat. = empat jari, = ibu jari, = telapak tangan Arah arus (I) dari Q menuju P, berarti arah arus ke kiri. Jadi ibu jari kita menunjuk ke kiri. Arah medan magnet (B) bertanda silang () artinya arah medan magnet masuk (menjauhi pengamat). Berdasarkan arah ibu jari dan keempat jari tangan kita, ternyata telapak tangan kita menunjuk ke bawah. Kesimpulannya arah gaya Lorentz ke bawah. Ini akan menyebabkan kawat melengkung ke bawah juga. TRIK SUPERKILAT : Bila arah medan magnet masuk, maka arah gaya Lorentz belok kiri. Arah arus (I) x x x x x x x x x x Arah gaya Lorentz ke bawah!!!!! JAWABAN: A 2. Agar arah induksi di hambatan R dari A ke B maka magnet harus digerakkan Tidak akan pernah ada arah yang sama atau berlawanan dengan arah yang ada pada soal. Arus ke kiri, berarti jawaban C pasti salah. Medan magnetik, masuk (menjauhi pengamat), jawaban D dan E pasti salah Sekarang tersisa dua pilihan, jawaban A atau B Hehe A. mendekati kumparan B. menjauhi kumparan C. arah ke atas D. arah ke bawah E. diputar perlahan-lahan Pahami konsep berikut ketika magnet digerakkan pada kumparan maka timbul fluks induksi yang arahnya berlawanan dengan arah gerak magnet Ketika magnet digerakkan mendekati kumparan maka akan tercipta fluks induksi yang arahnya berlawanan, yakni menjauhi kumparan. Dengan menggunakan kaidah tangan kanan untuk fluks dan arus, maka fluks induksi yang menjauhi dari kumparan yang akan menyebabkan arah arus induksi pada kawat mengalir dari A ke B. Karena kita ingin arus mengalir dari A ke B berarti arus di kumparan arahnya dari kanan ke kiri Kita menginginkan agar arus induksi mengalir dari A ke B 2. Maka, arah fluks di kumparan adalah dari kiri ke kanan 3. Jadi arah magnet berlawanan dengan arah fluks di kumparan JAWAB : A 1 TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 1

2 3. Sayap pesawat terbang dirancang agar memiliki gaya angkat ke atas maksimal, seperti gambar. Jika v adalah kecepatan aliran udara dan P adalah tekanan udara, maka sesuai dengan azas Bernoulli rancangan tersebut dibuat agar Kalau pesawatnya ingin naik maka tekanan bawah harus besar. A. v A > v B sehingga P A > P B B. v A > v B sehingga P A < P B C. v A < v B sehingga P A < P B D. v A < v B sehingga P A > P B E. v A > v B sehingga P A = P B Kecepatan berbanding terbalik dengan tekanan. Ingat, sayap pesawat didesain supaya pesawat bisa terbang naik. Gaya angkat pesawat terjadi karena tekanan dari bawah lebih besar dari tekanan dari atas. Ini berarti P A < P B (jawaban yang memenuhi tinggal B atau C) Ingat juga bahwa tekanan berbanding terbalik dengan kecepatan. Jadi kecepatan di bawah lebih kecil dari kecepatan di atas sayap. Sehingga dinotasikan v A > v B. Pengecoh di soal ini adalah kadang kita tidak mampu memahami makna tanda lebih dari dan kurang dari Sehingga soal yang mudah terlihat sulit. Nyatakan seolah-olah seperti bentuk tabel di bawah ini. Lalu lihat kolom tekanan (P). v A v B P A P B Tanda untuk tekanan (P): Jika pesawat naik maka tulis (seperti ujung panah naik) Jika pesawat turun maka tulis (seperti ujung panah turun) Tanda untuk kecepatan (v) berlawanan dengan P. Lalu baca tabel sesuai pilihan jawaban, putar kepala anda ke kanan, ternyata tabel tersebut terbaca v A > v B sehingga P A < P B JAWAB : B 4. Sejumlah gas ideal berada di dalam ruangan tertutup mula-mula bersuhu 27C. Supaya tekanannya menjadi 4 kali semula maka suhu ruangan tersebut adalah A. 108C B. 297C C. 300C D. 927C E. 1200C Ingat, satuan suhu itu KELVIN, bukan CELCIUS! Ubah dulu suhu dari 27C menjadi (273+27)K = 300K!!!! Rumus perbandingan gas ideal adalah konstan P P Karena, ruangan tertutup artinya volume tetap (isokhorik), maka coret di kedua ruas, maka rumus yang digunakan adalah: konstan P Maknai dulu perbandingan tersebut, artinya (tekanan) dan (suhu) saling berbanding lurus. Sehingga jika naik 4 kali lipat, maka juga naik 4 kali, dari suhu 300K menjadi 1200K = ( C = 92C JAWABAN: D Tekanan naik 4 kali, suhu juga naik 4 kali. Tapi ubah suhunya jadi Kelvin dulu ya! TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 2

3 5. Faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas di dalam ruang tertutup: (1) tekanan (2) volume (3) suhu (4) jenis zat Pernyataan yang benar adalah. A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) C. (1) dan (4) D. (2) E. (3) Rumus energi kinetik gas adalah : Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa energi kinetik gas hanya bergantung pada: - Jumlah zat (n atau N), - konstanta (k atau R), - (T). Sehingga jawaban yang benar hanya (3). JAWABAN: E 6. Perhatikan gambar di samping! Besar usaha yang dilakukan mesin dalam satu siklus adalah A. 300 J B. 400 J C. 500 J D. 600 J E. 700 J J K K Gunakan rumus : J TRIK SUPERKILAT : Mengerjakan soal tentang mesin carnot diperlukan pemahaman yang kuat pada nilai dan Kalor dan suhu adalah sebanding. TIPS FISIKA TANPA RUMUS: ( )=450 itu separuh dari 900, maka separuhnya 1000 J adalah 500 J. Perbandingan antara kalor dan suhu bisa dinyatakan ke dalam tabel seperti berikut: Kalor yang tersedia diserap kalor yang terpakai usaha Kalor yang tersisaterbuang Jadi soal tersebut bisa dikerjakan dengan menggunakan perbandingan saja. J K? K Diperoleh J Sehingga besarnya usaha adalah = 1000 J 500 J = 500 J TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 3

4 7. Perbandingan massa planet A dan B adalah 2:3 sedangkan perbandingan jari-jari planet A dan B adalah 1:2. Jika berat benda di planet A adalah w maka berat benda tersebut di planet B adalah A. B. C. D. TRIK MENENTUKAN PERBANDINGAN: Nyatakan rumus ke dalam perbandingan:, coret semua konstanta. Kedua variabel yang akan dibandingkan harus terpisah ruas. Berbanding lurus artinya keduanya terpisah ruas dan sama-sama di atas atau di bawah. Berbanding terbalik artinya keduanya terpisah ruas dan berbeda posisi. E. Pada gaya gravitasi (= berat) berlaku: Artinya, berat benda berbanding lurus dengan massa planet berat benda berbanding terbalik dengan jari-jari planet. Maknai perbandingan yang terdapat pada soal, yaitu jika adalah 2 maka adalah 3. jika adalah 1 maka adalah 2. CONTOH Dari rumus berat, dan, ditulis, dibaca berat sebanding dengan massa benda, berat sebanding dengan gravitasi. Dari rumus percepatan gravitasi, coret konstanta dan, ditulis, dibaca gravitasi berbanding lurus dengan massa planet, gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Karena dan, maka Nyatakan perbandingannya: Jadi, JAWABAN: A TIPS MENYATAKAN PERBANDINGAN: dan berbanding lurus, artinya penulisan dan letaknya sama, kalau ditulis diatas maka juga ditulis di atas. dan berbanding terbalik kuadrat, artinya penulisan dan berlawanan, kalau yang diatas maka di bawah. 8. Perhatikan gambar Letak titik berat bidang tersebut terhadap AB adalah Jawaban A, B, dan E secara nalar dan logika tidak bisa diterima akal. A. 5 cm B. 9 cm C. 11 cm D. 12 cm E. 15 cm Kenapa? Coba saja bayangkan benda tersebut kalian angkat dengan jari di titik tersebut, pasti tidak seimbang LOGIKA PRAKTIS: Garis titik berat membagi bangun tersebut kurang lebih menjadi dua bagian yang sama. Jawaban A, B, dan E pun tidak memenuhi logika praktis ini. Misal untuk jawaban A, kalau ada garis sejajar AB, 5 cm di atas AB luas daerah di atas garis tersebut jauuuuhhhh lebih besar daripada luas di bawah garis tersebut. Bangun di atas dipisah menjadi dua bangun: Bangun I: persegi panjang dengan panjang 20 cm dan tinggi 10 cm. Bangun II: segitiga dengan panjang alas 40 cm dan sisi miring 25 cm. Menurut aturan Pythagoras tingginya adalah 15 cm. Hitung luas masing-masing bangun: Luas bangun I = cm2 Luas bangun II = cm2 Tentukan letak titik berat masing-masing bangun: kebetulan titik berat di sumbu y (terhadap garis AB) yang ditanyakan oleh soal. Jadi kita hanya mencari titik berat di sumbu y saja. Titik berat bangun I: y t cm Titik berat bangun II: y t t cm TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 4

5 Hitung titik berat benda gabungan: Bangun Titik berat (y) Luas bangun (A) Titik berat kali luas (Ay) I II Jumlah A = 5 A = 55 Dari tabel perhitungan tersebut. didapatkan: y cm Jadi titik berat bangun tersebut terhadap AB adalah 11 cm Sederhanakan luas kedua bangun dengan membuat perbandingan luas. 200 : 300 disederhanakan menjadi 2 : 3 9. Sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya 140 cm. Pada batang bekerja tiga gaya masing-masing F 1 = 20 N, F 2 = 10 N, dan F 3 =40 N dengan arah dan posisi seperti pada gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada pusat massanya adalah TIPS LOGIKA PRAKTIS: Jawaban D dan E secara nalar dan logika terlalu kecil Lihat 1 dan F3 searah dan total gaya mereka 60 N, setelah dikali separuh panjang batang 0,7 m. maka momen gaya mereka berdua sudah 42 Nm, jadi jawaban sekitar 40-an kurang atau lebih dikit lah hehe ernyata setelah dihitung jawabannya m A. 40 N.m B. 39 N.m C. 28 N.m D. 14 N.m E. 3 N.m d1=70 cm Rumus momen gaya (torsi): d d sin Ingat, letak pusat massa batang homogen terletak di tengah-tengah batang. maka, d cm d cm d cm Menurut gambar, semua gaya tegak lurus batang. maka, sin sin Ingat, momen gaya yang berlawanan arah jarum jam tandanya negatif. positi negati positi Resultan momen gaya: d d d m 10. Odi mengendarai mobil bermassa kg di jalan lurus dengan kecepatan 25 m.s -1. Karena melihat kemacetan dari jauh dia mengerem mobil sehingga kecepatan mobilnya berkurang secara teratur menjadi 15 m.s -1 Usaha oleh gaya pengereman adalah A. 200 kj B. 300 kj C. 400 kj D. 700 kj E. 800 kj d2=30 cm d3=70 cm Gunakan konsep Matematika untuk menyederhanakan hitungan: Gunakan hubungan antara usaha dengan energi kinetik: J kj JAWABAN: E TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 5

6 11. Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 1600 N.m -1, disusun seri-paralel (lihat gambar). Beban W yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan panjang secara keseluruhan sebesar cm Berat beban W adalah Trik menghitung konstanta pegas untuk rangkaian yang disusun secara seri: KPK semua pegas Hasil pembagian dengan KPK A. 60 N B. 120 N C. 300 N D. 450 N E. 600 N Contoh: Pegas 300Nm, 400Nm, dan 200Nm disusun seri maka konstanta pegasnya adalah Cari KPK konstanta pegas tersebut. KPK=1200Nm Jadi konstanta pegas gabungan adalah Tentukan konstanta pegas total: Tiga pegas disusun secara paralel, maka k k k k k, Lalu disusun seri dengan, maka diperoleh k k Tentukan berat beban menggunakan hukum Hooke: JAWABAN: A 12. Kedudukan skala sebuah mikrometer sekrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar berikut : Berdasarkan gambar tersebut dapat dilalporkan diameter bola kecil adalah. A. 11,15 mm B. 9,17 mm C. 8,16 mm D. 5,75 mm E. 5,46 mm Ingat, mikrometer sekrup memiliki skala utama dengan satuan mm. Dari gambar kita bisa melihat bahwa skala utama berhenti di 8 mm lebih dikit. Nilai lebih dikitnya bisa kita tentukan dari skala nonius yang berhenti pada angka 16. Maka hasil pengukurannya adalah = mm. JAWAB 13. Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti grafik berikut : x y x: skala utama y: skala nonius pembacaan micrometer sekrup: x + 0,y Perpindahan yang dialami benda sebesar. A. 23 m TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 6

7 B. 21 m C. 19 m D. 17 m E. 15 m Perpindahan adalah perubahan posisi dari titik awal ke titik akhir. Benda berpindah dari titik A ke B sejauh 15 m, dilanjutkan dari titik B sampai berhenti sejauh 8 m. Sehingga dengan menggunakan konsep Pythagoras, maka jarak sisi miring dari titik mulai bergerak sampai berhenti adalah 17 m. 8 m 15 m 17 m Soal-soal tentang perpindahan biasanya bisa dikerjakan dengan cepat menggunakan tripel Pythagoras, sehingga kemampuan berfikir cepat secara logis tentang tripel Pythagoras mutlak diperlukan. JAWABAN: D Berikut adalah tripel Pythagoras yang biasanya muncul di soal: Sisi Tegak Lurus Sisi Miring Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah Kalau grafik naik berarti ada percepatan Kalau grafik turun berarti ada perlambatan A. 2,5 m.s -2 B. 3,5 m.s -2 C. 4,0 m.s -2 D. 5,0 m.s -2 E. 6,0 m.s -2 Kalau grafik mendatar berarti bergerak GLB, tidak ada percepatan. Perlambatan pada grafik (v-t) ditandai dengan garis lurus yang menurun. Jadi perlambatan yang dimaksud terjadi pada posisi titik C ke D. Ingat, percepatan adalah selisih kecepatan dibagi selisih waktu. ms Tanda negatif ( ) menyatakan perlambatan. JAWABAN: A 15. Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m.s -1. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter, maka : (1) Frekuensi putarannya 4/ Hz (2) Percepatan sentripetalnya 32 m.s -2 (3) Gaya sentripetalnya 320 N (4) Periodenya 4 s. Pernyataan yang benar adalah A. (1), (2), (3), dan (4) B. (1), (2), dan (3) C. (1), dan (3) saja D. (2), dan (4) saja E. (3), dan (4) saja (1) Frekuensi : H (2) Percepatan sentripetal : ms (3) Gaya Sentripetal : (4) Periode : s TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 7

8 16. Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg diikat tali kemudian ditautkan pada katrol yang massanya diabaikan seperti gambar. Bila besar percepatan gravitasi = 10 m.s- gaya tegangan tali yang dialami sistem adalah TRIK FISIKA ASYIK 6 N Gaya yang terpakai untuk jatuh adalah2 dikali 3 kg Percepatan adalah selisih berat dibagi jumlah massa, 10 dibagi 5 samadengan 2 m/s 2 A. 20 N B. 24 N C. 27 N D. 30 N E. 50 N 20 N 30 N Pada benda 3 kg tersedia gaya sebesar 30 N untuk jatuh bebas, namun hanya dipakai 6 N, jadi sisanya adalah 24 N. Itulah besar tegangan tali.. Percepatan sistem Pada benda 3 kg berlaku : Pada katrol licin berlaku: Catatan: Angka (1+1) artinya kedua benda pada posisi menggantung. TRIK SUPERKILAT ( FISIKA TANPA RUMUS ): Pada benda 3 kg ada berat sebesar 30 N Pada benda 2 kg ada berat sebesar 20 N Selisih berat adalah 10 N. Besarnya percepatan 10 N / 5 kg = 2 m/s 2 Benda 3 kg harusnya jatuh dengan percepatan 10 m/s 2 tetapi cuma mengalami percepatan 2 m/s 2, Jadi ada gaya ke atas yang menghambat yaitu tegangan tali yang memiliki percepatan 8 m/s 2. Besarnya tegangan tali di benda 3 kg adalah 3 dikali 8 yaitu 24 N. 17. Benda bermassa 100 gr bergerak dengan laju 5 ms -1. Untuk menghentikan laju benda tersebut, gaya penahan bekerja selama s Besar gaya adalah A. 0,5 N B. 1,0 N C. 2,5 N D. 10 N E. 25 N Ingat, konsep momentum dan impuls, impuls adalah selisih momentum. 18. Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan v A = 4 m.s -1 dan v B = 5 m.s -1 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah A. 4,5 m.s -1 ke kanan B. 4,5 m.s -1 ke kiri C. 1,0 m.s -1 ke kiri D. 0,5 m.s -1 ke kiri E. 0,5 m.s -1 ke kanan TIPS FISIKA TANPA RUMUS: Benda 5m/s dihentikan selama 0,2 s berarti benda mengalami perlambatan sebesar 25m/s2 Jika benda 1 kg mengalami percepatan 1 m/s 2 artinya perlu gaya dorong/tarik sebesar 1N. Jika benda 1 kg mengalami percepatan 25 m/s 2 artinya perlu gaya dorong/tarik sebesar 25 N. Jika benda 0,1 kg mengalami perlambatan 25m/s 2 artinya perlu gaya penahan sebesar 2,5 N. TIPS LOGIKA PRAKTIS: Benda B bergerak lebih cepat, logika dan nalar kita mengatakan jika ada dua benda bermassa sama dan salah satunya bergerak lebih cepat maka ia akan mendorong massa yang bergerak lebih lambat ke arah yang berlawanan. Jadi setelah tumbukan B akan mendorong A ke kiri Sehingga jawaban A dan E bisa dibuang dari pilihan jawaban. Sementara jawaban B tidak masuk akal terlalu besar angkanya TIPS FISIKA ASYIK: Tumbukan lenting sempurna dengan massa sama. Besar kecepatan setelah tumbukan adalah separuh dari selisih kecepatan. Jadi v adalah 0,5 m/s 2 TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 8

9 Ingat, tumbukan tidak lenting sama sekali, artinya setelah tumbukan kedua benda menjadi satu dan memiliki kecepatan akhir yang sama. m m kg ms ms (tanda negatif () karena arahnya ke kiri) Besarnya kecepatan setelah tumbukan tidak lenting sama sekali adalah: m m m m ms m m Tanda negatif ( ) menyatakan arah kecepatan ke kiri. JAWABAN: D 19. Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 ms-1 dari atap gedung yang tingginya 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 ms-1, maka energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah A. 6,8 joule B. 4,8 joule C. 3,8 joule D. 3 joule E. 2 joule Tentukan besar Energi Mekanik M) pada kondisi awal, karena besarnya EM di setiap titik selalu sama. J Jadi besarnya Energi Mekanik pada ketinggian 2 m adalah: J Ketika benda mengalami gerak jatuh bebas pada ketinggian h1 (kecepatan awal m/s), maka energi kinetik yang dialami benda pada ketinggian h2 adalah: J 20. Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini! Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati berpenglihatan normal maka perbesaran mikroskop adalah Sn cm A. 10 kali B. 18 kali C. 22 kali D. 30 kali E. 50 kali Tentukan besar s cm Perbesaran lensa objektif: kali Berkas cahaya dari lensa okuler merupakan garis sejajar, artinya keadaan mata tidak berakomodasi. Perbesaran lensa objektif tanpa berakomodasi: kali Perbesaran total mikroskop: kali JAWABAN: E TRIK SUPERKILAT (FISIKA TANPA RUMUS) Besarnya perbesaran lensa objektif adalah: fokus 0,2 cm 2mm lensa objektif Perbesaran lensa objektif adalah perbandingan jarak lensa ke fokus dengan fokus ke benda. kali. kali. Perbesaran total = 10 = 50 kali. TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 9

10 21. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah A. inframerah B. gelombang mikro C. sinar gamma D. ultraviolet E. cahaya tampak Ingat, urutan gelombang elektromagnetik adalah: GRUTI Rada TeleR Gamma Rontgen Ultraviolet cahaya Tampak (mejikuhibiniu dibalik) Infrared Radar Televisi - Radio Dari kiri ke kanan hanya panjang gelombang yang makin membesar. Energi mengecil berarti hehe Jadi, gelombang elektromagnetik dengan energi tertinggi adalah sinar gamma. 22. Pemanfaatan radioisotop antara lain sebagai berikut : (1) mengukur kandungan air tanah (2) memeriksa material tanpa merusak (3) mengukur endapan lumpur di pelabuhan (4) mengukur tebal lapisan logam Yang merupakan peman aatan di bidang industri adalah A. (1), (2), (3), dan (4) B. (1), (2), dan (3) C. (2), (3), dan (4) D. (1), dan (3) saja E. (2), dan (4) saja Beberapa manfaat radioisotop di bidang industri adalah untuk memeriksa material tanpa merusak dan mengukur tebal lapisan logam. JAWABAN: E 23. Perhatikan diagram pergeseran Wien berikut ini! Urutan gelombang elektromagnetik: GRUTI Rada TeleR makin besar Sifat yang lain makin kecil Jika suhu benda dinaikkan maka yang terjadi adalah A. panjang gelombang tetap B. panjang gelombang bertambah C. panjang gelombang berkurang D. frekuensi tetap E. frekuensi berkurang Rumus pergeseran Wien: Dari rumus pergeseran Wien tersebut, bisa ditarik kesimpulan bahwa suhu (T) berbanding terbalik dengan panjang gelombang (). Artinya bila suhu dinaikkan, maka panjang gelombang akan berkurang. 24. Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju c (c adalah cepat rambat cahaya Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah A. c B. c TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 10

11 C. c D. c E. c Karena kedua pesawat saling mendekati maka: c Saling mendekat atau saling menjauh: penjumlahan Searah: pengurangan 25. Yang menunjukkan perbedaan pendapat tentang atom menurut Ruther ord dan Bohr adalah Rutherford Bohr A Atom terdiri dari elektron yang Elektron tersebar merata di dalam inti atom bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif B Elektron tersebar merata di dalam inti atom Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif C Elektron bergerak mengorbit inti atom Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap D Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap Elektron dapat berpindah lintasan dengan menyerap/melepas energi E Elektron yang tereksitasi akan menyerap energi Elektron yang bertransisi ke lintasan terdalam akan melepas energi Menurut Rutherford, orbit elektrom menempati lintasan yang tetap, walaupun sebenarnya tidak selalu tetap karena elektron akan memancarkan energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang pada akhirnya menyebabkan elektron kehabisan energi dan menempel di inti atom. Sementara Bohr berpendapat bahwa elektron bisa berpindah lintasan dengan menyerap atau melepas energi. Jika berpindah ke orbit yang lebih luar elektron akan menyerap energi, sementara jika berpindah ke orbit yang lebih dalam akan membebaskan energi. JAWABAN: D 26. Perhatikan rangkaian di bawah ini : Bila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5, besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebut adalah A. 0,5 A B. 1,5 A C. 1,8 A D. 4,5 A E. 5,4 A Dalam rangkaian tidak ada cabang, maka: kuat arus yang mengalir adalah sama untuk setiap hambatan. rangkaian dianggap seri, sehingga hambatan total untuk rangkaian seri adalah jumlah semua hambatan. Jadi, R = ( ,5 + 0,5) = Sumber tegangan tidak searah, maka tegangan total adalah selisih dari tegangan: V = 18 9 = 9 V Jadi V = I.R A TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 11

12 27. Perhatikan pengukuran pada rangkaian listrik berikut! Beda potensial pada ujung-ujung hambatan ohm adalah A. 0,6 volt B. 1,2 volt C. 1,5 volt D. 3 volt E. 12 volt Lihat amperemeter, diperoleh: A (Ingat!!! Jangan terjebak mengalikan dengan 5 A) Dalam rangkaian tidak ada cabang, maka rangkaian dianggap seri. Jadi arus yang mengalir melalui hambatan juga adalah 0,6 A Jadi: JAWABAN: E 28. Dua partikel masing-masing bermuatan q A = 1C dan q B = 4C diletakkan terpisah sejauh 4 cm (k = 9 x 10 9 N m 2 C -2 ). Besar kuat medan listrik di tengah-tengah q A dan q B adalah A. 6,75 x 10 7 N.C -1 B. 4,50 x 10 7 N.C -1 C. 4,20 x 10 7 N.C -1 D. 3,60 x 10 7 N.C -1 E. 2,25 x 10 7 N.C -1 Lihat semua pilihan jawaban berbeda, maka kita hanya cukup menghitung angka depannya saja. Maka jawabannya pasti A P E E Besarnya kuat medan listrik di titik P adalah resultan kedua vektor kuat medan listrik: karena, maka Tanda negatif () menyatakan arahnya ke kiri. JAWABAN: A 29. Perhatikan gambar di bawah. Ketiga muatan listrik q 1, q, dan q 2 adalah segaris. Bila q = 5,0 C dan d = 30 cm, maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan adalah k 9 N m 2 C -2 ) A. 7,5 N menuju q 1 B. 7,5 N menuju q 2 C. 15 N menuju q 1 D. 22,5 N menuju q 1 E. 22,5 N menuju q 2 TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 12

13 Besarnya gaya Coulomb di q adalah resultan kedua vektor gaya Coulomb: Tanda (+) positif menyatakan arahnya ke kanan (q 2). 30. Dini berada di dalam kereta api yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s -1 sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s -1 maka rekuensi peluit kereta B yang didengar oleh Dini adalah A. 680 Hz B. 676 Hz C. 660 Hz D. 656 Hz E. 640 Hz Ketika bertemu soal tentang efek Doppler, mulailah dengan menulis P disebelah kiri dan S di sebelah kanan. P untuk pendengar, dan S untuk sumber bunyi. P S Karena P diam maka m/s. Karena S bergerak mendekati, artinya S bergerak ke kiri sehingga besarnya m/s. Soal tentang efek Doppler ini bisa dikerjakan menggunakan perbandingan: H TIPS SUPERKILAT (FISIKA TANPA RUMUS): Jika kecepatan relatif bunyi pada sumber bunyi adalah 338 m/s dengan frekuensi sumber bunyi 676 Hz (Jadi frekuensi dua kali kecepatan) Sehingga jika kecepatan relatif bunyi pada pendengar adalah 340 m/s maka frekuensi yang didengar pendengar adalah Hz JAWABAN: A 31. Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar dan dialiri arus 2A. F 2 F 1 TIPS LOGIKA PRAKTIS: Tanpa harus menghitung kita pasti paham kalo sumber bunyi mendekat maka frekuensinya pasti lebih besar dari sebelumnya. Pilihan jawaban yang mungkin HA YA JAWABA A hehe Kalau arahnya ke kiri tanda kecepatannya adalah negative () Jika jari-jari kelengkungan 2 cm maka induksi magnetik di P adalah 0 = 4 x 10-7 Wb.A.m -1 ) A. 5 x 10-5 T keluar bidang gambar B. 4 x 10-5 T keluar bidang gambar C. 3 x 10-5 T masuk bidang gambar menghitung angka depannya saja. D. 2 x 10-5 T masuk bidang gambar E. 1 x 10-5 T masuk bidang gambar Lihat semua pilihan jawaban berbeda, maka kita hanya cukup Maka jawabannya pasti E TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 13

14 Perhatikan letak titik P yang berada diantara dua bentuk kawat, Kawat lurus, Kawat setengah lingkaran. Hitung induksi magnetik untuk masing-masing kawat. Kawat lurus: nol (karena titik P berada pada pelurusan garis kawat lurus) Kawat setengah lingkaran: Jadi nilai Menurut kaidah tangan kanan arah B adalah masuk ke bidang gambar. JAWABAN: E 32. Air bermassa 200 gram dan bersuhu 30 C dicampur air mendidih bermassa 100 gram dan bersuhu 90 C. (Kalor jenis air = 1 kal.gram -1 C -1 Suhu air campuran pada saat keseimbangan termal adalah A. 10 C B. 30 C C. 50 C D. 75 C E. 150 C TRIK SUPERKILAT Perhatikan soal, tidak terjadi perubahan wujud, maka kita bisa menggunakan trik superkilat. 33. Batang logam yang sama ukurannya, tetapi terbuat dari logam yang berbeda digabung seperti pada gambar di samping ini. Jika konduktivitas termal logam I = 4 kali konduktivitas logam II, maka suhu pada sambungan kedua logam tersebut adalah A. 45 C B. 40 C C. 35 C D. 30 C E. 25 C Ukuran logam sama, berarti luas (A) dan panjang (L) sama. Maknai perbandingan dengan sebuah permisalan. jika adalah 1 maka adalah 4 Untuk soal tentang suhu sambungan dua logam, gunakan trik superkilat: 34. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut! TRIK FISIKA ASYIK Perbandingan KI : KII = 4 : 1 1 bagian 4 bagian Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 200 V, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah A. 1,5 A B. 2,0 A C. 3,5 A TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 14

15 D. 4,0 A E. 5,0 A Dari gambar diketahui bahwa semua nilai hambatan terhadap listrik AC sudah dinyatakan dalam ohm () Jadi langsung kita tentukan nilai impedansinya (Z). Tentukan nilai impedansi ( : Hitung nilai arus( ditentukan melalui Hukum Ohm : 120 dikurangi 40 adalah 80. Tripel Pythagoras 60 dengan 80 adalah 100. Jadi nilai impedansinya Z = Rangkaian R L C disusun seperti gambar di samping. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika X L > X C adalah artinya Lambat (Arus lebih lambat). artinya Cepat (Arus lebih cepat)., artinya terjadi resonansi. Dalam grafik, mendahului artinya muncul lebih dulu, atau berada di sebelah kiri. Contoh: V I V mendahului I atau I lebih lambat dari V Rangkaian R-L-C dengan, maka ini artinya rangkaian tersebut bersifat induktif, sehingga tegangan (V) akan mendahului kuat arus (I). Grafik akan menunjukkan bahwa puncak milik grafik tegangan (V) akan muncul lebih dulu daripada puncak milik grafik arus (I). Jadi, jawaban yang sesuai adalah pilihan jawaban C. 36. Gelombang permukaan air diidentifikasikan pada dua titik seperti pada gambar, Persamaan gelombang dengan arah rambatan dari A ke B adalah A. sin B. sin TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 15

16 C. sin D. sin E. sin Perhatikan pada gambar, gelombang dengan amplitudo A = 0,5 m terdiri dari gelombang, dengan panjang x = 3 m dan t = 6 s. Tentukan panjang gelombang ( dan periode (T): m s Persamaan gelombang untuk gelombang yang merambat ke kanan dan getaran dimulai ke arah atas : sin Titik permulaan getaran terletak 90 di sebelah kiri A, artinya sudut fasenya harus ditambah 90. Jadi persamaan gelombang tersebut adalah: sin sin (Salah penulisan jawaban, seharusnya tutup kurung berada di depan 90) 37. Sebuah gelombang berjalan di permukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2 (60t 2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon epat rambat gelombang tersebut adalah A. 15 m.s -1 B. 20 m.s -1 C. 30 m.s -1 D. 45 m.s -1 E. 60 m.s -1 koe isien t cepat rambat gelombang koe isien Dengan melihat persamaan gelombang dapat diperoleh: Tentukan kecepatan rambat gelombang menggunakan rumus kecepatan gelombang berjalan: m/s Nilai kecepatan bisa langsung dihitung dengan melihat koefisien variabel t dan koefisien variabel x koe isien t kecepatan rambat gelombang ms koe isien 38. Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berturutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah A. 400 nm B. 450 nm C. 480 nm D. 560 nm E. 600 nm Variabel yang diketahui di soal adalah: m garis/m m (orde untuk dua garis terang berurutan adalah 1) cm m TRIK: y = 0,03 sin 2 (60t 2x) Pasti jawabannya C. Simpel! Tentukan panjang gelombang dengan menggunakan rumus kisi: TRIK: Karena pilihan jawaban semua bilangannya berbeda. Cukup hitung angka depannya saja. TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 16

17 39. Inti atom yang terbentuk memenuhi reaksi fusi berikut ini : Diketahui : Massa = 1,0078 sma Massa = 2,01410 sma Massa = 0,00055 sma 1 sma = 931 MeV ilai E energi yang dihasilkan pada reaksi usi tersebut adalah A. 0,44 MeV B. 0,88 MeV C. 0,98 MeV D. 1,02 MeV E. 1,47 MeV m nm Jumlah massa sebelum reaksi = 2 massa = 2,0156 sma Jumlah massa setelah reaksi = massa + massa = 2,01465 sma Selisih massa = massa setelah belum reaksi massa sesudah reaksi = 0,00095 sma Energi yang dihasilkan = 0,00095 sma x 931 = 0,88445 MeV 40. Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 db (Io = W/m 2 ). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk mesin X dengan mesin X adalah A. 10 : 11 B. 11 : 12 C. 11 : 13 D. 12 : 13 E. 13 : 14 Jika jumlah sumber bunyi naik 10 kali lipat dari sebelumnya, maka nilai TI nya ditambah 10 Jika jumlah sumber bunyi turun 10 kali lipat dari sebelumnya, maka nilai TI-nya dikurangi 10. Perhatikan sebuah mesin TI = 45 db Sehingga, 10 mesin memiliki TI = = 55 db 100 mesin memiliki TI = = 65 db Jadi, perbandingan TI 10 mesin dan 100 mesin adalah = Jika jumlah sumber bunyi naik 10 kali lipat dari sebelumnya, maka nilai TI nya ditambah 10 Jika jumlah sumber bunyi turun 10 kali lipat dari sebelumnya, maka nilai TI-nya dikurangi 10. TRIK SUPERKILAT UN FISIKA SMA 2011 PAKET 12. ( ) Halaman 17