Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2015 No.16-20

www.IndoINT.com
Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Tahun 2015 No.16-20


Soal No.16

Pernyataan berikut berkaitan dengan diagram P-V dibawah!

(1) proses AB isokhorik maka Q = ΔU

(2) proses AB isokhorik maka ΔU = -W

(3) proses BC adalah isobarik maka sistem menyerap kalor

(4) proses BC adalah isobarik maka usaha tergantung pada perubahan volume

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (1) dan (4)

D. (2) dan (3)

E. (3) dan (4)

Pembahasan : 
W = luas dibawah kurva

(1) AB : Isokhorik(volume konstan) 
W = P.ΔV
W = P.0 = 0

ΔU = Q - W
ΔU = Q 

(2) BC : Isobar(tekanan konstan)
W = P.ΔV (tidak nol)

ΔU = Q - W
ΔU = Q - P.ΔV

(3) AC : Isoterm(suhu konstan)
PV = nRT
P = nRT/V

W = P.ΔV 

Jawaban : C. (1) dan (4)

Soal No.17

Suatu mesin kalor yang bekerja dengan siklus yang di bangun dari dua isobarik dan dua isokhorik seperti gambar berikut.

 

Usaha yang dilakukan dalam satu siklus ABCDA adalah …

A. 1200 J

B. 2000 J

C. 3000 J

D. 4500 J

E. 6000 J

Pembahasan :

Cara 1

W_AB = P.ΔV = 4.10⁵.(5-1).10^-3 = 1600 (isobarik)

W_BC = 0 (isokhorik)

W_CD = P.ΔV = 1.10⁵.(1-5).10^-3 = - 400 J (isobarik)

W_DA = 0 (isokhorik)

W = W_AB + W_BC + W_CD + W_DA

W = 1200 J

Cara 2

W = luas persegi ABCD = (4-1).10⁵.(5-1).10^-3 = 1200 J

Jawaban : A. 1200 J

Soal No.18

Garpu tala digetarkan menghasilkan gelombang di udara seperti pada gambar berikut.

 

Jika garpu tala digetarkan selama 1/2 menit, maka cepat rambat gelombang adalah …

A. 0,25 cm/s

B. 0,50 cm/s

C. 1,00 cm/s

D. 1,50 cm/s

E. 2,00 cm/s

Pembahasan :

1 λ(panjang gelombang) = jarak antara rapatan yang berdekatan atau renggangan yang berdekatan
4 λ = 30 cm
λ = 7,5 cm

1/2 menit = 30 s

v = λ.f
v = λ/T
v = 7,5/30 = 0,25 cm/s
Jawaban : A. 0,25 cm/s

Soal No.19

Sebuah gelombang berjalan sesuai persamaan : y = -4 sin π(2x – 50t) m. Dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :

(1) periode gelombang 0,02 sekon

(2) panjang gelombang 2 m

(3) cepat rambat gelombang 25 m/s

(4) dua titik berjarak 25 m sefase

Kesimpulan yang benar adalah …

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (1) dan (4)

D. (2) dan (3)

E. (3) dan (4)

Pembahasan : 
Persamaan umum gelombang :
y = +A sin (ωt - kx) gelombang merambat kekanan, titik asal ke atas
y = -A sin (ωt - kx) gelombang merambat kekanan, titik asal ke bawah
y = +A sin (ωt + kx) gelombang merambat kekiri, titik asal ke atas
y = -A sin (ωt + kx) gelombang merambat kekiri, titik asal ke bawah

y = -4 sin π(2x – 50t)
y = 4 sin (50πt - 2πx)

ω = 50π
2π/T = 50π
T = 0,04 s

f = 1/T = 25 Hz

k = 2π
2π/λ = 2π
λ = 1 m

v = λ.f = λ/T 
v = 25 m/s

(4) Sumber gelombang hanya 1, tentu tidak terdapat perbedaan fase(beda antara puncak-puncak atau lembah-lembah antara 2 gelombang atau lebih) pada jarak berapapun
v = s/t = 25 m/s

Jawaban : E. (3) dan (4)

Soal No.20

Perhatikan gambar urutan spektrum gelombang elektromagnetik di bawah ini!

Ciri gelombang elektromagnetik yang ditunjukkan tanda panah adalah …

A. tidak mengalami hamburan, memiliki efek panas

B. mengalami hamburan di atmosfer, memiliki efek kimia

C. energinya besar, memiliki daya tembus besar

D. daya tembusnya sangat besar, dihasilkan oleh inti atom

E. dapat mendeteksi keberadaan  suatu objek

Pembahasan :

- mengalami hamburan(semua gelombang elektromagnetik), contoh : difraksi elektron

- frekuensi semakin besar tentu energinya juga semakin besar, sesuai dengan persamaan  :

E = n.h.f

- yang ditunjuk anak panah(nomor 1) adalah gelombang radar

Jawaban : E. dapat mendeteksi keberadaan  suatu objek

Download File [pdf]

Sumber https://www.hajarfisika.com/

Bagikan Artikel ini