PERSIAPAN MENJELANG UJIAN AKHIR SEKOLAH (Part 1)

Part 1

Latihan

PERSIAPAN MENJELANG UJIAN AKHIR SEKOLAH

Tahun Pelajaran	:
Kelas	:	XII – MIPA
Hari/tanggal	:
Waktu	:	1 x 45 menit

 

 

 

 

 

 

Pilihan Berganda :

 

Soal : 1

Sebuah mesin carnot menggunakan reservoir suhu tinggi 327 ^oC mempunyai efisiensi 60%. Agar efisiensi carnot naik menjadi 80% dengan suhu rendahnya tetap, maka suhu tinggi carnot harus dirubah menjadi … (dalam satuan derajat Kelvin).

A.   300 K                      D. 1200 K

B.   450 K                      E. 1800 K

C.   480 K

 

Kunci : D

 

Pembahasan :

 

Dik,

Efisiensi awal mesin carnot η₁ = 60% dan

efisiensi akhir η₂ = 80%.

Suhu rendah kedua kondisi dijaga tetap sama T_1R = T_2R = T.

Suhu tinggi mesin carnot pada kondisi awal T_1T = 327⁰C = 600 K.

 

Dit,

Suhu tinggi mesin carnot pada kondisi akhir, T_2T = … ?

 

Jawab,

 

Kondisi awal

 

 

 

Kondisi akhir

Soal : 2

Dalam pergerakan gelombang dari suatu tempat menuju tempat lain, gelombang memindahkan …

A.   Medium                      D. Massa

B.   Getaran                       E. Arah rambatannya

C.   Energi

 

Kunci : C

 

Pembahasan :

Saat gelombang bergerak dari satu titik ke titik lain, yang dipindahkan oleh gelombang adalah energinya. Sementara medium tempat gelombang terjadi tidak akan mengalami perpindahan.

 

Soal : 3

Pada pembiasan gelombang dari daerah dangkal ke daerah dalam. makin kecil sudut datang, maka …

A.   Sudut biasnya makin kecil

B.   Sudut biasnya tetap

C.   Sudut biasnya makin besar

D.  Sudut kritisnya makin kecil

E.   Sudut kritisnya makin besar

 

Kunci : C

 

Pembahasan :

Saat terjadinya pembiasan pada gelombang yang datang dari daerah dangkal menuju daerah yang dalam. Makin kecil sudut datang maka makin besar sudut biasnya. Sebab pembiasan terjadi karena perubahan kecepatan rambat gelombang.

Gelombang datang dari medium dangkal (n₁) dengan sudut datang  θ₁ menuju medium dalam (n₂) dengan sudut bias θ₂. Saat melewati medium dangkal kecepatan gelombang v₁ dan saat melewati medium yang dalam kecepatan gelombang v₂. Dari medium dangkal menuju medium yang dalam terjadi perubahan kecepatan. Dimana kecepatan gelombangnya setara dengan nilai sin θ.

 

Soal : 4

Bila gelombang melalui celah sempit, maka akan terjadi …

A.   Refleksi                    D. Absorbsi

B.   Refraksi                   E. Pembiasan

C.   Difraksi

 

Kunci : C

 

Pembahasan :

Jika gelombang yang merambat melewati celah sempit akan terjadi difraksi. Difraksi merupakan fenomena pembelokkan gelombang ketika melewati suatu celah atau rintangan yang sebanding dengan panjang gelombangnya.

 

Soal : 5

Diberikan persamaan gelombang transversal yang merambat sepanjang tali yang sangat panjang adalah y = 10 sin (0,02ϖx + 4ϖt), y dan x dalam satuan cm dan t dalam satuan sekon. Maka cepat rambat gelombang … (dalam satuan cm/s).

A.   100                         D. 400

B.   200                         E. 500

C.   300

 

Kunci : B

 

Pembahasan :

 

Bentuk Umum Persamaan gelombang, y = A sin (kx ± ωt)

Persamaan gelombang dalam soal, y = 10 sin (0,02ϖx + 4ϖt)

Dari persamaan gelombang di soal dengan bentuk umum persamaan gelombang diperoleh sebagai berikut : k = 0,02ϖ dan ω = 4ϖ. Sehingga cepat rambat gelombang dapat dihitung,

 

Soal : 6

Sebuah sistem 1 mol gas ideal monoatomik (c_P = 5/2 R)  mengalami ekspansi isobarik pada tekanan 100 kPa sehingga volumenya menjadi 2 kali volume awal. Bila volume awal 25 liter maka kalor yang diserap proses ini sama dengan …

A.   2 550 J                    D. 5 730 J

B.   3 760 J                    E. 6 250 J

C.   4 750 J

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

Dik,

Jumlah mol, n = 1 mol

Kapasitas kalor pada tekanan tetap, C_P = 5/2 R

Proses Isobarik, P = 100 kPa

Volume awal, V₁ = 25 liter

Volume akhir, V₂ = 2V₁ = 50 liter

 

Dit,

Kalor yang diserap, Q = … ?

 

Peny,

 

Gas ideal,

 

 

Proses isobarik, P = 100 kPa.

Kita substitusikan persamaaan (1) ke persamaan (2),

 

Soal : 7

Suatu gas memiliki volume awal 2 m³ dipanaskan dalam kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m³. Jika tekanan gas 4 atm, maka usaha luar gas tersebut adalah … x 10⁵  Joule ( 1 atm = 1,01 x 10⁵ Pa).

A.   10,1                        D. 40,4

B.   20,2                        E. 50,5

C.   30,3

 

Kunci : A

 

Pembahasan :

 

Dik,

Volume awal, V₁ = 2 m³.

Volume akhir, V₂ = 4,5 m³.

Tekanan gas, P = 4 atm = 4,04 x 10⁵ Pa.

 

Dit,

Usaha, W = … ?

 

Peny,

 

ó W = P.∆V

ó W = 4,04 x 10⁵ x (4,5 – 2)

ó W = 10,1 x 10⁵ Joule.

 

 

Soal : 8

Kalor sebanyak 1000 joule ditambahkan pada sistem dan lingkungan melakukan usaha 2500 Joule pada sistem. Maka perubahan energi dalam sistem adalah …  

A.   – 1 000 J                 D. + 1 500 J

B.   + 1 000 J                 E. Nol

C.   – 1 500 J

 

 

Kunci : C

 

Pembahasan :

 

Dik,

Kalor yang diberikan kepada sistem, Q = + 1 000 J

Lingkungan melakukan usaha, W = + 2 500 J

 

Dit,

Perubahan energi dalam sistem, ∆U = … ?

 

Peny,

 

 

ó      Q = ∆U + W

ó 1000 = ∆U + 2500

ó     ∆U = 1 000 – 2 500

ó     ∆U = - 1 500 J

 

Soal : 9

Kalor sebanyak 2500 J dilepaskan sistem dan lingkungan melakukan usaha 3 000 Joule pada sistem, maka perubahan energi dalam sistem adalah … J

A.   – 1 500 J                 D. – 4 500 J

B.   – 2 500 J                 E. – 5 500 J

C.   – 3 500 J

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

Dik,

Kalor dilepaskan sistem, Q = - 2 500 J

Sistem melakukan usaha, W = + 3 000 J

 

Dit,

Perubahan energi dalam, ∆U = … ?

 

Peny,

ó         Q = ∆U + W

ó - 2 500 = ∆U + 3000

ó        ∆U = - 2 500 – 3000

ó        ∆U = - 5 500 J

 

Soal : 10

Cepat rambat suatu gelombang bunyi akan tergantung pada …

A.   Panjang gelombang          D. Medium

B.   Suhu                              E. Frekuensi

C.   Jarak gelombang

 

Kunci : D

 

Pembahasan :

 

Cepat rambat gelombang bunyi bergantung kepada medium. Untuk medium padat cepat rambat bunyi merambat lebih cepat dibandingkan dengan medium cair atau udara (gas).

 

Besar cepat rambat bunyi, v :

·        Panjang gelombang

·        Frekuensi

·        Suhu

·        Periode

 

 

RELATIVITAS - 1

Selamat datang di blog saya,

Pada kesempatan kali ini kita akan membahas 10 soal Relativitas yang dikutip dari buku Mandiri 3 Fisika untuk kelas XII SMA/MA halaman 118 – 119.

 

Soal : 1

Percobaan Michelson dan Morley bertujuan membuktikan …

A.   Kecepatan pada semua arah sama

B.   Adanya eter alam

C.   Cahaya bersifat partikel

D.  Cahaya adalah gelombang elektromagnetik

E.   Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa

 

Kunci : B

 

Pembahasan : -

 

Soal : 2

Jika kita naik pesawat ruang angkasa dengan kecepatan 0,6c relatif terhadap Bumi. Dan sebuah pesawat ruang angkasa lain melewati kita dengan kecepatan 0,6c relatif terhadap kita. Maka kecepatan pesawat tersebut relatif terhadap Bumi adalah …

A.   0,288c                     D. 0,894c

B.   0,828c                     E. 0,948c

C.   0,882c

 

Kunci : C

 

Pembahasan :

 

Kita misalkan peswat pertama datang dari kiri dan pesawat kedua datang dari kanan. Dan besar kecepatan kedua pesawat sama besar v₁ = v₂ = 0,6c.

 

 

 

Soal : 3

Salah satu postulat Einstein adalah …

A.   Massa benda saat diam dan bergerak tidak sama

B.   Panjang benda saat diam tidak sama dengan saat bergerak

C.   Selang waktu yang diamati pengamat diam dan bergerak tidak   sama

D.  Semua gerak benda diatas permukaan Bumi mempunyai kecepatan mutlak

E.   Kecepatan cahaya dalam ruang hampa sama untuk semua

    pengamat baik yang diam maupun bergerak.

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

Postulat Einstein

(1)      Bila dua buah sistem bergerak lurus beraturan relatif 

       satu sama lain maka semua peristiwa yang terjadi pada sistem

       yang satu berlangsung sama pada sistem yang lain.

(2)      Kecepatan cahaya adalah sama untuk segala arah, 

       tidak bergantung pada gerak, sumber cahaya, maupun

        pengamatannya.

 

 

Soal : 4

Sebuah roket ketika diam di Bumi memiliki panjang 100 m. Roket kemudian bergerak dengan kecepatan 0,8c. Menurut orang dalam roket, panjang roket adalah …

A.   60 meter                  D. 160 meter

B.   80 meter                  E. 180 meter

C.   100 meter

 

Kunci : A

 

Pembahasan :

 

Panjang saat roket diam, L₀ = 100 m

Kecepatan roket, v = 0,8c

 

Panjang saat roket bergerak, L = … ?

 

Peny

Soal : 5

Ada dua anak kembar A dan B. Anak A berjalan – jalan diantariksa dengan pesawat berkecepatan 0,8c. Setelah 12 tahun berjalan – jalan A pulang ke Bumi. Menurut B perjalanan A telah berlangsung selama …

A.   8 tahun                    D. 15 tahun

B.   10 tahun                  E. 20 tahun

C.   12 tahun

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

Waktu Pengamat diam B, ∆t₀ = 12 tahun

Kecepatan pesawat A, v = 0,8c

 

Waktu menurut pengamat bergerak (A), ∆t = … ?

 

Peny

  

Soal : 6

Sebuah pesawat antariksa bergerak selama satu tahun menurut waktu pesawat. Jika waktu itu sesuai dengan 2 tahun waktu Bumi, maka kecepatan pesawat adalah …

A.   26 x 10⁸ m/s                   D. 2 x 10⁸ m/s

B.   6,2 x 10⁸ m/s                  E. 1 x 10⁸ m/s

C.   2,6 x 10⁸ m/s

Kunci : C

 

Pembahasan :

 

Waktu pengamat bergerak, ∆t = 2 tahun

Waktu pengamat diam, ∆t₀ = 1 tahun

 

Kecepatan pesawat, v = … ?

 

Peny

 

Soal : 7

Agar massa proton bertambah 10% dari massa diamnya, maka besar kecepatan proton …

A.   1,25 x 10⁸ m/s                D. 2,15 x 10⁸ m/s

B.   1,52 x 10⁸ m/s                E. 2,51 x 10⁸ m/s

C.   2,00 x 10⁸ m/s

 

Kunci : A

 

Pembahasan :

 

Massa bergerak, m = m₀ + 10%m₀

 

 

Soal : 8

Sebuah partikel bergerak dengan laju c/2 √3 maka berlaku …

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

ó Perbandingan massa

 

 

ó Perbandingan EK dan E₀ :

 

Soal : 9

Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativitas dan pada suatu saat energi kinetiknya adalah 1/12 kali energi diamnya. Laju pesawat pada saat itu adalah …

A.   5c/13                      D. 7c/13

B.   5c/12                      E. 7c/12

C.   12c/13

 

Kunci : A

 

Pembahasan :

Kedua ruas sama – sama kita kuadratkan.

 

Soal : 10

Jika laju partikel 0,6c maka perbandingan massa relativitas terhadap massa diamnya adalah …

A.   5 : 3                 D. 4 : 5

B.   5 : 4                 E. 3 : 5

C.   8 : 5

 

Kunci : B

 

Pembahasan :