Soal dan Pembahasan Fisika UN SMA 2018 No.31-40

July 13, 2018

Tak pernah lelah berbagi, berikut ini Soal dan Pembahasan Fisika UN SMA 2018 No.31-40. Semoga bermanfaat bagi kita semua.

Fisika UN SMA 2018 No. 31
Perhatikan tabel data eksperimen periode beberapa pegas berikut!

Jika massa beban pada eksperimen tersebut 200 gram, konstanta pegas terbesar diperoleh pada pegas ...
A. P B. Q C. R D. S E. T
Pembahasan:
Rumus periode getaran pada pegas:

T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}

$T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

T^{2} = 2 π \frac{m}{k}

$T^2 = 2\pi \frac{m}{k}$

k \sim \frac{1}{T^{2}}

$k \sim \frac{1}{T^2}$

logika perhitungan, nilai

k

$k$ terbesar akan diperoleh pada nilai

T^{2}

$T^2$ terkecil yaitu terletak pada pegas R.

Jawaban: C

Fisika UN SMA 2018 No. 32

Dua muatan listrik muatannya 0,2

μ

$\mu$ diletakkan titik B dan C sebuah segitiga sama kakil. Jika k = 9.

10^{9} N . m^{2} . C^{- 2}

$10^9N.m^2.C^{-2}$ , maka resultan kuat medan listrik di titik A adalah ....
A.

2 \times 10^{4} N . C^{- 1}

$2\times 10^4 N.C^{-1}$
B.

2 \sqrt{2} \times 10^{4} N . C^{- 1}

$2\sqrt2 \times 10^4 N.C^{-1}$
C.

2 \sqrt{3} \times 10^{4} N . C^{- 1}

$2\sqrt3 \times 10^4 N.C^{-1}$
D.

3 \sqrt{2} \times 10^{4} N . C^{- 1}

$3\sqrt2 \times 10^4 N.C^{-1}$
E.

3 \sqrt{3} \times 10^{4} N . C^{- 1}

$3\sqrt3 \times 10^4 N.C^{-1}$
Pembahasan:
Kuat medan oleh muatan uji:

E = k . \frac{q}{r^{2}}

$E = k.\frac{q}{r^2}$ (besaran vektor)

E_{B} = 9 \times 10^{9} . \frac{0, 2 \times 10^{- 6}}{(0, 3)^{2}}

$E_B = 9 \times 10^9. \frac{0,2 \times 10^{-6}}{(0,3)^2}$

E_{B} = 2 \times 10^{4} N / C

$E_B = 2 \times 10^4 \ N/C$

E_{C} = 9 \times 10^{9} . \frac{0, 2 \times 10^{- 6}}{(0, 3)^{2}}

$E_C = 9 \times 10^9. \frac{0,2 \times 10^{-6}}{(0,3)^2}$

E_{C} = 2 \times 10^{4} N / C

$E_C = 2 \times 10^4 \ N/C$

E_{A} = \sqrt{E_{B}^{2} + E_{C}^{2}}

$E_A = \sqrt{E_B^2 + E_C^2}$

E_{A} = \sqrt{(2 \times 10^{4})^{2} + (2 \times 10^{4})^{2}}

$E_A = \sqrt{(2 \times 10^4)^2 + (2 \times 10^4)^2}$

E_{A} = 2 \sqrt{2} \times 10^{4} N / C

$E_A = 2\sqrt2 \times 10^4 \ N/C$
Jawaban: B

Fisika UN SMA 2018 No. 33
Perhatikan rangkaian listrik berikut!

Jika hambatan 5 ohm pada rangkaian diganti dengan hambatan 7 ohm, maka perbandingan arus total yang mengalir pada rangkaian sebelum dengan setelah penggantian adalah ...
A. 4 : 5
B. 5 : 4
C. 10 : 11
D. 11 : 5
E. 11 : 10
Pembahasan:

Yang pertama kita selesaikan adalah yang saya beri tanda dengan lingkaran.

R_{p} = \frac{R_{1} \times R_{2}}{R_{1} + R_{2}}

$R_p = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2}$

R_{p} = \frac{6 \times 6}{6 + 6}

$R_p = \frac{6 \times 6}{6 + 6}$

R_{P} = 3 O h m

$R_P = 3 \ Ohm$
Selanjutnya rangkaian menjadi:

R_{t o t a l 1} = 5 + 3 = 8 O h m

$R_{total 1} = 5 + 3 = 8 \ Ohm$
ketika R = 5 Ohm diganti dengan R = 7 Ohm, maka:

R_{t o t a l 2} = 7 + 3 = 10 O h m

$R_{total 2} = 7 + 3 = 10 Ohm$
Dari persamaan Hukum Ohm:

I = \frac{V}{R}

$I = \frac{V}{R}$

I \sim \frac{1}{R}

$I \sim \frac{1}{R}$

\frac{I_{1}}{I_{2}} = \frac{R_{t o t a l 2}}{R_{t o t a l 1}} = \frac{10}{8} = \frac{5}{4}

$\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_{total 2}}{R_{total 1}} = \frac{10}{8} = \frac{5}{4}$
Jawaban: B

Fisika UN SMA 2018 No. 34
Sebuah muatan positif bergerak di bawah sebuah kawat berarus listrik yang arah arusnya secara sumbu x(+) seperti pada gambar.

Muatan bergerak searah dengan arah arus listrik. Arah gaya Lorentz yang dialami muatan tersebut searah sumbu ...
A. y(+) B. y(-) C. x(+) D. x(-) E. z(+)
Pembahasan:
Remember It:

Muatan bergerak di bawah sumbu x(+), maka arah gaya lorentz searah sumbu y(+)
Jawaban: A

Fisika UN SMA 2018 No. 35
Sebuah kumparan terdiri atas 50 lilitan berada dalam fluks magnetik yang berubah terhadap waktu, yang dinyatakan dengan:

Φ = 5 t^{2} + 10 t + 1

$\Phi =5{{t}^{2}}+10t+1$ , dimana

Φ

$\Phi$ dalam weber dan t dalam detik. Besar ggl induksi yang terjadi pada ujung-ujung kumparan saat t = 2 detik adalah ....
A. 1.500 volt
B. 1.000 volt
C. 950 volt
D. 900 volt
E. 700 volt
Pembahasan:

ε_{i n d} = - N \frac{d Φ}{d t}

$\varepsilon_{ind} = -N \frac{d \Phi}{dt}$

ε_{i n d} = - N \frac{d}{d t} (5 t^{2} + 10 t + 1)

$\varepsilon_{ind} = -N \frac{d}{dt} (5t^2+10t+1)$

ε_{i n d (t)} = N (10 t + 10)

$\varepsilon_{ind(t)} = N(10t+10)$
Pada saat t = 2 s

ε_{i n d (2)} = 50. (10.2 + 10)

$\varepsilon_{ind(2)} = 50. (10.2 + 10)$

ε_{i n d (2)} = 1.500 v o l t

$\varepsilon_{ind(2)} = 1.500 \ volt$

Jawaban: A

Baca juga: Download Soal UNBK/UNKP SMA Tahun 2018

Fisika UN SMA 2018 No. 36
Perhatikan pernyataan berikut!
(1) Adanya arus Eddy
(2) Kebocoran fluks magnet
(3) Perbedaan tegangan pada kumparan.
(4) Perbedaan jumlah lilitan kumparan.
Pernyataan yang benar terkait efisiensi trafo yang tidak kurang 100% adalah ...
A. (1) dan (2)

Baca Juga

B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)
Pembahasan:
Perhatikan teori berikut:
a) Transformator bekerja berdasarkan dua prinsip:
1) Arus listrik dapat menghasilkan medan magnet.
2) Medan magnet yang berubah dalam kumparan kawat menginduksi tegangan pada ujung-ujung kumparan (induksi elektromagnetik). Mengubah arus dalam kumparan primer perubahan fluks magnetik yang dikembangkan. Perubahan fluks magnet menginduksi tegangan pada kumparan sekunder.
b) Arus Eddy merupakan arus listrik yang diinduksikan ke dalam konduktor dengan mengubah medan magnet konduktor tersebut. Arus Eddy dapat menimbulkan panas pada bidang konduktor di dekat sumber medan magnet.
c) Fluks bocor (leakage fluks) adalah fluks primer yang tidak mencapai lilitan sisi sekunder.
d) Fluks bersama (mutual fluks) adalah fluks yang dapat terbagi dalam dua komponen primer dan sekunder.
e) Pada transformator ideal berlaku persamaan:

\frac{V_{p}}{V_{s}} = \frac{N_{p}}{N_{s}} = \frac{I_{s}}{I_{p}}

$\frac{V_p}{V_s} = \frac{N_p}{N_s} = \frac{I_s}{I_p}$
f) Efisiensi transformator:

μ = (\frac{V_{s} . I_{s}}{V_{p} . I_{p}}) \times 100

$\mu = \left(\frac{V_s.I_s}{V_p.I_p}\right) \times 100%$
Pernyataan yang benar terkait efisiensi trafo yang tidak kurang 100% adalah pernyataan (3) dan (4).
Jawaban: E

Fisika UN SMA 2018 No 37
Dua lampu masing-masing bertuliskan 10 W; 10 V dan 20 W; 10 V dipasang paralel pada tegangan searah 10 volt.
(1) Tegangan pada lampu 1 = tegangan lampu 2.
(2) Lampu 1 menyala lebih terang dibanding lampu 2.
(3) Hambatan lampu 1 lebih besar dari hambatan lampu 2.
(4) Kuat arus yang mengalir di lampu 1 lebih besar dari lampu 2.
Pernyataan yang benar terkait dengan kedua lampu adalah ...
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (2) dan (4)
Pembahasan:
a) Kedua lampu di rangkai parallel, berarti tegangan pada kedua lampu sama.
b) Daya lampu dirumuskan:

P = V . I

$P = V.I$ atau

P = \frac{V^{2}}{R}

$P = \frac{V^2}{R}$ , dari persamaan tersebut dapat disimpulkan:

V_{L 1} = V_{L 2}

$V_{L1} = V_{L2}$

P_{L 1} < P_{L 2}

$P_{L1} < P_{L2}$

I_{L 1} < I_{L 2}

$I_{L1} < I_{L2}$

R_{L 1} > R_{L 2}

$R_{L1} > R_{L2}$
Lampu 1 lebih redup dari lampu 2.
Jawaban: B

Fisika UN SMA 2018 No. 38
Grafik berikut ini hubungan antara GGL (

ε

$\varepsilon$ ) terhadap waktu (t) yang dipasang pada tegangan AC.

Jika kumparan itu diputar dengan kecepatan sudut empat kali dan jumlah lilitannya dijadikan

\frac{1}{2}

$\frac{1}{2}$ semula, maka grafiknya adalah ...

Pembahasan:
Perhatikan gambar:

Keadaan kedua:

ω_{2} = 4 ω

$\omega_2 = 4\omega$

N_{2} = \frac{1}{2} N

$N_2 = \frac{1}{2}N$
karena

ω \sim \frac{1}{T}

$\omega \sim \frac{1}{T}$ maka:

T_{2} = \frac{1}{4} T

$T_2 = \frac{1}{4}T$
karena

ε \sim N . ω

$\varepsilon \sim N. \omega$ maka:

ε_{2} = \frac{1}{2} .4 . ε = 2 ε

$\varepsilon_2 = \frac{1}{2}.4.\varepsilon = 2\varepsilon$
maka grafik keadaan kedua yang tepat adalah:

Jawaban: C

Fisika UN SMA 2018 No. 39
Perbedaan antara massa inti dengan massa partikel penyusunnya berkaitan dengan ....
A. inti atom tersusun dari proton dan elektron.
B. massa inti selalu lebih besar daripada massa nukleon.
C. selisih antara massa nukleon dengan massa inti digunakan untuk mengikat elektron-elektron dalam atom.
D. selisih massa nukleon dengan massa inti digunakan sebagai energi ikat elektron.
E. sebagian massa inti berubah menjadi energi untuk mengikat proton dan proton lain di dalam inti atom.
Pembahasan:
Teori:
a) Selisih antara massa inti dengan massa partikel penyusun inti atom disebut Defek Massa, yang dirumuskan:

Δ m = (Z . m_{p} + (A - Z) . m_{n} - m ._{Z}^{A} X)

$\Delta m = (Z.m_p + (A - Z).m_n - m.{}_Z^AX)$
b) Energi ikat inti dirumuskan:

E = Δ m . c^{2}

$E = \Delta m.c^2$ Joule atau

E = Δ m 931 (M e V)

$E = \Delta m \ 931 \ (MeV)$
Dari persamaan di atas selisih antara massa inti dengan massa partikel penyusun inti atom berubah menjadi energi ikat inti.
Jawaban: E

Fisika UN SMA 2018 No. 40
Suatu unsur Radioaktif (

X^{1} 0

$X^10$ ) semula bermassa

m_{0}

$m_0$ dan memiliki konstanta peluruhan 0,03465

h a r i^{- 1}

$hari^{-1}$ setelah 60 hari massanya tinggal 25 gram. Jika

N_{A}

$N_A$ bilangan Avogadro, maka waktu paruh dan aktifitas radioaktif mula-mula unsur radioaktif tersebut adalah ...
A. 5 hari dan 3,0

N_{A}

$N_A$ partikel.hari

^{- 1}

$^{-1}$ .
B. 10 hari dan 0,3

N_{A}

$N_A$ partikel.hari

^{- 1}

$^{-1}$ .
C. 10 hari dan 3,0

N_{A}

$N_A$ partikel.hari

^{- 1}

$^{-1}$ .
D. 20 hari dan 0,03

N_{A}

$N_A$ partikel.hari

^{- 1}

$^{-1}$ .
E. 20 hari dan 0,3

N_{A}

$N_A$ partikel.hari

^{- 1}

$^{-1}$ .
Pembahasan:
Waktu paruh:

T_{1 / 2} = \frac{0, 693}{λ} = \frac{0, 693}{0, 03465} = 20

$T_{1/2} = \frac{0,693}{\lambda} = \frac{0,693}{0,03465} = 20$ hari
Aktifitas radioaktif:

A = λ N_{A} = 0, 03465 \times N_{A} \approx 0, 03 N_{A}

$A = \lambda N_A = 0,03465 \times N_A \approx 0,03N_A$
Jawaban: D

Baca juga: