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

  • Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (1-8)
  • Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (9-16)
  • Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (17-24)

  • 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....
    A. 8 : 9
    B. 9 : 8
    C. 105 : 88
    D. 88 : 105
    E. 33 : 35
    Jawab: D

    Frekuensi bunyi yang didengar dari sumber bunyi dinyatakan sebagai

    fP = (vvP)fs/(vvs)

    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

    = 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 = (λ12)(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, sob = 18 cm, M = 54 kali

    Jarak benda pada lensa objektif adalah

    sob = sobfob/(s’obfob)

    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 sok = –∞ 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 ...


  • Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (25-32)
  • Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (33-40)

  • 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 !

    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 :
    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

    0 Response to "Pembahasan Soal Latihan UN (UNBK) Fisika 2020 (25-32)"

    Post a Comment

    Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

    Note: Only a member of this blog may post a comment.

    Iklan Atas Artikel

    Iklan Tengah Artikel 1

    Iklan Tengah Artikel 2

    Iklan Bawah Artikel