Mahir Menghadapi UN SMA/MA Program IPA 2013/2014 FISIKA

Transkripsi

1 Mahir Menghadapi UN SMA/MA Program IPA 2013/2014 FISIKA

2 Menu Kisi-kisi Ujian Nasional SMA/MA 2012/2013 Soal Ujian Nasional SMA/MA 2012/2013 Konsep Dasar dan Pembahasan Ujian Nasional Fisika SMA/MA 2012/2013

3 Soal Ujian Nasional Paket A Menu Soal Ujian Nasional Paket B

4 Kompetensi 1 Memahami prinsip-prinsip mengukuran besaran fisika secara langsung dan tidak langsung dengan cermat, teliti dan objektif. Indikator 1.1 Indikator 1.2 Kompetensi 2

5 Indikator 1. 1 Membaca hasil pengukuran suatu alat ukur dan menentukan hasil pengukuran dengan memperhatikan aturan angka penting. Materi Indikator 1.1

6 Materi Indikator 1.1 Pembacaan hasil pengukuran menggunakan jangka sorong/mikrometer sekrup. Skala terkecil untuk jangka sorong 0,1 mm sedangkan mikrometer sekrup 0,01 mm Perhatikan gambar! SU = 4,5 mm Garis nonius yang berhimpit tepat dengan garis mendatar skala utama adalah garis ke-11 SN = 0,11 mm Soal No. 4

7 Soal No. 4 Gambar di bawah menunjukkan pembacaan skala mikrometer sekrup yang digunakan untuk mengukur diameter luar tabung kayu. Diameter luar tabung kayu tersebut adalah... A. B. C. D. E. 4,59 mm 4,60 mm 4,61 mm 4,62 mm 4,63 mm Pembahasan

8 Pembahasan No. 4 Dari gambar, dapat diketahui hasil pengukuran = skala utama + skala nonius = 4,5 mm + 11(0,0) mm = 4,5 mm + 0,11 mm = 4,61 mm Jawaban : C Kompetensi 1 Indikator 1.2

9 Indikator 1. 2 Menentukan resultan vektor dengan berbagai cara. Materi Indikator 1.2

10 Materi Indikator 1.2 Besar atau Nilai Vektor Menguraikan Vektor Soal No. 2 Nilai positif atau negatif vektor ditentukan oleh arah vektor. - Di sumbu x, ke kanan positif, ke kiri negatif. - Di sumbu y, ke atas positif, ke bawah negatif.

11 Soal No. 2 Vektor F1= 9 N, F2= 15 N, dan F3= 10 N diletakkan pada diagram Cartesius seperti pada gambar. Berapa resultan ketiga vektor tersebut? A. B. C. D. E. 6N 8N 10 N 12 N 16 N Pembahasan

12 Pembahasan No. 2 Diketahui : F1 = 9 N F2 =15 N F3 = 10 N Ditanyakan : FR =...? Jawab : Jawaban : C Kompetensi 1 Kompetensi 2

13 Kompetensi 2 Memahami gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik, benda tegar, usaha, kekekalan energi, elastisitas, impuls, momentum dan masalah Fluida. Indikator 2.1 Indikator 2.2 Indikator 2.3 Indikator 2.4 Indikator 2.5 Indikator 2.6 Indikator 2.7 Indikator 2.8 Kompetensi 1 Kompetensi 3

14 Indikator 2.1 Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola. Materi Indikator 2.1

15 Materi Indikator 2.1 Gerak Lurus Beraturan Gerak Jatuh Bebas Kasus khusus GLBB adalah gerak jatuh bebas (vo = 0). Gerak Lurus Berubah Beraturan Untuk kasus GJB s (jarak) diganti dengan h (ketinggian), dan a (percepatan) diganti dengan g (percepatan gravitasi). Gerak Melingkar LANJUT!!! Klik

16 Materi Indikator 2.1 Hubungan Roda-roda Karena tidak satu sumbu, pusat lingkaran tidak sama. Karena satu sumbu, pusat lingkaran sama. Soal No. 1 Soal No. 3 Gerak Parabola

17 Soal No. 1 Seorang siswa menyelidiki tinggi sebuah gedung dengan menjatuhkan benda dari lantai teratas. Teman lain mengukur, ternyata benda tersebut sampai di tanah dalam waktu 3 sekon. (Percepatan gravitasi = 10 ms 2 ) dapat disimpulkan bahwa tinggi gedung adalah... A. 15 m B. 20 m C. 30 m D. 45 m E. 90 m Pembahasan

18 Pembahasan No. 1 Diketahui : t = 3 s g = 10 m/s 2 Ditanyakan : h =...? Jawab : Jawaban : D Kompetensi 2 Soal No. 3

19 Soal No. 3 Perhatikan gambar! Jari-jari roda A = 20 cm, roda B = 5 cm, dan roda C = 25 cm, pada saat roda A berputar dengan kecepatan anguler 25 rad s 1, kecepatan anguler roda B adalah... A. 5 rad s 1 B. 20 rad s 1 C. 25 rad s 1 D. 80 rad s 1 E. 100 rad s 1 Pembahasan

20 Pembahasan No. 3 Diketahui : RA = 20 cm RB = 5 cm RC = 25 cm ωa = 25 rad/s Ditanyakan : ωb =...? Jawab : Jawaban : E Kompetensi 2 Indikator 2.2

21 Indikator 2.2 Menentukan berbagai besaran dalam hukum Newtondan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Materi Indikator 2.2

22 Materi Indikator 2.2 Hukum I Newton Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, maka benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap. F 0 Hukum I Newton menyatakan kelembaman benda dan juga menyatakan keadaan keseimbangan suatu benda. LANJUT!!! Klik

23 Materi Indikator 2.2 Hukum II Newton Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya pada suatu benda sebanding dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda F ma m = massa benda, a = percepatan Hukum III Newton F aksi Freaksi LANJUT!!! Klik

24 Materi Indikator 2.2 Gaya Berat, Gaya Normal, Gaya Gesek dan Gaya Tegangan Tali LANJUT!!! Klik

25 Materi Indikator 2.2 Hukum Newton pada Katrol Tentukan percepatan sistem (a). Gunakan hukum II Newton pada salah satu benda dan masukkan nilai percepatan sistem yang telah diperoleh. Soal No. 8 Soal No. 9

26 Soal No. 8 Perhatikan gambar! Benda m1 = 4 kg terletak di meja licin dan di hubungkan dengan benda m2 = 6 kg yang tergantung pada ujung meja. Benda m1 mula-mula ditahan kemudian dilepaskan hingga bergerak, maka tegangan tali T adalah... A. 96 N B. 72 N C. 40 N D. 24 N E. 15 N Pembahasan

27 Pembahasan No. 8 Diketahui : m1 = 4kg m2 = 6kg Ditanyakan : T =...? Jawab : Jawaban : D Kompetensi 2 Soal No. 9

28 Soal No. 9 Sebuah balok dengan massa 20 kg diletakkan di atas bidang miring kasar, ditarik dengan gaya sebesar F dan percepatannya 1 2 sebesar 3 ms. Jika koefsien gesekan μk= dan g = 10 ms 2, 3 besar gaya F tersebut adalah... (sin 53 = 0,8) A. 260 N B. 220 N C. 160 N D. 80 N E. 60 N Pembahasan

29 Pembahasan No. 9 Jawaban : A Kompetensi 2 Indikator 2.3

30 Indikator 2.3 Menentukan besaran-besaran fisis dinamika rotasi (torsi, momentum sudut, momen inersia, atau titik berat) dan penerapannya berdasarkan hukum II Newton dalam masalah benda tegar. Materi Indikator 2.3

31 Materi Indikator 2.3 Momen Inersia Titik Berat (x,y) I mr 2 mr12 mr22... Momen Gaya (Torsi) Momentum Sudut Soal No. 6 Soal No. 7 Energi Kinetik Rotasi

32 Soal No. 6 Pada batang PQ yang panjangnya 2 m dan massanya diabaikan, dikerjakan tiga gaya seperti pada gambar. 3 4 Panjang PO = OQ, cos 53 = dan sin 53 =. Resultan 5 5 momen gaya yang bekerja pada batang terhadap ujung P sebagai porosnya adalah... A. 40 Nm searah putaran jam B. 40 Nm berlawanan putaran jam C. 50 Nm searah putaran jam D. 50 Nm berlawanan putaran jam E. 60 Nm searah putaran jam Pembahasan

33 Pembahasan No. 6 Diketahui : PQ = 2 m F1 = 30 N F2 = 10 N F3 = 25 N PO = OQ Ditanyakan : P =...? Jawab : Jawaban : D Indikator 2.2 Soal No. 7

34 Soal No. 7 Dua buah bola yang dihubungkan dengan kawat (massa kawat diabaikan) disusun seperti gambar. Besar momen inersia adalah , 5 10 kg m A. 3 2 B. 5,5 10 kg m 3 2 C. 1,1 10 kg m D. 1, kg m 2 E. 2, kg m 2 Pembahasan

35 Pembahasan No. 7 Diketahui : m1 = 200 g = 0,2 kg ; R1 = 0,1 m m2 = 400 g = 0,4 kg ; R2 = 0,15 m Ditanyakan : I =...? Jawab : Jawaban : D Kompetensi 2 Indikator 2.4

36 Indikator 2.4 Menentukan hubungan usaha dengan perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari atau menentukan besaran-besaran yang terkait. Materi Indikator 2.4

37 Materi Indikator 2.4 Masalah usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan (pengereman) dapat diselesaikan dengan teorema usahaenergi kinetik, yaitu Usaha (W) yang digunakan untuk mengubah kelajuan benda dari vo ke v1 adalah sama dengan usaha yang digunakan untuk mengubah energi kinetik benda dari EKo menjadi EK1. Soal No. 5

38 Soal No. 5 Sebuah benda bermassa 4 kg mula-mula diam, kemudian benda diberi gaya 12 N sehingga benda berpindah sejauh 6 m. Kecepatan gerak benda adalah... A.4 m/s B. 6 m/s C. 18 m/s D. 36 m/s E. 38 m/s Pembahasan

39 Pembahasan No. 5 Diketahui : m = 4 kg v0 = 0 F = 12 N s=6m Ditanyakan : vt =...? Jawab : Jawaban : B Kompetensi 2 Indikator 2.5

40 Indikator 2.5 Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menentukan besaran-besaran terkait pada konsep elastisitas. Materi Indikator 2.5

41 Materi Indikator 2.5 Benda-benda elastis yang ditarik oleh suatu gaya F mempunyai batas tertentu, yaitu pada nilai gaya F, benda tersebut tidak elastis lagi. Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya. Hukum Hooke F k y Pegas yang ditekan atau ditarik dan mengalami pertambahan panjang sebesar y mempunyai energi potensial. Energi potensial elastik EP 12 k( y)2 Soal No. 15

42 Soal No. 15 Perhatikan grafk hubungan antara gaya (F) terhadap pertambahan panjang ( x) berikut! Manakah yang mempunyai konstanta elastisitas terbesar? A. D. B. C. E. Pembahasan

43 Pembahasan No. 15 F = k x k=f x untuk k > maka F> x < Jawaban : D Kompetensi 2 Indikator 2.6

44 Indikator 2.6 Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik. Materi Indikator 2.6

45 Materi Indikator 2.6 Hukum kekekalan energi mekanik. EK1 EP1 EK 2 EP mv1 mgh1 12 mv2 mgh2 Catatan: Untuk mempermudah penyelesaian, tentukan dengan pasti posisi 1 dan 2, misalnya 1 adalah posisi awal benda, sedangkan 2 adalah posisi akhir. Soal No. 11

46 Soal No. 11 Sebuah bola yang massanya 2 kg jatuh bebas dari posisi A seperti pada gambar. (g = 10 ms 2) Ketika sampai di titik B besar energi kinetik sama dengan 2 kali energi potensial, maka tinggi titik B dari tanah adalah... A.80 m B.70 m C.60 m D.40 m E.30 m Pembahasan

47 Pembahasan No. 11 Jawaban : E Kompetensi 2 Indikator 2.7

48 Indikator 2.7 Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan tumbukan, impuls atau hukum kekekalan momentum. Materi Indikator 2.7

49 Materi Indikator 2.7 Momentum adalah kecepatannya (v). besar massa (m) benda dengan p mv Hukum kekekalan momentum: m1v1 m2v2 m v m v ' 1 1 ' 2 2 Masalah gaya yang diperlukan untuk menahan atau menghentikan laju benda dapat diselesaikan dengan konsep impuls, yaitu: Impuls sama dengan perubahan momentum. Soal No. 13 Soal No. 14

50 Soal No. 13 Perhatikan gambar berikut! Dua buah bola masing-masing massanya m1 = 2 kg dan m2 = 1 kg menggelinding berlawanan arah dengan kelajuan v1 = 3 m/s dan v2 = 6 m/s dan kemudian saling bertumbukan. Jika tumbukan yang terjadi tidak lenting sama sekali, kecepatan kedua bola setelah tumbukanadalah... A.0 m/s B.2 m/s C.4 m/s D.6 m/s E.12 m/s Pembahasan

51 Pembahasan No. 13 Diketahui : m1 = 2 kg m2 = 1 kg v1 = 3 m/s v2 = 6 m/s e =0 Ditanyakan : v =...? Jawaban : A Kompetensi 2 Soal No.14

52 Soal No. 14 Bola bermassa 2 kg dijatuhkan dari ketinggian h di atas lantai, kemudian bola tersebut terpantul di lantai sehingga mencapai ketinggian h'. Jika g = 10 m s 2, impuls yang bekerja pada bola adalah... A.44 Ns B.9,6 Ns C.8,0 Ns D.5,4 Ns E.4,8 Ns Pembahasan

53 Pembahasan No. 14 Jawaban : A Kompetensi 2 Indikator 2.8

54 Indikator 2.8 Menjelaskan hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik atau fluida dinamik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Materi Indikator 2.8

55 Materi Indikator 2.8 A1 V1 = A2 V 2 Soal No. 10 Soal No. 12

56 Soal No. 10 Perhatikan pernyataan berikut! (1) gaya angkat pesawat (2) pompa hidrolik (3) penyemprot nyamuk (4) naiknya air melalui tembok Pernyataan yang berkaitan dengan penerapan prinsip kerja hukum Bernoulli adalah... A. (1), (2), (3), dan (4) B. (1), (2), dan (3) C. (1) dan (3) saja D. (1) dan (4) saja E. (2) dan (4) saja Pembahasan

57 Pembahasan No. 10 Penerapan prinsip hukum Bernoulli adalah: (1) gaya angkat pesawat (3) penyemprot nyamuk pompa hidrolik: hukum Pascal naiknya air melalui tembok: kapilaritas Jawaban : C Kompetensi 2 Soal No.12

58 Soal No. 12 Sebuah tangki air dilengkapi kran dan data fsis seperti pada gambar! (g = 10 ms 5) Jika kran dibuka air akan menyembur melalui B dengan kecepatan... A.0,6 m/s B.1,2 m/s C.6,0 m/s D.12,0 m/s E.60,0 m/s Pembahasan

59 Pembahasan No. 12 Diketahui : h = 1,8 m Ditanyakan : v =...? Jawab: Jawaban : C Kompetensi 2 Kompetensi 3

60 Kompetensi 3 Memahami konsep kalor dan prinsip konservasi kalor, serta sifat gas ideal, dan perubahannya yang menyangkut hukum termodinamika dalam penerapannya pada mesin kalor. Indikator 3.1 Indikator 3.3 Indikator 3.2 Kompetensi 2 Kompetensi 4

61 Indikator 3.1 Menentukan pengaruh kalor terhadap suatu zat, perpindahan kalor atau asas Black dalam pemecahan masalah. Materi Indikator 3.1

62 Materi Indikator 3.1 Pemuaian Panjang Luas Volume V V0 T Besarnya kalor yang diterima oleh suatu zat bersuhu lebih rendah dengan kalor yang dilepaskan oleh suatu zat bersuhu lebih tinggi dalam suatu kontak termal adalah sama. Soal No. 17 Soal No. 19

63 Soal No. 17 Es bermassa M gram bersuhu 0 C, dimasukkan ke dalam air bermassa 340 gram suhu 20 C yang ditempatkan pada bejana khusus. Anggap bejana tidak menyerap/melepaskan kalor. Jika Les = 80 kal/g, cair = 1 kal/g. C, semua es mencair dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 5 C, maka massa es (M) adalah... A. 60 gram B.68 gram C.75 gram D.80 gram E.170 gram Pembahasan

64 Pembahasan No. 17 Jawaban : A Kompetensi 3 Soal No.19

65 Soal No. 19 Pelat besi pada suhu 20 C memiliki ukuran seperti gambar. Bila suhunya dinaikkan menjadi 100 C dan koefsien muai panjang besi 1, C 1, maka luasnya sekarang menjadi... A. 4, m 2 B. 4, m 2 C. 4, m 2 D. 4, m 2 E. 4, m 2 Pembahasan

66 Pembahasan No. 19 Jawaban : D Kompetensi 3 Indikator 3.2

67 Indikator 3.2 Menjelaskan persamaan umum gas ideal pada berbagai proses termodinamika dan penerapannya. Materi Indikator 3.2

68 Materi Indikator 3.2 Proses-Proses termodinamika Isobarik adalah proses gas pada tekanan tetap Isokhorik adalah proses gas pada volume tetap Isotermis adalah proses gas pada suhu tetap Adiabatik adalah proses gas yang tidak mengalami perpindahan kalor Hukum I Termodinamika Soal No. 18

69 Soal No. 18 Pernyataan yang benar tentang proses termo dinamika adalah... A. B. C. D. E. isobarik adalah proses perubahan gas pada tekanan tetap isobarik adalah proses perubahan gas pada suhu tetap isokhorik merupakan proses perubahan gas pada tekanan tetap isotermis adalah proses perubahan gas pada volume tetap isokhorik adalah proses perubahan gas pada suhu tetap Pembahasan

70 Pembahasan No. 18 Isobarik adalah proses gas pada tekanan tetap Isokhorik adalah proses gas pada volume tetap Isotermis adalah proses gas pada suhu tetap Jawaban : A Kompetensi 3 Indikator 3.3

71 Indikator 3.3 Menentukan besaran fisis yang termodinamika pada mesin kalor. berkaitan Materi Indikator 3.3 dengan proses

72 Materi Indikator 3.3 Siklus carnot adalah siklus ideal yang terdiri atas dua proses isotermik dan dua proses adiabatik. W = Q1 Q2 Soal No. 16 Dari siklus tersebut: T1 > T2 Proses a ke b dan c ke d merupakan proses isotermik. Proses b ke c dan d ke a merupakan proses adiabatik. Q1 = kalor yang diberikan pada gas oleh reservoar suhu tinggi (T1) Q2 = kalor yang dilepas oleh gas ke reservoar suhu rendah (T2)

73 Soal No. 16 Perhatikan gambar! Sebuah mesin kalor bekerja dalam suatu siklus carnot dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jika mesin menyerap kalor Q1 pada suhu tinggi dan membuang kalor Q2, maka usaha yang dihasilkan dalam satu siklus adalah... A. 0,6 kkal D. 58 kkal B. 1,4 kkal E. 80 kkal C. 22 kkal Pembahasan

74 Pembahasan No. 16 Diketahui : Q1 = 80 k kal Q2 = 58 k kal Ditanyakan : W =...? Jawab : W = Q 1 Q2 = (80 58)kkal = 22 kkal Jawaban : C Kompetensi 3 Kompetensi 4

75 Kompetensi 4 Menganalisis konsep dan prinsip gelombang, optik dan bunyi dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi. Indikator 4.1 Indikator 4.2 Indikator 4.3 Indikator 4.4 Indikator 4.5 Indikator 4.6 Kompetensi 3 Kompetensi 5

76 Indikator 4.1 Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang. Materi Indikator 4.1

77 Materi Indikator 4.1 Masalah yang berkaitan dengan formulasi gelombang berjalan dapat diselesaikan dengan menggunakan beberapa prinsip sebagai berikut. y A sin( t kx) Persamaan gelombang: A positif (+) jika gelombang pertama kali bergerak ke atas dan sebaliknya; Tanda dalam sinus positif (+) jika gelombang merambat ke kiri dan sebaliknya. cos x = sin (x + 90 ) Bilangan gelombang (k) dan kecepatan sudut ( ) Kecepatan gelombang adalah kecepatan gelombang dalam merambat. Soal No. 25

78 Soal No. 25 Sebuah gabus terapung di puncak gelombang air laut, yang jarak antara dua bukit gelombang terdekatnya 2 m. Gabus berada di puncak bukit lagi setelah satu detik kemudian. Kecepatan rambat dan panjang gelombang adalah... A. 4 m/s dan 4 m B. 4 m/s dan 2 m C. 2 m/s dan 4 m D. 2 m/s dan 2 m E. 2 m/s dan 1 m Pembahasan

79 Pembahasan No. 25 Diketahui : λ = 2 m T = 1 sekon Ditanyakan : v =...? Jawab: Jawaban : D Kompetensi 4 Indikator 4.2

80 Indikator 4.2 Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnet serta manfaat atau bahayanya dalam kehidupan sehari-hari. Materi Indikator 4.2

81 Materi Indikator 4.2 Beberapa pemanfaatan gelombang elektromagnetik: Sinar inframerah biasanya dimanfaatkan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi, dan kanker. Sejauh ini sinar inframerah relatif tidak menimbulkan efek negatif. Gelombang mikro biasanya dimanfaatkan dalam sistem komunikasi dan sistem alat masak. Sinar gamma digunakan untuk melakukan radiodiagnosis, radioterapi, dan kedokteran nuklir. Sinar gamma menghasilkan kerusakan yang mirip seperti yang disebabkan oleh sinar-x, misalnya terbakar, kanker, mutasi genetika, dan kerusakan jaringan sel-sel. Ultraviolet digunakan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit. Soal No. 24

82 Soal No. 24 Pemanfaatan sinar gamma antara lain untuk... A. mendeteksi uang palsu B. menyeterilkan alat-alat kedokteran C. pengobatan kanker kulit D. penyembuhan katarak pada mata E. meningkatkan produk ganggang Pembahasan

83 Pembahasan No. 24 Sinar gamma (γ) biasanya dimanfaatkan untuk pengobatan kanker kulit. Jawaban : C Kompetensi 4 Indikator 4.3

84 Indikator 4.3 Menentukan besaran-besaran fisis yang terkait dengan pengamatan pada mikroskop atau teropong. Materi Indikator 4.3

85 Materi Indikator 4.3 Perbesaran berbagai macam alat optik: 1. LUP 2. Mikroskop 3. Teropong Untuk mata berakomodasi Soal No. 23 Untuk mata tak berakomodasi

86 Soal No. 23 Di bawah ini adalah gambar pembentukan bayangan pada teropong bintang. Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah... A. 6 kali D. 15 kali B. 9 kali E. 18 kali C. 12 kali Pembahasan

87 Pembahasan No. 23 Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi: mata tidak berakomodasi, artinya bayangan terbentuk di tak hingga (sok = ) Jawaban : D Kompetensi 4 Indikator 4.4

88 Indikator 4.4 Menentukan besaran-besaran fisis pada peristiwa interferensi dan difraksi. Materi Indikator 4.4

89 Materi Indikator 4.2 Masalah difraksi pada kisi dapat diselesaikan dengan beberapa persamaan berikut. Difraksi maksimum (terang) d sin n n 0,1,2,... Difraksi minimum (gelap) d sin (n 12 ) n 1,2,3,... Hubungan jumlah kisi (N) dengan d: Hubungan sin dengan jarak kisi ke layar (ℓ) dan jarak garis difraksi ke terang pusat (y): Soal No d N d y sin

90 Soal No. 22 Perhatikan gambar berikut! Percobaan interferensi Young, dua celah dengan jarak 1 mm, L = 1 m dan panjang gelombang yang digunakan Å (1 Å = m), maka jarak terang orde ke-2 dari pusat adalah... A. 0,75 mm D. 1,75 mm B. 1,00 mm E. 2,50 mm C. 1,25 mm Pembahasan

91 Pembahasan No. 22 Jawaban : C Kompetensi 4 Indikator 4.5

92 Indikator 4.5 Menentukan besaran-besaran fisis yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler. Materi Indikator 4.5

93 Materi Indikator 4.5 Masalah yang berhubungan dengan efek Doppler dapat diselesaikan dengan persamaan berikut. Catatan: vp dan vs positif jika searah dari arah pendengar ke sumber dan negatif jika berlawanan arah. Soal No. 21

94 Soal No. 21 Anton mengemudi mobil pada kelajuan 36 km/jam, tiba-tiba disalip bus yang bergerak dengan kelajuan 72 km/jam. Setelah menyalip, bus menjauh sambil membunyikan klaksonnya berfrekuensi 720 Hz. Frekuensi klakson yang didengar Anton adalah... (cepat rambat bunyi di udara 340 m/s) A. 675 Hz D. 710 Hz B. 680 Hz E. 730 Hz C. 700 Hz Pembahasan

95 Pembahasan No. 21 Diketahui : vp = 36 km/jam = 10 m/s vs = 72 km/jam = 20 m/s fs = 720 Hz; vu = 340 m/s Ditanyakan : fp =...? Jawaban : C Jawab : Kompetensi 4 Indikator 4.6

96 Indikator 4.6 Menentukan intensitas atau taraf intensitas bunyi pada berbagai kondisi yang berbeda. Materi Indikator 4.6

97 Materi Indikator 4.2 Masalah yang berhubungan dengan perhitungan taraf intensitas bunyi dapat diselesaikan dengan menggunakan salah satu atau gabungan dari persamaan-persamaan berikut. I TI 10 log Io TI total TI 10 log n r1 TI 2 TI1 10 log r2 Soal No. 20 Satu titik dengan n buah sumber bunyi identik. 2 Dua titik dengan satu sumber bunyi.

98 Soal No. 20 Suatu titik yang berjarak 6 m dari sumber bunyi memiliki intensitas 10 W m 2. Jika titik tersebut digeser mendekati sumber bunyi sejauh 3 m, maka pcrbandingan taraf intensitas setelah digeser dengan sebelum digeser adalah... (I0 = W m 2 dan log 4 = 0,6). A. 3 : 2 B. 5 : 3 C.5 : 11 D.11 : 5 E.43 : 40 Pembahasan

99 Pembahasan No. 20 Jawaban : E Kompetensi 4 Kompetensi 5

100 Kompetensi 5 Memahami konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dan penerapannya dalam berbagai penyelesaian masalah. Indikator 5.1 Indikator 5.2 Indikator 5.3 Indikator 5.4 Indikator 5.5 Indikator 5.6 Kompetensi 4 Indikator 5.7 Kompetensi 6

101 Indikator 5.1 Menentukan besaran-besaran fisis yang mempengaruhi medan listrik dan hukum Coulomb. Materi Indikator 5.1

102 Materi Indikator 5.1 Gaya listrik oleh suatu muatan sumber terhadap suatu muatan uji adalah: kqq F r2 Gaya listrik adalah besaran vektor, sehingga jika terdapat beberapa muatan sumber, maka kuat gaya listrik pada suatu muatan uji di sekitar sumber-sumber tersebut adalah besar resultan gaya listrik. Ftot F1 F2... Muatan sejenis tolak menolak dan muatan berbeda jenis tarik-menarik. Soal No. 28 Soal No. 29 Soal No. 30

103 Materi Indikator 5.1 Kuat medan listrik oleh suatu muatan sumber adalah: E kq r2 Medan listrik adalah besaran vektor, sehingga jika terdapat beberapa muatan sumber, maka kuat medan listrik di suatu titik di sekitar sumber-sumber tersebut adalah besar resultan medan listrik. Etot E1 E2... Arah medan listrik adalah keluar dari muatan positif dan masuk ke muatan negatif. Soal No. 28 Soal No. 29 Soal No. 30

104 Soal No. 28 Dua muatan listrik diletakkan berdekatan sehingga menghasilkan garis-garis gaya listrik. Gambar yang benar adalah... Pembahasan

105 Pembahasan No. 28 Arah medan listrik adalah keluar dari muatan positif dan masuk ke muatan negatif. Jawaban : B Kompetensi 5 Soal No.29

106 Soal No. 29 Dua muatan listrik terpisah seperti pada gambar. Kuat medan pada titik P adalah... (k = 9 l0 9Nm 2 C 2) 9 A. 9,0 10 NC 9 B.4,5 10 NC 9 C.3,6 10 NC 8 D.5,4 10 NC 8 E.4,5 10 NC Pembahasan

107 Pembahasan No. 29 Jawaban : C Kompetensi 5 Soal No. 30

108 Soal No. 30 Dua muatan listrik P dan Q yang terpisah sejauh 10 cm mengalami gaya tarik-menarik 8 N. Jika muatan Q digeser 5 cm menuju muatan P (1 μc = 10 6 C dan k = Nm2 C 2), maka gaya listrik yang terjadi adalah. A. 8 N B. 16 N C. 32 N D. 40 N E. 56 N Pembahasan

109 Pembahasan No. 30 Diketahui : F1 = 8 N R1 = 10 cm R2 = 5 cm Ditanyakan : F2 =...? Jawab : Jawaban : C Kompetensi 5 Indikator 5.2

110 Indikator 5.2 Menentukan besaran fisis fluks, potensial listrik, atau energi potensial listrik, serta penerapannya pada kapasitas keping sejajar atau pada rangkaian kapasitor. Materi Indikator 5.2

111 Materi Indikator 5.2 Pada kapasitor keping sejajar, kapasitasnya bergantung pada luas keping (A) dan jarak yang memisahkan kedua keping (d). Untuk memperbesar kapasitas sebuah kapasitor, biasanya di antar kedua pelat dimasukkan bahan dielektrik. Kapasitasnya dapat ditentukan dengan persamaan berikut. k 0A C d 0 = permitivitas vakum (udara) k = tetapan dielektrik Energi Potensial Kapasitor: Rangkaian Kapasitor Seri Soal No. 27 Paralel

112 Soal No. 27 Pada gambar di bawah bila VAB = 6 volt, maka nilai energi listrik pada rangkaian adalah... A. B. C. D. E. 2 joule 6 joule 9 joule 12 joule 18 joule Pembahasan

113 Pembahasan No. 27 Jawaban : D Kompetensi 5 Indikator 5.3

114 Indikator 5.3 Menentukan besaran-besaran listrik pada suatu rangkaian berdasarkan hukum Kirchhoff. Materi Indikator 5.3

115 Materi Indikator 5.3 Masalah rangkaian listrik tertutup dapat diselesaikan dengan menggunakan salah satu atau gabungan dari hukum-hukum fisika berikut. Hukum I Kirchhoff I masuk I keluar Hukum II Kirchhoff IR 0 Hukum Ohm V IR Soal No. 26

116 Soal No. 26 Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini! Besarkuat arus pada rangkaian adalah... A. B. C. 1 A 8 1 4A 3 A 4 3 D. A 8 1 E. A 2 Pembahasan

117 Pembahasan No. 26 E + IR = I( ) = I(8) = 0 I= 3 8 A Jawaban : D Kompetensi 5 Indikator 5.4

118 Indikator 5.4 Menentukan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik. Materi Indikator 5.4

119 Materi Indikator 5.4 Besar induksi magnet di sekitar kawat berarus listrik dapat ditentukan dengan persamaan berikut. o I B 2r Arah induksi magnet di sekitar kawat berarus listrik dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Soal No. 34

120 Soal No. 34 Suatu kawat dilengkungkan dengan jari-jari R = 40 cm dan dialiri arus listrik seperti pada gambar. Diketahui μ0 = 4π 10 7 Wb/Am, maka induksi magnetik di pusat lengkungan P sebesar... A. 2,5 π 10 7 T B T C. 5 π 10 7 T D T E. π 10 6 T Pembahasan

121 Pembahasan No. 34 Diketahui: R = 40 cm µ0 = 4π 10 7 Wb/Am Ditanyakan: Bp =...? Jawab: Jawaban : C Kompetensi 5 Indikator 5.5

122 Indikator 5.5 Menentukan arah dan besar gaya magnetik (gaya Lorentz) pada kawat berarus listrik atau muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet homogen. Materi Indikator 5.5

123 Materi Indikator 5.5 Arah gaya Lorentz pada kawat berarus listrik dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Soal No. 33

124 Soal No. 34 Sebuah muatan negatif ( q) bergerak di dalam medan magnet homogen B seperti ditunjukkan pada gambar. Gambar yang benar mengenai gaya magnetik yang dialami muatan adalah... Pembahasan

125 Pembahasan No. 33 Gambar gaya magnetik yang benar adalah muatan yang bergerak adalah muatan negatif sehingga arah gaya (F) yang dihasilkan berlawanan dengan hasil F dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Jawaban : E Kompetensi 5 Indikator 5.6

126 Indikator 5.6 Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi GGL induksi atau prinsip kerja transformator. Materi Indikator 5.6

127 Materi Indikator 5.6 Besarnya GGL yang dihasilkan oleh sebuah generator AC memenuhi persamaan berikut. = NBA = GGL N = jumlah lilitan B = induksi magnetik A = luas penampang kumparan = laju sudut kumparan Soal No. 31 Soal No. 32 Transformator

128 Soal No. 31 Data tabel di bawah adalah nilai lilitan dan tegangan pada dua transformator ideal. Nilai pada tabel yang kosong adalah... A. B. C. D. E. V2 = 3 V, dan N2 = 600 lilitan V2 = 3 V, dan N2 = 800 lilitan V2 = 6 V, dan N2 = 600 lilitan V2 = 2 V, dan N2 = 800 lilitan V2 = 8 V, dan N2 = 800 lilitan Pembahasan

129 Pembahasan No. 31 Diketahui : Trafo 1 Trafo 2: N1 = 100 lilitan N1 = 400 lilitan N2 = 200 lilitan V1 = 4 volt V1 = 1 volt V2 = 8 volt Ditanyakan : V2 =...? dan N2 =...? Jawaban : D Kompetensi 5 Soal No.32

130 Soal No. 32 Pada keadaan awal (1), fluks magnetik berubah sebesar 5 Wb selama 2 detik pada sebuah kumparan yang mempunyai 20 lilitan. Pada keadaan (2) untuk perubahan fuks yang sama dibutuhkan waktu 8 detik. Perbandingan GGL induksi keadaan (1) dan (2) adalah... A. 1 : 1 B. 2 : 1 C.3 : 1 D.4 : 1 E.4 : 3 Pembahasan

131 Pembahasan No. 33 Jawaban : D Kompetensi 5 Indikator 5.7

132 Indikator 5.7 Menentukan besaran-besaran fisis pada rangkaian arus bolak-balik yang mengandung resistor, induktor, dan kapasitor. Materi Indikator 5.7

133 Materi Indikator 5.7 Rangkaian RLC Seri Diagram fasor V dan I pada rangkaian R-L-C seri Pada rangkaian R-L-C seri, tegangan resistor (VR) mempunyai fase yang sama dengan arus (I), tegangan induktor (VL), mendahului arus (I) dengan beda fase 90 dan tegangan. Soal No. 35

134 Soal No. 35 Perhatikan diagram rangkaian RLC berikut ini! Kuat arus maksimum dari rangkaian adalah... (1 µf = 10 6 F) A. 1,3 A D. 2,4 A B. 1,5 A E. 2 2 A C. 2,0 A Pembahasan

135 Pembahasan No. 35 Diketahui : R = 12 Ω L = 0,075 H C = 500 µf V = 26 sin 200t, ω = 200 rad/s Ditanyakan : Imaks =...? Jawaban : C Kompetensi 5 Kompetensi 6

136 Kompetensi 6 Memahami konsep dan prinsip kuantum, relativitas, fisika inti dan radioaktivitas dalam kehidupan sehari-hari. Indikator 6.1 Indikator 6.2 Indikator 6.3 Indikator 6.4 Indikator 6.5 Kompetensi 5 Kompetensi 1

137 Indikator 6.1 Menjelaskan berbagai teori atom. Materi Indikator 6.1

138 Materi Indikator 6.1 Model atom Rutherford: Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan sebagian besar massa atom terletak pada inti atom. Inti atom dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif seperti halnya tata surya. Atom bersifat netral. Inti atom dengan elektron saling tarik-menarik yang menyebabkan adanya gaya sentripetal pada elektron sehingga lintasan elektron tetap. Model atom Bohr: Elektron yang mengelilingi inti atom mempunyai lintasan tertentu (lintasan stasioner). Dalam tiap lintasannya elektron mempunyai tingkat energi tertentu. Elektron dapat berpindah intasan menyerap/melepas energi. Soal No. 38

139 Soal No. 38 Kelemahan dari model atom Bohr adalah... A. saat mengitari inti, elektron dapat berpindah lintasan B. selama mengelilingi inti, elektron kehilangan energi C. hanya bisa untuk menjelaskan yang ber elektron tunggal D. tidak bisa menjelaskan kestabilan atom E. tidak bisa menjelaskan deret Balmer Pembahasan

140 Pembahasan No. 38 Kelemahan model atom Bohr adalah hanya dapat menjelaskan atom berelektron tunggal. Jawaban : C Kompetensi 6 Indikator 6.2

141 Indikator 6.2 Menjelaskan besaran-besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek Compton. Materi Indikator 6.2

142 Materi Indikator 6.2 Efek fotolistrik Efek fotolistrik merupakan gejala terlepasnya elektron dari permukaan logam ketika permukaan logam tersebut disinari dengan cahaya (gelombang elektromagnetik) yang mempunyai frekuensi lebih besar dari frekuensi ambang logam. Berdasarkan hasil eksperimen, jika frekuensi cahaya lebih kecil dari frekuensi ambang (f0), maka tidak akan terjadi efek fotolistrik meskipun intensitas cahaya yang digunakan sangat besar. Efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan dengan menganggap cahaya sebagai paket-paket energi (foton). Soal No. 37

143 Soal No. 37 Perhatikan pernyataan berikut! (1) Elektron dapat keluar dari permukaan logam saat logam itu disinari oleh foton. (2) Cahaya sebagai paket-paket energi. (3)Radiasi gelombang elektromagnetik bersifat diskrit (tidak kontinu). Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek fotolistrik adalah... A. (1) dan (2) saja D. (2) dan (3) saja B. (1) dan (3) saja E. (3) saja C. (1), (2), dan (3) Pembahasan

144 Pembahasan No. 37 Pada peristiwa efek fotolistrik: elektron dapat keluar dari permukaan logam ketika logam disinari oleh cahaya (foton) cahaya merupakan paket-paket energi (foton) radiasi gelombang e.m. bersifat diskrit Jawaban : C Kompetensi 6 Indikator 6.3

145 Indikator 6.3 Menentukan besaran-besaran fisis terkait dengan teori relativitas. Materi Indikator 6.3

146 Materi Indikator 6.3 Kecepatan relatif suatu benda terhadap benda lain, misalnya A terhadap B yang melibatkan suatu kerangka acuan diam (misalnya S) dapat ditentukan dengan persamaan relativitas berikut. Soal No. 36

147 Soal No. 36 Sebuah roket ketika diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut orang di bumi, panjang roket tersebut adalah... A. 50 m D. 80 m B. 60 m E. 90 m C. 70 m Pembahasan

148 Pembahasan No. 36 Diketahui : L0 = 100 m V = 0,8 c Ditanyakan : L =...? Jawaban : B Kompetensi 6 Indikator 6.4

149 Indikator 6.4 Menentukan besaran-besaran fisis pada reaksi inti atom. Materi Indikator 6.4

150 Materi Indikator 6.4 Berdasarkan prinsip kesetaraan massa-energi yang diajukan oleh Einstein, maka besarnya energi reaksi inti dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut. Soal No. 39

151 Soal No. 39 Perhatikan reaksi fusi berikut! Diketahui: Nilai E (energi yang dihasilkan) pada reaksi fusitersebut adalah... A. 0,44 MeV D. 1,02 MeV B. 0,88 MeV E. 1,47 MeV C. 0,98 MeV Pembahasan

152 Pembahasan No. 39 Jawaban : B Kompetensi 6 Indikator 6.5

153 Indikator 6.5 Menjelaskan macam-macam pemanfaatannya. zat Materi Indikator 6.5 radioaktif atau

154 Materi Indikator 6.5 Beberapa pemanfaatan radioisotop dalam bidang industri: Memeriksa cacat pada logam tanpa merusak. Mengontrol ketebalan bahan, misalnya kertas film dan lempengan logam. Mengawetkan bahan, misalnya kayu dan barang seni. Meningkatkan mutu tekstil (mengubah stuktur serat tekstil). Soal No. 40

155 Soal No. 40 Radiasi dari radioisotop Co-60 dimanfaatkan untuk... A. penghancuran batu ginjal B. detektor asap C. menentukan umur fosil D. terapi pada kelenjar gondok E. membunuh sel kanker Pembahasan

156 Pembahasan No. 40 Manfaat radio isotop C0 60 adalah dapat membunuh sel kanker. Jawaban : E Kompetensi 6