Soal Dan Penyelesaian Fisika SMA - Fisika Modern mulai dikenalkan semenjak SMA, khususnya di kelas XII, meliputi sup topik:
1. Teori Relativitas Khusus
2. Teori Kuantum
3. Struktur Atom dan Molekul
4. Fisika Zat Padat
Fisika modern ialah suatu upaya untuk memahami segala proses inti interaksi materi yang mempergunakan perangkat-perangkat sains dan rekayasa. Fisika modern mengimplikasi bahwa klarifikasi dari kurun ke-19 terhadap suatu fenomena tidaklah cukup untuk menjelaskan alam yang teramati oleh perangkat-perangkat modern.
Sekarang kita bahas soal-soal yang menyangkut topik Fisika Moderen yang pernah di ujikan di SBMPTN (sekarang ujian UTBK).
01. Dua benda bergerak dengan kecepatan masing-masing ½c dan ¼c, dengan arah yang berlawanan. Jika c ialah kecepatan cahaya, maka kecepatan benda pertama terhadap benda kedua sebesar ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\v=\frac{v_{1}+v_{2}}{1+\frac{v_{1}.v_{2}}{c^{2}}}\\v=\frac{0,5c+0,25c}{1+\frac{0,5c.0,25c}{c^{2}}}\\v=0,666c\]
02. Jika c ialah laju cahaya di udara, maka biar massa benda bergerak menjadi 125% massa diamnya, benda harus bergerak pada kelajuan ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\m=\frac{m_{o}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\v=c\sqrt{1-(\frac{m_{o}}{m})^{2}}\\v=c\sqrt{1-(\frac{m_{o}}{1,25m_{o}})^{2}}\\v=c\sqrt{1-(\frac{4}{5})^{2}}\\v=0,8c\]
03. Sebuah pesawat rung angkasa yang panjangnya 6 m bergerak dengan kecepatan 2,7 x 108 m/s. Panjang pesawat berdasarkan pengamat yang membisu di bumi ialah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\L=L_{o}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\L=6\sqrt{1-(\frac{2,7.10^{8}}{3.10^{8}})^{2}}\\L=2,6\: m\]
04. Sebuah pesawat mempunyai panjang 95 m dikala membisu di bumi. Ketika pesawat bergerak dengan kecepatan v, berdasarkan pengamat dibumi panjang pesawat ialah 76 m. Besar kecepatan v adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\\\L=L_{o}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\v=c\sqrt{1-(\frac{L}{L_{o}})^{2}}\\v=c\sqrt{1-(\frac{76}{95})^{2}}\\v=0,6c\]
05. Batang yang panjangnya 1 m menjadi 50 cm bila diukur oleh pengamat yang bergerak sejajar dengan batang tersebut. Kecepatan pengamat adalah...(c = kecepatan cahaya).
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\\\L=L_{o}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\v=c\sqrt{1-(\frac{L}{L_{o}})^{2}}\\v=c\sqrt{1-(\frac{0,5L_{o}}{L{o}})^{2}}\\v=c\sqrt{\frac{3}{4}}\\v=0,5\sqrt{3}\: c\]
06. Seorang astronot mengamati sebuah pesawat luar angkasa yang berada dalam keadaan membisu relatif terhadapnya mempunyai penampang berbentuk bundar dengan jari-jari R. Apabila kemudian pesawat angkasa tersebut bergerak mendekati astronot dengan kelajuan relatif 0,8 c maka penampang akan berbentuk...
A. bundar dengan jari-jari < R.
B. bundar dengan jari-jari = R
C. oval dengan diameter kecil < R dan diameter besar = R.
D. oval dengan diameter besar > R dan diameter kecil = R.
E. bundar dengan jari-jari > R
Jawaban Fisika Pak Dimpun
Pesawat angkasa tersebut bergerak mendekati astronot, berarti arah gerak tegaklurus dengan pengamat, sehingga bentuk dan ukuran pesawat tidak berubah. (B)
07. Sebuah kubus mempunyai volume sejati 1000 cm3 . Volume kubus tersebut berdasarkan seorang pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c relatif terhadap kubus dalam arah sejajar salah satu rusuknya adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\V=V_{o}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\V=1000\sqrt{1-\left (\frac{0,8c}{c} \right )^{2}}\\V=600\: cm^{3}\]
08.Panjang gelombang energi radiasi maksimum suatu materi yang bersuhu 25oC (Konstanta Wien = 2,98 x 10-3 m K) ialah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\\lambda .T=c\\\lambda =\frac{c}{T}\\\lambda =\frac{2,98.10^{-3}}{25+273}\\\lambda =10^{-5}\: m\]
09. Setiap detik sekitar 4 x 109 kg zat menjelma energi pada permukaan mathari, maka besarnya daya yang dipancarkan matahari kira-kira sama dengan .....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\P=\frac{E}{t}=\frac{mc^2}{t}\\P=\frac{4.10^{9}.\left (3.10^{8} \right )^2}{1}\\P=6,4.10^{26}\: W\]
10. Logam yang luas seluruh permukaannya 200 cm2 dipanaskan sampai 1000 K. Jika emisivitas e = 1 dan σ = 5,67 x 10-8 Watt/m2 K4, maka daya diharapkan untuk memanaskan seluruh permukaan logam adalah....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\\\P=e\sigma T^{4}A\\P=e\sigma T^{4}A\\P=1\times 5,67.10^{-8}(1000)^{4}.200\times 10^{-4}\\P=1134\: W\]
11. Jika R = 1,097 x 107 m-1, maka panjang gelombang terbesar dari deret Balmer adalah....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\\frac{1}{\lambda }=R\left ( \frac{1}{n_{1}^{2}} -\frac{1}{n_{2}^{2}}\right )\\\frac{1}{\lambda }=1,097\times 10^{7}\left ( \frac{1}{2^{2}} -\frac{1}{3^{2}}\right )\\\frac{1}{\lambda }=1,097\times 10^{7}\left ( \frac{5}{36} \right )\\\lambda =6,605\times 10^{-7}=6605A^{o}\]
12. Suatu partikel pion dalam keadaan tertentu sanggup musnah menghasilkan dua foton identik dengan panjang gelombang λ. Bila massa partikel pion ialah m, h = tetapan Planck, dan c = kelajuan cahaya, maka λ dinyatakan dalam m, c, h berbentuk...
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\E_{o\: pion}=2 E_{foton} \\mc^{2} = 2 \frac{hc}{\lambda }\\\lambda =\frac{2h}{m.c}\]
13. Positron dan elektron sanggup menghasilkan suatu foton berenergi hf, dengan h = tetapan Planck dan f ialah frekuensi foton. Bila positron dan elektron mempunyai massa yang sama besar (m) dan c kelajuan cahaya, maka besar energi kinetik total positron dan elektron pada proses pembentukan mereka adalah..
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\E_{f}=E_{p}+E_{e}\\hf = (E_{o} +E_{k})_{p}+(E_{o} +E_{k})_{e} \\hf = 2E_{o} + E_{kp} + E_{ke}\\ hf = 2m_{o}c^{2} + E_{ktotal}\\ E_{Ktotal} = hf - 2m_{o}c^{2}\]
14.Suatu zat radioaktif bergerak dengan laju 0,8 c terhadap pengamat yang diam. Pengamat mencatat perubahan zat radioaktif menjadi setengahnya ketika jarak yang ditempuhnya 800 m. Waktu paruh zat radioaktif itu adalah,,,
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\L=L_{o}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\L=800\sqrt{1-(\frac{0,8c}{c})^{2}}\\L=480\: m\] \[\\\Delta t=\frac{L}{v}\\\Delta t=\frac{480}{0,8\times 3\times 10^{8}}\\\Delta t=2.10^{-6}\, s\]
15. Suatu zat radioaktif mempunyai waktu paruh 8 tahun. Pada suatu dikala 7/8 bab dari jumlah zat itu telah meluruh. Hal ini terjadi sehabis ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
\[\\m=m_{o}\left ( \frac{1}{2} \right )^{\frac{t}{T_{\frac{1}{2}}}}\\\frac{1}{8}m_{o}=m_{o}\left ( \frac{1}{2} \right )^{\frac{t}{8}}\\\left (\frac{1}{2} \right )^{3}=\left ( \frac{1}{2} \right )^{\frac{t}{8}}\\t=24\: tahun\]
16. Gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang terkecil ialah .....
A. Gelombang radio
B. Sinar infrared
C. Sinar ultraviolet
D. Sinar Gamma
E. Sinar-X
Jawaban Fisika Pak Dimpun
Gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang terkecil ialah sinar Gamma
17. Berikut ini pernyataan ihwal gelombang elektromagnetik :
1. Tidak merambat melalui ruang hampa
2. Besar cepat rambatnya menyerupai cahaya
3. Bermuatan listrik
4. Dihasilkan dari medan magnet dan medan listrik
Pernyataan yang benar ialah ....
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 2 saja
D. 2 dan 4 saja
E. 4 saja
Jawaban Fisika Pak Dimpun
Pernyataan ihwal gelombang elektromagnetik :
2. Besar cepat rambatnya menyerupai cahaya
4. Dihasilkan dari medan magnet dan medan listrik
Post a Comment (0)