1 Soal Fisika Kelas XI SMA Materi Momentum

1. Jelaskan perbedaan antara tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sama sekali (level 1)

2. Dua benda, sebut saja benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg dan 4 kg. Benda A bergerak dengan kelajuan 5 m/s menuju benda B yang sedang diam. Jika kedua benda mengalami tumbukan lenting sempurna, tentukan kecepatan kedua benda tersebut setelah tumbukan. (level 2)

3. Dua benda, sebut saja benda A dan B masing-masing bermassa 4 kg dan 8 kg. Benda A bergerak dengan kelajuan 10 m/s menuju benda B yang sedang diam. Jika kedua benda tersebut saling menempel setelah tumbukan, tentukan kecepatan kedua benda setelah tumbukan (level 2)

4. Sebutir peluru bermassa 0,2 kg ditembakan ke sebuah ayunan balistik yang bermassa 1 kg. peluru tertanam di dalam balok dan balok bergerak naik hingga mencapai ketinggian maksimum 6 cm. tentukan kelajuan peluru dan balok setelah tumbukan (level 2)

5. Benda A bermassa 1 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s bertumbukan dengan benda B bermassa 2 kg yang sedang bergerak dalam arah berlawanan dengan kecepatan 12 m/s. Tentukan kecepatan kedua benda setelah tumbukan jika kedua benda mengalami tumbukan lenting sempurna dan jika kedua benda saling menempel dan menjadi satu setelah tumbukan (level 2)

6. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian h dan lenting kembali mencapai ketinggian 0,5 h. tentukan koofisien restitusi antara lantai dan bola tersebut (level 2)

7. Sebutir peluru bermassa 0,1 kg ditembakan horizontal dengan kecepatan 100 m/s. Peluru tersebut menembus plastic bermassa 0,2 kg. jika setelah tumbukan, plastic bergerak dengan kecepatan 80 m/s, tentukan kecepatan peluru setelah menembus plastic (level 2)

8. Sebutir peluru bermassa 1 kg ditembakan ke sebuah ayunan balistik bermassa 1,5 kg. Peluru menembus balok dan bergerak dengan laju 100 m/s. Tentukan laju awal peluru jika balok terayun hingga mencapai 10 cm (g = 10 m/s2) (level 2)

9. sebuah balok kayu bermassa 1 kg diam di atas permukaan meja licin. Sebutir peluru bermassa 0,04 gram ditembakkan horizontal ke balok dengan kecepatan 100 m/s dan menancap di dalam balok. Jika setelah tumbukan balok bergerak sejauh 0,2 meter, berapakah kecepatan balok sesaat setelah tertembak ? (level 3)

10. Sebuah mobil bermassa 2000 kg sedang bergerak ke utara dengan kecepatan 10 m/s menabrak mobil lain bermassa 3000 kg yang sedang bergerak dengan kecepatan 12 m/s. Tentukan besar dan arah kecepatan jika kedua kendaraan tersebut menyatu setelah tumbukan (level 3)

0 Soal Seleksi Fisika Tingkat Provinsi Jenjang SMA

Soal Seleksi Provinsi 2016

Bidang studi Fisika

Waktu: 3 jam

1 (Nilai 15) Sebuah bola pada ketinggian h dari permukaan lantai, ditembakkan secara

horizontal dengan kecepatan v0. Bola mengenai lantai dan memantul kembali. Proses

tumbukan tersebut berlangsung elastik sebagian dengan koefisien restitusi e. Bola akan

terus memantul berkali-kali sampai akhirnya tidak dapat memantul lagi. Tentukan kapan

(T) ini terjadi. Berapakah jarak horizontal L, yang ditempuh bola sampai keadaan ini?

Catatan : Percepatan gravitasi bumi adalah g. Anggap bola merupakan massa titik,

gesekan udara dan gesekan dengan lantai diabaikan.

2. (Nilai 12) Sebuah karet ringan (massa dapat diabaikan) digantungkan pada langit-langit.

Panjang karet dalam keadaan tidak tegang adalah l0. Jika karet ditarik, maka karet dapat

dianggap seperti pegas (yang memenuhi hukum Hooke). Karet tidak memberikan gaya

pulih ketika panjangnya lebih kecil dari l0. Sebuah massa A digantung pada karet ini

sehingga panjang karet (dalam keadaan setimbang) berubah menjadi l1. Kemudian

massa A ditarik ke bawah sampai panjang karet menjadi l2. Berapakah panjang l2 agar

saat massa A dilepas (dari keadaan diam), dapat persis menyentuh langit-langit ?

Nyatakan jawaban anda dalam l0 dan l1.

3. (Nilai 12) Sebuah yoyo dengan massa m, jari-jari dalam r dan jari-jari luar R diletakkan di

atas sebuah bidang miring dengan sudut kemiringan θ. Momen inersia yoyo terhadap

pusat massanya adalah ½mR2. Di ujung atas terdapat sebuah motor yang akan

digunakan untuk menggulung benang dari yoyo. Bidang miring licin dan posisi motor

diatur sedemikan rupa sehingga benang sejajar dengan bidang miring (lihat gambar).

Mula-mula semua sistem dijaga diam. Saat yoyo dilepas, motor mulai bekerja dengan

kecepatan putar diatur sedemikian rupa sehingga pusat massa yoyo tidak mengalami

perubahan posisi. Tentukan berapa besar daya motor sebagai fungsi waktu agar dapat

memberikan keadaan ini. Catatan : Anggap benang yang tergulung pada yoyo sangat

panjang dan abaikan massa benang.

4. (Nilai 15) Perhatikan sistem seperti terlihat pada gambar di bawah. Sebuah massa M

berbentuk huruf L dihubungkan pada massa m dengan tali yang melewati 3 buah katrol.

Massa m persis menempel pada dinding massa M. Mula-mula sistem diam. Tentukan

vektor percepatan am saat massa m dilepas. Catatan : Anggap massa M tidak bisa

terguling dan tali tidak bisa mulur. Massa tali, massa katrol dan semua gesekan diabakan.

5. (Nilai 15) Sebuah bola m, berjari-jari R (I = 2/5 mR2) berada di atas sebuah bidang miring

yang memiliki massa M. Ada gesekan yang cukup besar antara bola dan bidang miring

sehingga bola menggelinding turun tanpa slip. Berapakah koefisien gesek statis minimum

μs antara bidang miring dan lantai agar bidang miring tidak bergerak sama sekali dalam

proses ini?

6. (Nilai 17) Sebuah massa titik m bergerak dengan kecepatan v0 di atas lantai licin dan

menabrak sebuah piringan (massa M = 3m berjari-jari R). Tumbukan terjadi di titik A pada

jarak h = 0,6 R dari garis horizontal yang melalui pusat piringan (lihat gambar). Tentukan

vektor kecepatan akhir (dalam arah x dan y) kedua massa! Catatan : Anggap tidak ada

gesekan antara kedua massa dan tumbukan terjadi secara elastik.

h = 0,6 R

7. (Nilai 14) Perhatikan sistem seperti terlihat pada gambar. Bidang miring tidak dapat

bergerak dan massa m1 cukup besar sehingga dapat bergerak turun. Tentukan

percepatan massa m1! Berapakah batas minimum besar massa m1 agar dapat bergerak

turun ? Catatan: Massa tali dan katrol diabaikan dan tidak ada gesekan antara massa m2

dengan bidang miring.

0 Pembahasan Soal Fisika Kelas X Semester Genap TA 2015/2016

SOAL DAN PEMBAHASAN FISIKA SMA KELAS X SEMESTER GENAP

1. Ana berangkat dari titik A dengan kecepatan 1,5 m/s dua detik kemudian Emil berangkat dari titik E  berlawanan arah dengan ana dengan kecepatan 2,5 m/s . Jika mereka berpapasan 7 detik setelah emil berangkat, maka berapakah jarak antara mereka :

jawab :

                  

                                     

  ( waktu tempuh ana lebih lama 2 second dari Emil)

     ⇒ 

              

     = 1,5  X 9                     = 2,5 x 7

     = 13,5 m                     = 17,5 m

jarak antara ana dan emil = 13,5 + 17,5 = 31 m

2. Bis berangkat dari kota A pada pukul 19.00 dan sampai dikota B pukul 04.00 keesokan harinya. dalam perjalanan bis istirahat selama 1 jam. kecepatan rata-rata bis tersebut bila jarak kota A dan B adalah 360 km adalah :

jawab :

3. Masa sebuah bola 3710 gr dengan volume 440 . Berapa massa jenis bola tersebut?

jawab :

diket : m= 3710 gr

          V = 440 

ditanya : 

jawab : = 8,432 

4. Dua vektor dgn panjang masing-masing 10 N dan 5 N membentuk sudut  dan 14dengan sumbu positif. Panjang resultan kedua vektor tersebut adalah :

     

                                                      

Jawab :

5. Benda dengan massa 8 kg bergerak melingkar beraturan dengan laju 5 m/s. bila jari-jari lingkaran 1 meter, percepatan centrifugalnya adalah :

jawab :

diket : m= 8 kg

           

           r = 1 m

ditanya : ?

6. Cosinus sudut yang dibentuk antara vektor dengan  adalah :

jawab :

7. Hasil pengukuran panjang sebuah pelat 125,5 cm dan lebar 12,3 cm . Berapakah luas pelat tersebut menurut aturan angka penting

jawab:

x  ( 3 angka penting)

= 1543,65

8. Vektor v mempunyai titik asal (3,-2) dan titik ujung (5,1) bila ditulis dalam vektor satuan maka vektor v :

jawab :

0 Latihan Pembahasan Soal UN Fisika 2011 Paket 12

PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA 2011 PAKET 12

1. Sebuah benda bergerak dengan lintasan seperti grafik berikut :

Perpindahan yang dialami benda sebesar …

1. 23 m
2. 21 m
3. 19 m
4. 17 m
5. 15 m

JAWAB : D

Perpindahan adalah jarak dari titik awal ke titik akhir, jika ditarik garis maka akan membentuk segitiga siku-siku dengan AB=15 m dan B-berhenti =8m, maka jarak sisi miring adalah 17 (pakai rumus segitiga pitagoras)

2. Kedudukan skala sebuah mikrometer sekrup yang digunakan untuk mengukur diameter sebuah bola kecil seperti gambar berikut :

Berdasarkan gambar tersebut dapat dilalporkan diameter bola kecil adalah …

1. 11,15 mm
2. 9,17 mm
3. 8,16 mm
4. 5,75 mm
5. 5,46 mm

JAWAB : C

Skala utama mikrometer sekrup adalah mm, dan skala nonius berhenti di 8 mm lebih. Lebihnya adalah garis nonius (skala vertikal) yang disentuh oleh skala horizontal dari skala utama, yaitu 16, artinya bernilai 0,16 mm. Maka hasil pengukuran adalah 8 + 0,16 = 8,16 mm

3. Perhatikan gambar di samping!

Besar usaha yang dilakukan mesin dalam satu siklus adalah…

1. 300 J
2. 400 J
3. 500 J
4. 600 J
5. 700 J

JAWAB : C

Gunakan rumus :

WQ1=1- T2T1

Dengan Q1 = 1000 J, T1 = 900 K, T2 = 450 K, maka diperoleh W = 500 J.

4. Faktor yang mempengaruhi energi kinetik gas di dalam ruang tertutup:

1. Tekanan
2. Volume
3. Suhu
4. Jenis zat

Pernyataan yang benar adalah …

1.  (1) dan (2)
2.  (1) dan (3)
3.  (1) dan (4)
4.  (2)
5.  (3)

JAWAB : E

Rumus energi kinetik gas adalah :

EK=32.N.k.T=32.n.R.T 

Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa energi kinetik gas hanya bergantung pada suhu (T) dan jumlah zat (n atau N) karena yang lain adalah konstanta (k dan R).

5. Sejumlah gas ideal berada di dalam ruangan tertutup mula-mula bersuhu 270C. Supaya tekanannya menjadi 4 kali semula, maka suhu ruangan tersebut adalah …

1. 1080C
2. 2970C
3. 3000C
4. 9270C
5. 12000C

JAWAB : D

Ruangan tertutup artinya volume tetap, maka gunakan rumus gas ideal untuk volume tetap :

P1T1= P2T2

Dengan T1 = 27 + 273 = 300 K, supaya  P2 = 4P1 maka T2 = 4T1 = 4 x 300 = 1200 K – 273 = 9270C

        

6. Sayap pesawat terbang dirancang agar memiliki gaya angkat ke atas maksimal, seperti gamar. Jika v adalah kecepatan aliran udara dan P adalah tekanan udara, maka sesuai dengan azas Bernoulli rancangan tersebut dibuat agar …

1. vA > vB sehingga PA > PB 
2. vA > vB sehingga PA < PB 
3. vA < vB sehingga PA < PB 
4. vA < vB sehingga PA > PB 
5. vA > vB sehingga PA = PB 

JAWAB : B

Asas Bernouli menyatakan bahwa jika kecepatan fluida besar maka tekanannya kecil dan berlaku sebaliknya. Sayap pesawat terbang dirancang sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran udara di atas sayap (vA) mengalir lebih cepat dari kecepatan udara di bawah sayap (vB), atau vA > vB, maka yang berlaku adalah PA < PB, sehingga pesawat naik karena tekanan dari bawah lebih besar dari tekanan dari atas.

7. Batang logam yang sama ukurannya, tetapi terbuat dari logam yang berbeda digabung seperti pada gambar di samping ini. Jika konduktivitas termal logam I = 4 kali konduktivitas logam II, maka suhu pada sambungan kedua logam tersebut adalah …

1. 450 C
2. 400 C
3. 350 C
4. 300 C
5. 250 C

JAWAB : B

Prinsipnya adalah laju aliran kalor secara konveksi dikedua batang adalah sama besar :

QtI=QtII  k.A.ΔtdI=k.A.ΔtdII 

Ukuran sama artinya A dan d untuk kedua batang sama,maka jika nilai yang ada dimasukkan ke rumus tersebut akan diperoleh t = 400C

8. Perhatikan grafik kecepatan (v) terhadap waktu (t) dari sebuah benda yang bergerak lurus. Besar perlambatan yang dialami benda adalah …

1. 2,5 m.s-2 
2. 3,5 m.s-2 
3. 4,0 m.s-2 
4. 5,0 m.s-2 
5. 6,0 m.s-2 

JAWAB : A

Perlambatan pada gravik v terhadap t ditandai dengan grafik linier yang turun, atau dari t = 15 s (v = 5 m/s) sampai t = 17 s (v = 0), maka perlambatannya adalah :

a= v0- vtΔt   a = 2,5 m/s

9. Sebuah benda yang massanya 10 kg bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan 4 m.s-1. Jika jari-jari lingkaran 0,5 meter, maka :

1. Frekuensi putarannya 4/π Hz
2. Percepatan sentripetalnya 32 m.s-2 
3. Gaya sentripetalnya 320 N
4. Periodenya 4π s.

Pernyataan yang benar adalah …

1.  (1), (2), (3), dan (4)
2.  (1), (2), dan (3)
3.  (1), dan (3) saja
4.  (2), dan (4) saja
5.  (3), dan (4) saja

JAWAB : B

• Frekuensi : v= ω.R=2πf.R→f= v2πR→f=4π Hz
• Percepatan sentripetal : asp=v2R → asp=32 m.s2
• Gaya Sentripetal : Fsp=m. asp→ Fsp=320 N
• Periode : T=1f→  T=π4 s

10. Dua benda bermassa 2 kg dan 3 kg diikat tali kemudian ditautkan pada katrol yang massanya diabaikan seperti gambar. Bila besar percepatan gravitasi = 10 m.s-2, gaya tegangan tali yang dialami sistem adalah …

1. 20 N
2. 24 N
3. 27 N
4. 30 N
5. 50 N

JAWAB : B

Pertama cari dulu percepatan sistem :

a= ΣFΣm= 30-203+2=2 m/s2

Kemudian tinjau salah satu benda, misalnya benda 3 kg, maka :

ΣF=m.a → 30-T=3.2→  T=24 N

11. Perbandingan massa planet A dan B adalah 2:3 sedangkan perbandingan jari-jari planet A dan B adalah 1:2. Jika berat benda di planet A adalah w, maka berat benda tersebut di planet B adalah …

1. 3/8 w
2. 3/4 w
3. 1/2 w
4. 4/3 w
5. 8/3 w

JAWAB : A

Rumus berat benda adalah :

F=GM.mR2

Karena m sama, MB = 3/2 MA, dan RB =2RA, maka FB = 3/8 FA (FA = w)

12. Perhatikan gambar! Letak titik berat bidang tersebut terhadap AB adalah …

1. 5 cm
2. 9 cm
3. 11 cm
4. 12 cm
5. 15 cm

JAWAB : C

Bagi gambar tersebut menjadi dua bidang, bidang persegi panjang (yang bawah) dengan bidang segitiga (yang atas), Koordinat x sejajar pada AB dan koordinat y pada sumbu simetri bidang, maka

• Bidang persegi panjang  titik berat (0, 5), Luas = 200 cm2
• Bidang segitiga  titik berat (0, 15), Luas = 300 cm2 
• Titik berat :

y0= y1A1+ y2A2A1+ A2 →  y0= 11 cm

13. Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan vA = 4 m.s-1 dan vB = 5 m.s-1 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah …

1. 4,5 m.s-1 ke kanan
2. 4,5 m.s-1 ke kiri
3. 1,0 m.s-1 ke kiri
4. 0,5 m.s-1 ke kiri
5. 0,5 m.s-1 ke kanan

JAWAB : D

Karena tumbukan tidak lenting sempurna, maka kecepatan setelah bertumbukan adalah kecepatan gabungan, atau vC :

vC= mAvA+ mBvBmA+ mB →  vC=12 m/s  ke arah kiri

Hati-hati : salah satu kecepatan harus negatif !

14. Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 ms-1 dari atap gedung yang tingginya 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 ms-1, maka energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah …

1. 6,8 joule
2. 4,8 joule
3. 3,8 joule
4. 3  joule
5. 2  joule

JAWAB : B

• Hitung dulu Energi Mekanik sistem dari keadaan awal (karena EM sama di setiap titik dan di setiap waktu) : EM = EP + EK = mgh + ½mv2 = 5 + 1,8 = 6,8 J
• Maka pada ketinggian 2 m, Energi Mekaniknya adalah :

EM = EP + EK   6,8 = 2 + EK   EK = 4,8 J

15. Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 1600 N.m-1, disusun seri-paralel (lihat gambar). Beban W yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban W adalah …

1. 60 N
2. 120 N
3. 300 N
4. 450 N
5. 600 N

JAWAB : A

• Hitung dulu nilai k pengganti seluruh sistem. Tiga pegas pertama diseri, maka ks = 3k, lalu diseri dengan pegas paling bawah, maka diperoleh kTOT = ¾ k = 1200 N/m.
• Dengan Hukum Hooke : F = k.Δx = 60 N.

16. Odi mengendarai mobil bermassa 4.000 kg di jalan lurus dengan kecepatan 25 m.s-1. Karena melihat kemacetan dari jauh dia mengerem mobil sehingga kecepatan mobilnya berkurang secara teratur menjadi 15 m.s-1. Usaha oleh gaya pengereman adalah …

1. 200 kJ
2. 300 kJ
3. 400 kJ
4. 700 kJ
5. 800 kJ

JAWAB : E

Gunakan hubungan usaha dan energi kinetik : Wf =ΔEK = EK2 – EK1 = ½mv22 - ½mv12 = - 800 kJ.

17. Sebuah batang yang sangat ringan, panjangnya 140 cm. Pada batang bekerja tiga gaya masing-masing F1 = 20 N, F2 = 10 N, dan F3 =40 N dengan arah dan posisi seperti pada gambar. Besar momen gaya yang menyebabkan batang berotasi pada pusat massanya adalah …

1. 40 N.m
2. 39 N.m
3. 28 N.m
4. 14 N.m
5.   3 N.m

JAWAB : B

• Semua gaya adalah tegak lurus batang dan titik putar di tengah-tengah batang, maka d1 = 70 cm, d2 = 30 cm, d3 = 70 cm.
• Dengan rumus torsi : Στ = τ1 + τ2 + τ3 = F1.d1 + F2.d2 + F3.d3 = 39 Nm  

Catatan : F1 dan F3 berputar searah dan F2 berlawanan arah, jadi F2 tandanya negatif !

18. Benda bermassa 100 gr bergerak dengan laju 5 ms-1. Untuk menghentikan laju benda tersebut, gaya penahan F bekerja selama 0,2 s. Besar gaya F adalah …

1. 0,5 N
2. 1,0 N
3. 2,5 N
4. 10 N
5. 25 N

JAWAB : C

Dengan teorema momentum impuls : F.Δt = m(v2 – v1) , karena benda berhenti, maka v2 = 0, jadi melalui rumus tersebut diperoleh F = 2,5 N

19. Air bermassa 200 gram dan bersuhu 300C dicampur air mendidih bermassa 100 gram dan bersuhu 900C. (Kalor jenis air = 1 kal.gram-1 0C-1). Suhu air campuran pada saat keseimbangan termal adalah …

1. 100C
2. 300C
3. 500C
4. 750C
5. 1500C

JAWAB : C

Karena tidak ada perubahan wujud, maka melalui asas Black  m1.c.(t – t1) = m2.c.(t2 – t)  t = 500C

20. Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!

Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati berpenglihatan normal, maka perbesaran mikroskop adalah … [Sn = 25 cm]

1. 10 kali
2. 18 kali
3. 22 kali
4. 30 kali
5. 50 kali

JAWAB : E

• Kalimat: ‘berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar’ menyatakan mata tidak berakomodasi, yaitu s’ok ada pada tak berhingga
• Dengan fob 2 cm dan sob 2,2 cm, maka dengan rumus lensa positif :

1fob= 1sob+ 1s'ob →  s'ob=22 cm

• Masukkan ke rumus perbesaran mikroskop untuk mata tidak berakomodasi :

M= sob'sob x 25fok =50 kali

21. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah …

1. Inframerah
2. Gelombang mikro
3. Sinar gamma
4. Ultraviolet
5. Cahaya tampak

JAWAB : C

Gelombang elektromagnetik dengan energi tertinggi adalah sinar gamma.

22. Perhatikan gambar di bawah. Ketiga muatan listrik q1, q, dan q2 adalah segaris. Bila q = 5,0 μC dan d = 30 cm, maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah … (k = 9 x 109 N m2 C-2)

1. 7,5 N menuju q1 
2. 7,5 N menuju q2 
3. 15 N menuju q1 
4. 22,5 N menuju q1 
5. 22,5 N menuju q2 

JAWAB : A

• Muatan q mengalami gaya Coulomb dari q1 ke arah kiri (-) dan dari q2 ke arah kanan (+), jadi :

ΣF= F1+ F2=k.q1.qr2-k.q2.qr2=7,5 N ke arah kiri (q1)

• Catatan : hati-hati dengan satuan, ubah ke dalam satuan mks!

23. Dua partikel masing-masing bermuatan qA = 1μC dan qB = 4μC diletakkan terpisah sejauh 4 cm (k = 9 x 109 N m2 C-2). Besar kuat medan listrik di tengah-tengah qA dan qB adalah …

1. 6,75 x 107 N.C-1 
2. 4,50 x 107 N.C-1 
3. 4,20 x 107 N.C-1 
4. 3,60 x 107 N.C-1 
5. 2,25 x 107 N.C-1 

JAWAB : A

• Titik di tengah-tengah qA dan qB mengalami kuat medan listrik dari qA (nilai +) dan dari qB (nilai -), jadi :

ΣE= EA+ EB=k.qAr2-k.qBr2=- 6,75 x 107 N ke arah qA

• Catatan : hati-hati dengan satuan, ubah ke dalam satuan mks!

24. Perhatikan pengukuran pada rangkaian listrik berikut!

Beda potensial pada ujung-ujung hambatan 20 ohm adalah …

1. 0,6 volt
2. 1,2 volt
3. 1,5 volt
4. 3 volt
5. 12 volt

JAWAB : E

• Kuat arus yang mengalir dapat terlihat dari amperemeter, yaitu : I= 3050 x 1=0,6 A (jangan terjebak mengalikan dengan 5 A)
• Karena tidak ada cabang, maka arus yang mengalir melalui hambatan juga adalah 0,6 A
• Maka tegangan di kedua ujung hambatan bisa diperoleh dengan Hukum Ohm : V = I.R = 12 V

25. Perhatikan rangkaian di bawah ini :

Bila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5 Ω, besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebut adalah …

1. 0,5 A
2. 1,5 A
3. 1,8 A
4. 4,5 A
5. 5,4 A

JAWAB : B

• Karena tidak ada cabang, maka kuat arus yang mengalir adalah sama untuk semua hambatan
• Hambatan total adalah seluruh hambatan diserikan (karena tidak ada cabang)  R = 6 Ω
• Tegangan total adalah menjumlahkan kedua GGL sumber tegangan, karena sumber tegangan tidak searah, maka dikurangkan dengan arah arus searah dengan sumber tegangan yang lebih besar. V = 18 – 9 = 9 V
• Maka kuat arus yang mengalir pada rangkaian : V = I.R  I = 1,5 A

26. Gelombang permukaan air diidentifikasikan pada dua titik seperti pada gambar,

Persamaan gelombang dengan arah rambatan dari A ke B adalah …

1. y=0,5sin2π ( t4+ x2- 900)
2. y=0,5sin2π ( t4- x2+ 900)
3. y=0,5sin2π ( t2+ x4+ 900)
4. y=0,5sin2π ( t2- x4- 900)
5. y=0,5sin2π ( t2+ x4- 900)

JAWAB : mungkin B

• Dari gambar dapat terlihat bahwa panjang gelombang λ = 2 m dan perioda T = 4 s
• Ingat fungsi umum gelombang untuk gelombang merambat ke kanan dan permulaan rambatan ke arah atas : y=Asin2π( tT- xλ )
• Titik awal kurva dimulai di sebelah kiri A sebesar setengah puncak atau 900, artinya fasanya ditambah 900 atau ¼ π !
• Jadi seharusnya : y=0,5sin[2π ( t4- x2 )+ 900]  tidak ada jawaban yang tepat, mungkin B!

27. Sebuah gelombang berjalan di permukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2π (60t – 2x), y dan x  dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah …

1. 15 m.s-1 
2. 20 m.s-1 
3. 30 m.s-1 
4. 45 m.s-1 
5. 60 m.s-1 

JAWAB : C

• Melalui persamaan gelombang dapat diperolehω = 2πf = 120π rad/s, k = 2π/λ = 4π rad/m
• Maka v = ω/k = 30 m/s

28. Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berturutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah …

1. 400 nm
2. 450 nm
3. 480 nm
4. 560 nm
5. 600 nm

JAWAB : C

• Dengan mempergunakan rumus difraksi kisi :d.yL=n.λ, dengan d = 1/N (N = konstanta kisi), y = jarak dua terang berurutan (artinya n = 1) dan L jarak layar kisi, maka diperoleh λ = 480 nm (hati-hati untuk mengubah satuan!)

29. Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (Io = 10-12 W/m2). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X adalah …

1. 10 : 11
2. 11 : 12
3. 11 : 13
4. 12 : 13
5. 13 : 14

JAWAB : C

• Rumus untuk Taraf Intensitas yang jumlah sumber bunyi diperbanyak menjadi n adalah :

TIn = TI1 + 10.log n

• Perbandingan 10 mesin dan 100 mesin :

TI10TI100= TI+10.log10TI+10.log100= 1113

30. Dini berada di dalam kereta api yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s-1 sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s-1, maka frekuensi peluit kereta B yang didengar oleh Dini adalah …

1. 680 Hz
2. 676 Hz
3. 660 Hz
4. 656 Hz
5. 640 Hz

JAWAB : A

• Dini diam dalam kereta A, berarti vA = vP = 0
• Kereta B mendekati kereta A, berarti vB = vS = -2 m/s
• Dengan rumus Dopler : fP= v ±vPv ±vS x fS       fP = 680 Hz

31. Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar dan dialiri arus 2A.

Jika jari-jari kelengkungan 2π cm, maka induksi magnetik di P adalah … (μ0 = 4π x 10-7 Wb.A.m-1)

1. 5 x 10-5 T keluar bidang gambar
2. 4 x 10-5 T keluar bidang gambar
3. 3 x 10-5 T masuk bidang gambar
4. 2 x 10-5 T masuk bidang gambar
5. 1 x 10-5 T masuk bidang gambar

JAWAB : E

• Karena letak titik berada pada lurusan kawat lurus, maka kawat lurus tidak menyumbangkan B ke titik P.
• Rumus BP di pusat lingkaranoleh setengah lingkaran : BP= μ0i4a=1 x 10-5 T 

32. Pemanfaatan radioisotop antara lain sebagai berikut :

1. Mengukur kandungan air tanah
2. Memeriksa material tanpa merusak
3. Mengukur endapan lumpur di pelabuhan
4. Mengukur tebal lapisan logam

Yang merupakan pemanfaatan di bidang industri adalah …

1.  (1), (2), (3), dan (4)
2.  (1), (2), dan (3)
3.  (2), (3), dan (4)
4.  (1), dan (3) saja
5.  (2), dan (4) saja

JAWAB : E

33. Sebuah kawat PQ diletakkan di dalam medan magnet homogen seperti gambar.

Jika kawat dialiri arus dari Q menuju P, maka arah kawat akan melengkung …

1. Ke bawah
2. Ke atas
3. Ke samping
4. Keluar bidang gambar
5. Masuk bidang gambar

JAWAB : A

• Terapkan kaidah tangan kanan untuk gaya Lorentz pada kawat!

34. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 200 V, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah …

1. 1,5 A
2. 2,0 A
3. 3,5 A
4. 4,0 A
5. 5,0 A

JAWAB : B

• Dari gambar, bisa ditentukan besar impedansi :Z= R2+(XL2-XC2)=100 Ω
• Nilai I ditentukan melalui Hukum Ohm : V = I.Z   I = 2 A

35. Agar arah induksi di hambatan R dari A ke B, maka magnet harus digerakkan …

1. Mendekati kumparan
2. Menjauhi kumparan
3. Arah ke atas
4. Arah ke bawah
5. Diputar perlahan-lahan

JAWAB :A

Gunakan kaidah tangan kanan untuk arus induksi!

36. Rangkaian R – L – C disusun seperti gambar di samping. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah …

JAWAB : C

Untuk rangkaian XL > XC, artinya rangkaian bersifat induktif, maka tegangan akan mendahului kuat arus, atau dalam grafik, V mencapai puncak lebih dulu daripada I.

37. Yang menunjukkan perbedaan pendapat tentang atom menurut Rutherford dan Bohr adalah …

	Rutherford	Bohr
A	Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif	Elektron tersebar merata di dalam inti atom
B	Elektron tersebar merata di dalam inti atom	Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif
C	Elektron bergerak mengorbit inti atom	Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap
D	Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap	Elektron dapat berpindah lintasan dengan menyerap/melepas energi
E	Elektron yang tereksitasi akan menyerap energi	Elektron yang bertransisi ke lintasan terdalam akan melepas energi

JAWAB : mungkin D

• Ditinjau dari jawaban tiap option, kemungkinan jawaban adalah D
• Tetapi orbit elektron dalam teori Rutherford sebenarnya tidak menempati lintasan yang tetap, hal ini dikarenakan elektron yang bergerak akan memancarkan energi menurut teori gelombang elektromagnetik Maxwell, sehingga elektron akan kehilangan energi dan lintasannya akan semakin dekat dengan inti atom

38. Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju vA = vB = ¾c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah …

1. 9/16 c
2. 8/9 c
3. 24/25 c
4. 4/3 c
5. 3/2 c

JAWAB : C

• Karena kedua pesawat saling mendekati, maka vA = vB = ¾c, dan dengan menggunakan rumus transformasi kecepatan Lorentz untuk kecepatan relativistik diperoleh :

v= vA+ vB1+ vA.vBc2 =2425 c

39. Inti atom yang terbentuk memenuhi reaksi fusi berikut ini :

H11+ H11→ d12+ e10+ E

Diketahui :

Massa H11 = 1,0078 sma

Massa d12 = 2,01410 sma

Massa e10 = 0,00055 sma

1 sma = 931 MeV

Nilai E (energi yang dihasilkan) pada reaksi fusi tersebut adalah …

1. 0,44 MeV
2. 0,88 MeV
3. 0,98 MeV
4. 1,02 MeV
5. 1,47 MeV

JAWAB : B

• Jumlah massa sebelum reaksi = 2,0156 sma
• Jumlah massa setelah reaksi = 2,01465 sma
• Selisih massa = 0,00095 sma
• Energi yang dihasilkan = 0,00095 sma x 931 = 0,88445 MeV

40. Perhatikan diagram pergeseran Wien berikut ini!

Jika suhu benda dinaikkan, maka yang terjadi adalah …

1. Panjang gelombang tetap
2. Panjang gelombang bertambah
3. Panjang gelombang berkurang
4. Frekuensi tetap
5. Frekuensi berkurang

JAWAB : C

Dengan mengasumsikan yang dimaksud oleh soal adalah panjang gelombang yang memiliki intensitas maksimum, maka menurut hukum Wien : λmax berbanding terbalik dengan T, artinya jika suhu naik, maka λmax akan turun.