Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (25-32)
Soal 25
Di bawah ini tabel hubungan ampiltudo (A), frekuensi gelombang (f) dan jarak (R) dari beberapa sumber bunyi
Dari data di atas urutan intensitas bunyi dari intensitas kecil ke intensitas besar adalah ....
A. 1,2,3 dan 4
B. 2,3,4 dan 1
C. 4,3,2 dan 1
D. 3,4,1 dan 2
E. 4,3, 1 dan 2
A. 1,2,3 dan 4
B. 2,3,4 dan 1
C. 4,3,2 dan 1
D. 3,4,1 dan 2
E. 4,3, 1 dan 2
Jawab: A
Intensitas suara, dilambangkan dengan I, didefinisikan oleh
I = pv
Dengan: p adalah tekanan suara; v adalah kecepatan partikel.
Baik I dan v adalah vektor, yang berarti keduanya memiliki arah dan juga besarnya. Arah intensitas suara adalah arah rata-rata di mana energi mengalir.
Intensitas suara rata-rata selama waktu T diberikan oleh
I = 2π2f2A2ρv
Dengan f = frekuensi bunyi, A = amplitudo bunyi, ρ = massa jenis medium dan v = cepat rambat bunyi
Maka untuk data pada soal ini,
I1 = 2π2(2f)2A2ρv = 8π2f2A2ρv
I2 = 2π2(f)2(2A)2ρv = 8π2f2A2ρv
I3 = 2π2(2f)2A2ρv = 8π2f2A2ρv
I4 = 2π2(2f)2A2ρv = 8π2f2A2ρv
Untuk gelombang suara bola, intensitas dalam arah radial sebagai fungsi jarak r dari pusat bola diberikan oleh
I = P/4πr2
Dengan P = daya bunyi dan r = jarak antara sumber bunyi dengan pendengar
Jika r semakin besar I semakin kecil, sehingga untuk soal ini, kita simpulkan
I1 < I2 < I3 < I4
Soal 25
Kereta A dan B bergerak saling mendekati dengan kecepatan masing-masing 20 ms-1 dan 10 ms-1. Masinis kereta B membunyikan peluit dengan frekuensi 660 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 ms-1, maka perbandingan frekuensi yang terdengar oleh masinis kereta A saat menjauhi dan mendekati adalah....
Jarak benda pada lensa objektif adalah
sob = s’obfob/(s’ob – fob)
sob = (18cm)(1,8cm)/(18 cm – 1,8 cm) = 2 cm
Untuk mata tidak berakomodasi perbesaran total bayangan pada mikroskop diberikan oleh
M = MobxMok = (s’ob/sob)[Sn/fok]
Dengan s’ok = –∞ dan sok = fok (bayangan dari lensa objektif tepat jatuh di titik fokus lensa okuler)
Perbandingan jarak benda terhadap lensa objektif terhadap fokus lensa objektif, sob/fob = 2 cm/1,8 cm = 10 : 9
Panjang teropong; L = s’ob + fok = 18 cm + 6 cm = 24 cm
Perbandingan focus objektif dengan panjang mikroskop, fob/L = 1,8cm/24 cm = 3 : 40
Perbandingan bayangan oleh lensa okuler dengan fosus lensa okuler, s’ok/fok = ∞ : 6
Soal 29
Perhatikan gambar rangkaian loop berikut!
Jika arus listrik yang mengalir pada rangkaian 1 A, maka besar hambatan R adalah ….
Jawab: D
Garis medan listrik akan keluar (meninggalkan) muatan positif dan masuk (menuju) muatan negatif dan besarnya medan listrik dinyatakan sebagai
E = kq/r2
Maka gambar garis medan listrik pada pusat persegi akibat empat muatan ditunjukkan pada gambar di bawah ini,
Soal 31
Perhatikan gambar keping sejajar dibawah ini !
Intensitas suara, dilambangkan dengan I, didefinisikan oleh
I = pv
Dengan: p adalah tekanan suara; v adalah kecepatan partikel.
Baik I dan v adalah vektor, yang berarti keduanya memiliki arah dan juga besarnya. Arah intensitas suara adalah arah rata-rata di mana energi mengalir.
Intensitas suara rata-rata selama waktu T diberikan oleh
I = 2π2f2A2ρv
Dengan f = frekuensi bunyi, A = amplitudo bunyi, ρ = massa jenis medium dan v = cepat rambat bunyi
Maka untuk data pada soal ini,
I1 = 2π2(2f)2A2ρv = 8π2f2A2ρv
I2 = 2π2(f)2(2A)2ρv = 8π2f2A2ρv
I3 = 2π2(2f)2A2ρv = 8π2f2A2ρv
I4 = 2π2(2f)2A2ρv = 8π2f2A2ρv
Untuk gelombang suara bola, intensitas dalam arah radial sebagai fungsi jarak r dari pusat bola diberikan oleh
I = P/4πr2
Dengan P = daya bunyi dan r = jarak antara sumber bunyi dengan pendengar
Jika r semakin besar I semakin kecil, sehingga untuk soal ini, kita simpulkan
I1 < I2 < I3 < I4
Soal 25
Kereta A dan B bergerak saling mendekati dengan kecepatan masing-masing 20 ms-1 dan 10 ms-1. Masinis kereta B membunyikan peluit dengan frekuensi 660 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 ms-1, maka perbandingan frekuensi yang terdengar oleh masinis kereta A saat menjauhi dan mendekati adalah....
A. 8 : 9
B. 9 : 8
C. 105 : 88
D. 88 : 105
E. 33 : 35
Jawab: D
Jawab: D
Frekuensi bunyi yang didengar dari sumber bunyi dinyatakan sebagai
fP = (v – vP)fs/(v – vs)
kecepatan bertanda positif jika sumber bunyi bergerak dari menuju pendengar.
Ketika mendekat frekuensi pendengar adalah
fP = [340 m/s – (–20 m/s)]fS/(340 m/s – 10 m/s) = 12fS/11
Ketika menjauhi frekuensi pendengar adalah
fP = [340 m/s – (+20 m/s)]fS/(340 m/s – (– 10 m/s) = 32fS/35
Maka perbandingan frekuensi yang terdengar oleh masinis kereta A saat menjauhi dan mendekati adalah
fp,jauh/fP,dekat = (32/35)(11/12) = 88 : 105
Soal 27
Perhatikan data percobaan optik menggunakan kisi difraksi berikut
fP = (v – vP)fs/(v – vs)
kecepatan bertanda positif jika sumber bunyi bergerak dari menuju pendengar.
Ketika mendekat frekuensi pendengar adalah
fP = [340 m/s – (–20 m/s)]fS/(340 m/s – 10 m/s) = 12fS/11
Ketika menjauhi frekuensi pendengar adalah
fP = [340 m/s – (+20 m/s)]fS/(340 m/s – (– 10 m/s) = 32fS/35
Maka perbandingan frekuensi yang terdengar oleh masinis kereta A saat menjauhi dan mendekati adalah
fp,jauh/fP,dekat = (32/35)(11/12) = 88 : 105
Soal 27
Perhatikan data percobaan optik menggunakan kisi difraksi berikut
Berdasarkan data, maka perbandingan lebar pita terang pada percobaan 1 dan percobaan 2 adalah ….
A. 2 : 3
B. 3 : 4
C. 4 : 5
D. 13 : 12
E. 10 : 13
Jawab: A
Lebar pita terang dan gelap pada kisi difraksi diperoleh dengan persamaan
nλ = dy/L = y/NL
dengan n = terang atau gelap ke-n, λ = panjang gelombang, y = lebar pita ke-n, L = jarak kisi ke layar, dan N = konstanta kisi.
Dari data pada percobaan ini kita peroleh perbandingan lebar pita terang pada percobaan 1 dan percobaan 2 adalah
y1/y2 = (λ1/λ2)(N1L1/N2L2)
y1/y2 = (650/600)[(4000)(100)/(5000)(130)] = 2 : 3
(1) perbandingan jarak benda terhadap lensa objektif terhadap fokus lensa objektif = 2 : 3
(2) jarak lensa objektif terhadap lensa okuler = 24 cm
(3) perbandingan focus objektif dengan panjang mikroskop = 3 : 40
(4) perbandingan bayangan oleh lensa okuler dengan focus lensa okuler = 3 :1
Di antara pernyataan di atas yang benar adalah….
A. (1) dan (2)
B. (2) dan (3)
C. (1) dan (3)
D. (1) dan (4)
E. (2) dan (4)
Jawab: B
Diketahui: fob = 1,8 cm, fok = 6 cm, s’ob = 18 cm, M = 54 kali
A. 2 : 3
B. 3 : 4
C. 4 : 5
D. 13 : 12
E. 10 : 13
Jawab: A
Lebar pita terang dan gelap pada kisi difraksi diperoleh dengan persamaan
nλ = dy/L = y/NL
dengan n = terang atau gelap ke-n, λ = panjang gelombang, y = lebar pita ke-n, L = jarak kisi ke layar, dan N = konstanta kisi.
Dari data pada percobaan ini kita peroleh perbandingan lebar pita terang pada percobaan 1 dan percobaan 2 adalah
y1/y2 = (λ1/λ2)(N1L1/N2L2)
y1/y2 = (650/600)[(4000)(100)/(5000)(130)] = 2 : 3
Soal 28
Sebuah benda diamati di bawah lensa objektif sebuah mikroskop yang mempunyai jarak fokus 1,8 cm dan jarak focus lensa okulernya 6 cm. Seseorang mengamati benda tersebut dengan mata tidak berakomodasi. Bila bayangan yang dihasilkan oleh lensa objektif 18 cm dan perbesaran yang dihasilkan oleh mikroskop 54 kali, maka dapat disimpulkan :(1) perbandingan jarak benda terhadap lensa objektif terhadap fokus lensa objektif = 2 : 3
(2) jarak lensa objektif terhadap lensa okuler = 24 cm
(3) perbandingan focus objektif dengan panjang mikroskop = 3 : 40
(4) perbandingan bayangan oleh lensa okuler dengan focus lensa okuler = 3 :1
Di antara pernyataan di atas yang benar adalah….
A. (1) dan (2)
B. (2) dan (3)
C. (1) dan (3)
D. (1) dan (4)
E. (2) dan (4)
Jawab: B
Diketahui: fob = 1,8 cm, fok = 6 cm, s’ob = 18 cm, M = 54 kali
sob = s’obfob/(s’ob – fob)
sob = (18cm)(1,8cm)/(18 cm – 1,8 cm) = 2 cm
Untuk mata tidak berakomodasi perbesaran total bayangan pada mikroskop diberikan oleh
M = MobxMok = (s’ob/sob)[Sn/fok]
Dengan s’ok = –∞ dan sok = fok (bayangan dari lensa objektif tepat jatuh di titik fokus lensa okuler)
Perbandingan jarak benda terhadap lensa objektif terhadap fokus lensa objektif, sob/fob = 2 cm/1,8 cm = 10 : 9
Panjang teropong; L = s’ob + fok = 18 cm + 6 cm = 24 cm
Perbandingan focus objektif dengan panjang mikroskop, fob/L = 1,8cm/24 cm = 3 : 40
Perbandingan bayangan oleh lensa okuler dengan fosus lensa okuler, s’ok/fok = ∞ : 6
Soal 29
Perhatikan gambar rangkaian loop berikut!
Jika arus listrik yang mengalir pada rangkaian 1 A, maka besar hambatan R adalah ….
A. 21 Ω
B. 14 Ω
C. 9 Ω
D. 5 Ω
E. 3 Ω
Jawab: D
Kita gunakan hukum II Kirchoff pada rangkaian tertutup
∑(ε + IR) = 0
–12V + 8V – 6V + (1A)(R + 5Ω) = 0
(R + 5Ω) = 10Ω
R = 5Ω
Soal 30
Muatan A (-q), B(-2q), C(3q) dan D(4q) ditempatkan pada titik sudut suatu persegi. Gambar berikut yang menunjukkan medan listrik pada pusat persegi akibat keempat muatan tersebut adalah ...
B. 14 Ω
C. 9 Ω
D. 5 Ω
E. 3 Ω
Jawab: D
Kita gunakan hukum II Kirchoff pada rangkaian tertutup
∑(ε + IR) = 0
–12V + 8V – 6V + (1A)(R + 5Ω) = 0
(R + 5Ω) = 10Ω
R = 5Ω
Soal 30
Muatan A (-q), B(-2q), C(3q) dan D(4q) ditempatkan pada titik sudut suatu persegi. Gambar berikut yang menunjukkan medan listrik pada pusat persegi akibat keempat muatan tersebut adalah ...
Garis medan listrik akan keluar (meninggalkan) muatan positif dan masuk (menuju) muatan negatif dan besarnya medan listrik dinyatakan sebagai
E = kq/r2
Maka gambar garis medan listrik pada pusat persegi akibat empat muatan ditunjukkan pada gambar di bawah ini,
Soal 31
Perhatikan gambar keping sejajar dibawah ini !
Sebuah elektron dengan massa 9,11 x 10-31 kg dan muatan listrik -1,6 x 10-19 C, lepas dari katode menuju anode yang jaraknya 2 cm. Jika elektron bergerak tanpa kecepatan awal dan beda potensial antara anode dan katode 100 V, maka elektron akan sampai di anode dengan kecepatan ....
A. 2,3 x 105 m/s
B. 8,4 x 106 m/s
C. 5,9 x 106 m/s
D. 3,0 x 107 m/s
E. 2,4 x 108 m/s
Jawab: C
Kita gunakan konsep, usaha untuk memindahkan elektron dari katode ke anode sama dengan perubahan energi kinetik elektron,
W = ∆EK
Usaha untuk memindahkan elektron dari katode ke anode sama dengan perubahan potesial elektron, maka
q∆V = ∆EK
(1,6 x 10-19 C)(100V) = ½ (9,11 x 10-31 kg)v2
v = 5,92 x 106 m/s
Soal 32
Disajikan gambar susunan kapasitor sebagai berikut :
A. 2,3 x 105 m/s
B. 8,4 x 106 m/s
C. 5,9 x 106 m/s
D. 3,0 x 107 m/s
E. 2,4 x 108 m/s
Jawab: C
Kita gunakan konsep, usaha untuk memindahkan elektron dari katode ke anode sama dengan perubahan energi kinetik elektron,
W = ∆EK
Usaha untuk memindahkan elektron dari katode ke anode sama dengan perubahan potesial elektron, maka
q∆V = ∆EK
(1,6 x 10-19 C)(100V) = ½ (9,11 x 10-31 kg)v2
v = 5,92 x 106 m/s
Soal 32
Disajikan gambar susunan kapasitor sebagai berikut :
Bila C1 = 4 µF, C2 = 12 µF, dan C3 = 6 µF, maka urutan energi listrik yang disimpaan kapasitor diurutkan dari yang paling besar adalah . . .
A. C1 , C2 , C3
B. C1 , C3 , C2
C. C2 , C3 , C1
D. C3 , C2 , C1
E. C3 , C1 , C2
Jawab: E
Energi potensial kapasitor dirumuskan sebagai q = CV
EP = ½CV2
C1 dan C2 seri, maka C12 = C1C2/(C1 + C2) = (4 µF)(12 µF)/(4 µF + 12µF) = 3µF
Kapasitansi total kapasitor adalah
CT = C12 + C3 = 9µF
Kapasitor disusun paralel (pembagi muatan) atau tegangan pada kapasitor yang tersusun paralel besarnya sama dengan tegangan sumber, maka
V3 = V12 = 12V, maka
q3 = C3V3 = 6 µF(12V) = 72µC
q12 = C12V12 = 3 µF(12V) = 36µC
Kapasitor disusun seri (pembagi tegangan) atau muatan pada kapasitor yang tersusun seri besarnya sama dengan muatan sumber, maka
q1 = q2 = q12 = 36µC, maka
V1 = q1/C1 = 36µC/4µF = 9V dan
V2 = q2/C2 = 36µC/12µC = 3V
maka energi potensial pada masing-masing kapasitor adalah
EP1 = ½ (4 µF)(9V)2 = 162µJ
EP2 = ½ (12 µF)(3V)2 = 54 µJ
EP3 = ½ (6 µC)(12V)2 = 432µJ
A. C1 , C2 , C3
B. C1 , C3 , C2
C. C2 , C3 , C1
D. C3 , C2 , C1
E. C3 , C1 , C2
Jawab: E
Energi potensial kapasitor dirumuskan sebagai q = CV
EP = ½CV2
C1 dan C2 seri, maka C12 = C1C2/(C1 + C2) = (4 µF)(12 µF)/(4 µF + 12µF) = 3µF
Kapasitansi total kapasitor adalah
CT = C12 + C3 = 9µF
Kapasitor disusun paralel (pembagi muatan) atau tegangan pada kapasitor yang tersusun paralel besarnya sama dengan tegangan sumber, maka
V3 = V12 = 12V, maka
q3 = C3V3 = 6 µF(12V) = 72µC
q12 = C12V12 = 3 µF(12V) = 36µC
Kapasitor disusun seri (pembagi tegangan) atau muatan pada kapasitor yang tersusun seri besarnya sama dengan muatan sumber, maka
q1 = q2 = q12 = 36µC, maka
V1 = q1/C1 = 36µC/4µF = 9V dan
V2 = q2/C2 = 36µC/12µC = 3V
maka energi potensial pada masing-masing kapasitor adalah
EP1 = ½ (4 µF)(9V)2 = 162µJ
EP2 = ½ (12 µF)(3V)2 = 54 µJ
EP3 = ½ (6 µC)(12V)2 = 432µJ
 Fisika 2020 (25-32)){kind=link}
Post a Comment for "Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (25-32)"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!