LATIHAN FISIKA UJIAN NASIONAL DAN SBMPTN
Soal dan Penyelesaian Fisika Sekolah Menengan Atas - Berisi kumpulan soal Fisika sebagai latihan ( try out ) buat persiapan Ujian Nasional SBMPTN dari mulai soal Ujian Nasional, SPMB, SNMPTN, dan UMPTN.1. Sebuah gelombang transversal mempunyai periode 2 sekon. Jika jarak antara dua titik berurutan yang berfase sama ialah 20 cm, maka cepat rambat gelombang tersebut adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {\\ v=\frac{\lambda }{T} \\\\v=\frac{20 }{2}\\\\v=10cm^{-1}}\]
2. Persamaan gelombang berjalan:$\small Y = 0,04 Sin \pi (16t + 2x)$, Y dan X dalam meter t dalam sekon cepat rambat gelombang berjalan di atas:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {v=\frac{koefisien \;t }{koefisien \;x\;} \\\\v=\frac{16 }{2}\\\\v=8ms^{-1}}\]
3. Pada eksperimen celah ganda dengan sumber elektron, pola interferensi terjadi pada layar pendar. Jika jumlah elektron yang ditembakkan ditingkatkan menjadi dua kali jumlah elektron semula, yang terjadi adalah:
(A) Jarak antar garis terang yang berdekatan akan berkurang.
(B) Jarak antar garis terang yang berdekatan akan bertambah.
(C) Pola interferensinya akan bergeser ke samping.
(D) Pola interferensinya tetap, tetapi garis – garis terang semakin jelas.
(E) Pola interferensinya tetap, tetapi garis – garis terang semakin kabur.
Jawaban dari Pak Dimpun:
Yang benar ialah Pola interferensinya tetap, tetapi garis – garis terang semakin jelas. Kunci:D
4. Sebuah kapasitor 200 mF yang mula-mula tidak bermuatan dialiri arus 5 mA selama 2 sekon. Beda tegangan yang terjadi pada kapasitor adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {v=\frac{i.\;t }{C} \\\\v=\frac{5m.2 }{200m}\\\\v=0,05V=50mV}\]
5. Kapasitor 2 mikrofarad, 15 volt dihubungkan paralel dengan kapasitor 4 mikrofarad 30 volt, dengan menghubungkan ujung - ujung yang bersamaan tanda muatannya, potensial adonan menjadi:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ { v=\frac{C_{1}.v_{1}+C_{2}.v_{2}}{C_{1}+C_{2}} \\\\v=\frac{2\mu .15+4\mu .30}{2\mu +4\mu } \\\\v= 25V}\]
6. Kapasitas suatu kapasitor keping sejajar menjadi lebih kecil apabila:
(A) Luas permukaan kedua keping diperbesar.
(B) Jarak antara kedua kepingnya diperbesar.
(C) Diisi dengan dielektrik yang konstantanya lebih besar.
(D) Beda tegangan kedua kepingnya diperkecil.
(E) Muatan setiap keping diperkecil.
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {C=\frac{k.A.\varepsilon {o} }{d}}\] Kapasitas suatu kapasitor keping sejajar menjadi lebih kecil apabila jarak antara kedua kepingnya diperbesar.
7. Sebuah elektron bergerak horizontal ke kiri memasuki medan listrik 80 kV/m yang ke arah vertikal ke bawah dan medan magnet 0,4 T yang menembus bidang gambar. Supaya elektron tetap bergerak horizontal, maka kecepatannya harus sebesar:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {\\v=\frac{E }{B}\\\\v=\frac{80k }{0,4}\\\\v=2.10^{5}ms^{-1}}\]
8. Jumlah muatan yang mungkin dimiliki oleh sebuah benda adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {\\ \mathrm{ Q=n.e\\\\Q=n.1,6.10^{-19}\\\\ \;berarti\; \\\\Q=kelipatan\;bulat\;dari\;1,6.10^{-19}. \\\\Kunci: A}}\]
9. Sebuah lampu dialiri arus sebesar 0,8 A. Jumlah elektron (muatan listrik satu elektron: $\small -1,6.10^{-19}C$) dalam satu jam adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {n=\frac{i.t }{1,6.10^{-19}}\\\\n=\frac{0,8.3600 }{1,6.10^{-19}}\\\\n=1,8.10^{22}}\]
10. Dawai piano yang mempunyai panjang 1 m dan bermassa 10 g diberi tegangan 900 N. berapakah frekuensi nada atas pertama yang dihasilkannya?
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {f_{n}=\frac{n+1}{2l}\sqrt {\frac{F.l }{m}}\\\\f_{1}=\frac{1+1}{2x1}\sqrt {\frac{900.1 }{10^{-2}}}\\\\f_{1}=300Hz}\]
11. Kedua ujung sebuah pegas yang mempunyai tetapan pegas 50 N/m ditarik masing-masing dengan gaya sebesar 10 N yang saling berlawanan pertambahan panjang pegas tersebut adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {\Delta x=\frac{F}{k}=\frac{10}{50}=0,2m}\]
12. Jika dalam suatu medium gaya yang bekerja pada dua buah muatan masing – masing sebesar 4 µC dan 10 µC, yang terpisah 10 cm ialah 12 N, maka konstanta permitivitas relatif medium tersebut adalah….
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 5
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[{\\F=k\frac{q_{1}.q_{2}}{\varepsilon r^{2}}\\\varepsilon =k\frac{q_{1}.q_{2}}{Fr^{2}}\\\varepsilon =9.10^{9}\frac{4.10^{-6}.10.10^{-6}}{12.(10^{-1})^{2}}\\\varepsilon =3}\]
13. Potensial listrik di suatu titik yang berjarak r dari muatan Q ialah 600 V. Intensitas medan listrik di titik tersebut ialah 400 N/C. Tentukan besar muatan muatan Q, jikalau $\small k = 9 x 10^{9} Nm^{2}C^{-2}$.
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {q=\frac {v^ {2}}{kE}\\\\q=\frac {600^{2}}{9.10^{9}.400}\\\\q=10^{-7}C}\]
14. Suatu gelombang stasioner mempunyai $\small y = 10 sin (0,2\pi x) cos (80\pi t)$ cm, dengan x dalam sentimeter dan t dalam sekon. Pernyataan – pernyataan di bawah ini yang benar adalah:
(1) pada ketika x = 2,5 cm dari ujung tetap terjadi amplitudo 10 cm
(2) besar amplitudo ialah 10 cm
(3) amplitudo gelombang sanggup mempunyai harga nol.
(4) Frekuensi gelombang ialah 80 Hz
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {y = 10 \sin (0,2\pi x) \cos (80\pi t)}\] (1) pada ketika x = 2,5 cm dari ujung tetap terjadi amplitudo 10 cm.\[ {A_{s} = 10 \sin (0,2\pi x)\\\\A_{s}=10 \sin 0,2\pi .2,5\\\\A_{s}=10cm}$(2) besar amplitudo ialah 10 cm.\[ {A_{s} = 2A=10cm}$(3) amplitudo gelombang sanggup mempunyai harga nol.\[ {A_{s} = 10 sin (0,2\pi x)\\\\0=10 \sin 0,2\pi .x\; \\\\ketika \sin 0,2\pi .x=0}$(4) Frekuensi gelombang ialah 80 Hz \[ {\omega =80\pi \\\\2\pi .f=80\pi\\\\ f=40Hz}\]
15. Suatu gelombang berjalan transversal sanggup dinyatakan dengan persamaan: $\small Y = 4 \sin \pi (3x – 4t)$ dengan y dan x dalam cm dan t dalam s. Pernyataan yang benar adalah:
(1) Amplitudo gelombang 4 cm
(2) Frekuensi gelombang 2Hz
(3) Panjang gelombang 2/3 cm
(4) Gelombang sedang menjalar ke kanan
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {y = 4 \sin [\pi (3x – 4t)]\\\\y=4 \sin 2\pi (1,5x – 2t)}\]1. Amplitudo gelombang 4 cm; benar
2. Frekuensi gelombang 2Hz; benar
3. Panjang gelombang 2/3 cm; benar
4. Gelombang sedang menjalar ke kanan; benar
16. Sebuah elektron dan proton ditembakkan dengan kecepatan yang sama ke dalam suatu medan listrik statis yang homogen. Dengan mengabaikan imbas gravitasi, maka yang terjadi adalah:
(1) Proton dan elektron tersebut akan mengalami gaya yang sama.
(2) Proton dan elektron bergerak dalam arah yang sama.
(3) Percepatan elektron lebih besar daripada percepatan proton.
(4) Kecepatan proton dan elektron sama besar.
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {F = B.q.V \sin \theta }\] 1. Proton dan elektron tersebut akan mengalami gaya yang sama; benar alasannya ialah muatan q proton dan elekton sama.
2. Proton dan elektron bergerak dalam arah yang sama;salah alasannya ialah proton bermuatan positip sedangkan elekton bermuatan negatip
3. Percepatan elektron lebih besar daripada percepatan proton; benar alasannya ialah massa elektron lebih kecil dari massa proton. $ a = \frac{B.q.V \sin \theta}{m}\] 4. Kecepatan proton dan elektron sama besar, salah, alasannya ialah percepatan berbeda.
17. Fungsi gelombang dari sebuah gelombang tali yang merambat sepanjang sumbu x adalah
$\small {Y(x,t) = 0,10 Sin (10\pi x-60\pi t)}$ dengan x dan y dalam meter dan t dalam detik. Pernyataan berikut yang benar adalah:
(1) Jarak antara dua puncak berurutan ialah 20 cm.
(2) Waktu untuk menempuh satu panjang gelombang ialah 2 s.
(3) Tali bergetar 60 kali dalam 2 s.
(4) Gelombang merambat searah sumbu x negatif.
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {\\Y= 0,10 \sin (10\pi x-60\pi t)\\Y=0,10 \sin 2\pi (5 x-30t)}\] (1) Jarak antara dua puncak berurutan =$\small \lambda \] dari soal diperoleh $\frac {1}{\lambda }=5\Rightarrow \lambda =\frac {1}{5}m= 20$ cm. benar.
(2) Waktu untuk menempuh satu panjang gelombang ialah perioda. $T= \frac {1}{30}s$: salah.
(3) Jumlah getaran: $n= \frac {t}{T}= \frac {2}{\frac {1}{30}}=60$. Tali bergetar 60 kali dalam 2 s: benar.(4) Gelombang merambat searah sumbu x negatif, salah.
Kunci: B.
18. Persamaan gelombang transversal yang merambat sepanjang tali yang sangat panjang sanggup dinyatakan dengan persamaan:$\small Y = 6 \sin (0,02\pi x + 4\pi t)$ dengan y dan x dalam cm serta t dalam sekon. Ini berarti bahwa:
(1) Amplitudo gelombang 6 cm
(2) Panjang gelombang 1 m
(3) Frekuensi gelombangnya 2 Hz
(4) Penjalaran gelombang ke arah sumbu-x positif
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {Y(x,t) = 6 \sin (0,02\pi x + 4\pi t)\\Y(x,t) =6 \sin 2\pi (\frac { x}{100} – 2t)}\] (1) Amplitudo gelombang 6 cm, benar.
(2) Panjang gelombang 1 m, salah, yang benar = 1cm
(3) Frekuensi gelombangnya 2 Hz, benar.
(4) Penjalaran gelombang ke arah sumbu-x positif, benar
Kunci: E.
19. Suatu benda mengalami getaran selaras sederhana. Ketika benda berada pada simpangan maksimumnya. Pernyataan berikut yang benar adalah:
(A) Kecepatan dan percepatan sama dengan nol.
(B) Kecepatan dan percepatan maksimum.
(C) Kecepatan maksimum dan percepatan nol.
(D) Kecepatan nol dan percepatan maksimum.
(E) Energi kinetik maksimum dan energi potensial nol.
Jawaban dari Pak Dimpun:
Ketika benda berada pada simpangan maksimumnya, kecepatan nol dan percepatan maksimum. (D)
20. Suatu partikel bergetar serasi sederhana. Jika amplitudo getaran dijadikan dua kali semula tetapi frekuensi tetap sama, maka besaran berikut yang menjadi dua kali nilai semula adalah:
(1) Kecepatan maksimum partikel
(2) Energi total sistem
(3) Percepatan maksimum partikel
(4) Energi potensial sistem
Jawaban dari Pak Dimpun:
1 dan 3 benar: B
21. Suatu sistem resonansi mempunyai frekuensi nada dasar 100 Hz. Bila diketahui bahwa 300 Hz dan 500 Hz merupakan nilai – nilai frekuensi berikutnya yang menghasilkan resonansi, maka sanggup dikatakan bahwa sistem tersebut adalah:
(1) Tabung yang terbuka kedua ujungnya.
(2) Pipa yang tertutup salah satu ujungnya dan terbuka ujungnya yang lain.
(3) Tali bergetar yang terikat kedua ujungnya.
(4) Tali bergetar yang hanya satu ujungnya terikat.
Jawaban dari Pak Dimpun:
$\small f{1}:f{2}:f{3}....=1:3:5...$adalah perbandingan nada pada pipa organa tertutup, tabung resonansi dan gelombang stasioner ujung terikat.Kunci: C.
22. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin ialah 60dB (dengan teladan intensitas ambang pendengaran = $\small 10^{-12} W/m^{2}$). Jika taraf intensitas di dalam ruang pabrik yang memakai sejumlah mesin itu ialah 80 dB, maka jumlah mesin yang dipakai adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {TI_{n}=TI_{1}+10 \log n\\\\80=60+10 \log n\\\\n=100}\]
23. Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 75 cm dengan nada dasar "C". Jika kecepatan bunyi pada ketika itu 396 m/s, maka:
(1) Panjang gelombang yang dihasilkan = 1,5 meter
(2) Frekuensi bunyi yang timbul = 264 Hz
(3) Pada pipa organa itu terdapat 1 simpul dan 2 perut.
(4) Untuk mempertinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan, pipa harus diperpanjang.
24. Sebuah lonceng berada 50 cm dari pendengaran pendengar A dan 1,50 m dan pendengaran pendengar B, perbandingan intensitas bunyi yang didengar oleh pendengar A dan B ketika bel dibunyikan adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {\frac {I_{1}}{I_{2}}=\left [ \frac {R_{2}}{R_{1}} \right ]^{2}\\\\ \frac {I_{1}}{I_{2}}=\left [\frac {150}{50}\right ]^{2}\\\\ \frac {I_{1}}{I_{2}}=\frac {9}{1}}\]
25. Tali yang panjangnya 5 m bertegangan 2N dan digetarkan sehingga terbentuk gelombang stasioner. Jika massa tali $6,25.10^{-3}$ kg, maka cepat rambat gelombang di tali ialah (dalam m/s)
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {v=\sqrt \frac{F.l}{m}\\\\v=\sqrt {\frac{2x5}{6,25.10^{-3}}}\\\\v=40}\]
26. Titik D terletak di tengah – tengah antara titik A dan B yang masing – masing di beri muatan + Q Coulomb. Tempat kedudukan besar lengan berkuasa medan listrik yang bernilai nol ialah pada:
(A) Garis lurus melalui D dan tegak lurus AB.
(B) Bola berpusat di A dan berpusat di B masing – masing berjari – jari ½ AB.
(C) Bidang datar tegak lurus AB melalui D.
(D) Ellips dengan sentra A dan B
(E) Titik D
Jawaban dari Pak Dimpun:
Yang benar ialah di titik D. Kunci:E
27. Dalam percobaan interferensi yang dipakai sinar monokromatik yang energi fotonnya E. Bila d,h,c dan L berturut – turut ialah jarak celah, konstanta Planck, laju rambat cahaya dan jarak celah dengan layar, maka jarak terdekat antar garis terang adalah:
Jawaban dari Pak Dimpun:
\[ {p=\frac {\lambda L}{d} \\\\dimana\;\; \lambda =\frac {hc}{E} \\\\ p=\frac {h.c. L}{E.d}}\]
28. Pernyataan berikut yang benar mengenai gelombang elektromagnet adalah:
(1) Sifat transversal gelombang elektromagnet sanggup ditunjukkan dengan percobaan polarisasi.
(2) Di ruang hampa kelajuan sinar-X lebih besar daripada kelajuan gelombang radio.
(3) Kelajuan gelombang elektromagnet dipengaruhi medium perambat.
(4) Gelombang elektromagnet mempunyai panjang gelombang lebih besar daripada gelombang bunyi.Jawaban dari Pak Dimpun:
Yang benar ialah nomor 1 dan 3.
Kunci:B
29. Cahaya ialah gelombang elektromagnetik yang mempunyai sifat – sifat:
(1) merupakan gelombang medan magnet dan medan listrik.
(2) merupakan gelombang longitudinal.
(3) sanggup dipolarisasikan
(4) rambatannya memerlukan zat perantara
Jawaban dari Pak Dimpun:
Yang benar ialah nomor 1 dan 3.
Kunci:B
30. Bila pada kapasitor keping sejajar diketahui bahwa nilai luas keping, jarak antara keping, tetapan dielektrik di antara keping – keping, dan tebal keping berturut – turut ialah a,b,c dan d, maka kapasitas kapasitor itu bertambah nilainya bila bertambah nilai:
(1) a
(2) b
(3) c
(4) d
Jawaban dari Pak Dimpun:\[ {C=\frac{k.A.\varepsilon _{o} }{d}\\\\C=\frac{c.a.\varepsilon _{o} }{b}}\]Nilai C bertambah bila nilai a dan c bertambah. Kunci: B
Post a Comment (0)