Soal UN Fisika SMA 2018 no 21 - 30 (Plus Pembahasan)

Berikut soal UN Fisika SMA tahun 2018 dan pembahasannya untuk no 21 - 30 diserta pula beberapa tips dan jurus jitu dalam mengerjakan soal-soal tipe UN. Silahkan dinikmati dan jika ada yang belum paham bisa ditulis di komentar. semoga bermafaat dan semakin cinta dengan fisika, hehehe...

soal no 21
(materi : suhu dan kalor - asas black)

Es bermassa M gram bersuhu 0 ⁰C, dimasukkan ke dalam bejana berisi air bermassa 340 gram yang suhunya 20 ⁰C. Anggap bejana tidak menyerap/melepaskan kalor dan besar kalor lebur es L_es = 80 kal.g^-1, kalor jenis air C_air = 1 kal.g^-1. ⁰C^-1. Semua es mencair dan kesetimbangan termal tercapai pada suhu 5 ⁰C, maka massa es (M) adalah ....

A. 60 gram

B. 68 gram

C. 75 gram

D. 80 gram

E. 170 gram

Kunci jawaban : “A”

Pembahasan :

Berdasarkan soal di atas, maka es akan menyerap kalor (suhu rendah) yang diberikan oleh air (suhu tinggi). Berlaku asas black. Kalor yang diberikan air akan digunakan untuk mengubah wujud es dan menaikkan suhunya hingga mencapai kesetimbangan termal.

Q_lepas = Q_terima

Q₁ + Q₂ = Q_terima

m_es . L_es + m_es . c_air . ΔT_es = m_air . c_air . ΔT_air

M . 80 + M . 1 . (5 – 0) = 340 . 1 . (20 – 5)

80M + 5M = 340 . 15 → (semua suku dibagi 5)

17M = 340 . 3

M = 20 . 3

M = 60 gram

soal no 22
(materi : suhu dan kalor - konduksi)
Perhatikan gambar sambungan 3 balok logam P, Q, dan R berikut!

Balok P, Q, dan R memiliki ukuran yang sama tetapi jenis logamnya berbeda. Koefisien konduksi termal balok Q adalah dua kali koefisien konduksi termal logam P dan koefisien konduksi termal balok R adalah dua kali koefisien termal balok Q, maka suhu pada sambungan Q dan R adalah .....

A. 55 ⁰C

B. 50 ⁰C

C. 45 ⁰C

D. 36 ⁰C

E. 30 ⁰C

Kunci jawaban : “E”

Pembahasan :

Pada proses konduksi dua logam yang berbeda jenis (perhatikan logam P dan R) aliran kalor dar ujung logam P ke persambungan kedua logam, sama dengan aliran kalor dari persambungan ke ujung logam Q. Sesuai dengan persamaan

Karena ukuran dari logam P dan Q sama, maka kita hanya memperhatikan faktor koefisien konduksi termal (k) dan perubahan suhu (ΔT) saja. Untuk soal di atas, aliran kalor dari logam P ke logam R (suhu tinggi ke suhu rendah). Perhatikan ilustrasi berikut.

Konduksi pada logam P dan Q

k_{P  .} ΔT_P = k_{Q  .} ΔT_Q  → k_Q = 2 k_P

k_{P  .} (90 – x) = 2k_{P  .} (x – y) → kedua ruas dibagi dengan k_P

90 – x = 2x – 2y

90 = 3x – 2y ... (1)

Konduksi pada logam Q dan R

k_{Q  .} ΔT_Q = k_{R  .} ΔT_R  → k_R = 2 k_Q

k_Q . (x – y) = 2k_Q (y – 20) → kedua ruas dibagi dengan k_Q

x – y = 2y – 40

40 = 3y – x ... (2)

Gunakan metode eliminasi untuk pers (1) dan (2) dengan pers (2) x 3

90 = 3x – 2y

120 = -3x + 9y +

210 = 7y

30 ⁰C = y

Jurus jitu :

Perhatikan kembali pada persamaan konduksi, dapat diketahui bahwa koefisien konduksi termal berbanding terbalik dengan perubahan suhunya (semakin besar koefisien konduksi termal, maka perubahannya akan semakin kecil atau benda semakin susah mengalirkan kalor). Sehingga dari soal dapat diketahui

kq = 2kp dan k_R = 2k_Q = 4k_P

maka perbandingan koefisien konduksi termal logam P, Q, dan R adalah

k_P : k_Q : k_R = 1 : 2 : 4

sehingga perbandingan perubahan suhu logam P, Q, dan R

ΔT_P : ΔT_Q : ΔT_R = 4 : 2 : 1

Jika dilihat jawaban yang tersedia, maka yang paling cocok untuk suhu pada sambungan logam Q dan R adalah 30 ⁰C, sehingga perubahan suhu logam R adalah 10 ⁰C, maka

ΔT_P : ΔT_Q : ΔT_R = 40 : 20 : 10

Pada sambungan logam P dan Q suhunya adalah 50⁰C, sesuai dengan perbandingan perubahan suhu di atas

soal no 23
(materi : teori kinetik gas - kecepatan efektif)

Sebuah silinder berisi gas oksigen dengan suhu 27 ⁰C. Tetapan Boltzman 1,38 x 10²³ J.K^-1, massa satu partikel 55,2 x 10^-26 kg, maka kecepatan efektif partikel adalah ....

A. 125 m.s^-1

B. 125 √2m.s^-1

C. 150 m.s^-1

D. 150 √2 m.s^-1

E. 150 √3 m.s^-1

Kunci jawaban : “C”

Pembahasan :

baca juga : 
materi kelas 10
materi kelas 11
materi kelas 12

soal no 24
(materi : suhu dan kalor - pengaruh kalor jenis)

Berikut data kalor jenis dari 4 zat :

No.	Zat Padat	Kalor jenis (J.kg-1.0C-1)
1.	Aluminium	900
2.	Timbal	128
3.	Tembaga	386
4.	Perak	236

Jika terdapat empat zat pada seperti pada daftar di atas masing-masing bermassa sama dan diberi kalor dalam jumlah yang sama, urutan zat yang mengalami kenaikan suhu dari tertinggi ke terendah adalah ....

A. aluminium – tembaga – perak – timbal

B. timbal – aluminium – tembaga – perak

C. timbal – perak – tembaga – aluminium

D. perak – aluminium – timbal – tembaga

E. perak – tembaga – timbal – aluminium

Kunci jawaban : “C”

Pembahasan :

Persamaan matematis yang digunakan

Q = m . c . ΔT

Kalor jenis berbanding terbalik dengan perubahan suhu. Semakin besar kalor jenis benda, maka perubahan suhu benda tersebut akan semakin kecil (benda semakin susah dipanasi). Sehingga

c_Al > c_Te > c_Pe > c_Ti , maka

ΔT_Al < ΔT_Te < ΔT_Pe < c_Ti

soal no 25
(materi : teori kinetik gas - hukum boyle)

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

(1) Jika suhu dinaikkan 3 kali semula, tekanan menjadi 3 kali semula pada volume tetap

(2) Tekanan gas tidak bergantung pada suhu dan volume gas

(3) Jika volume gas ideal dijadikan seperempat semula, maka tekanan gas ideal akan menjadi 4 kali semula saat suhu gas tetap

(4) Jumlah gas (n) tidak berpengaruh pada tekanan gas

Pernyataan yang benar berkaitan dengan gas ideal adalah ....

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (3) dan (4)

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Persamaan matematis yang digunakan

PV/T = konstan

Pernyataan (1) benar

Tekanan (P) sebanding dengan suhu (T) pada volume tetap. Semakin besar tekanan, maka suhunya akan semakin besar

Pernyataan (2) salah

Tekanan gas (P) bergantung dengan suhu (T) dan atau volume gas (V)

soal no 26
(materi : alat optik - mikroskop)

Perhatikan pernyataan – pernyataan di bawah ini!

(1) Terdiri atas dua lensa negatif sebagai lensa objektif dan lensa okuler

(2) Jarak fokus lensa objektif lebih kecil daripada fokus lensa okuler.

(3) Menghasilkan bayangan akhir benda yang maya, terbalik, diperbesar.

(4) Benda harus diletakkan pada fokus lensa objektif.

Pernyataan yang berkaitan dengan pembentukan bayangan pada mikroskop adalah ....

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (1) dan (4)

D. (2) dan (3)

E. (2) dan (4)

Kunci jawaban : “D”

Pembahasan :

Pernyataan (1) salah

Mikroskop terdiri dari dua lensa cembung atau lensa positif yang berfungsi sebagai lensa objektif (dekat dengan benda) dan lensa okuler (dekat dengan mata)

Pernyataan (3) benar

Bayangan akhir I₂, bersifat maya (di depan lensa okuler), terbalik, diperbesar

soal no 27
(materi : gelombang mekanik - gelombang transversal)
Perhatikan gambar gelombang sinusoidal berikut!

Panjang gelombang sinusoidal di atas adalah 80 cm, maka titik yang memiliki beda fase 3/2 adalah ....

A. P dengan Q

B. P dengan R

C. P dengan S

D. Q dengan S

E. R dengan S

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Beda fase

ΔΦ = (x₂ – x₁) / λ

ΔΦ λ = x₂ – x₁

3/2 λ = x₂ – x₁

Dua Titik yang memiliki beda fase 3/2 adalah dua titik yang berjarak 3/2 λ

soal no 28
(materi : gelombang mekanik - taraf intensitas bunyi)

Suatu sumber bunyi memancarkan daya akustik 4π kW. Intensitas ambang bunyi 10^-12 W.m^-2, maka taraf intensitas bunyi pada jarak 10 m adalah ....

A. 100 dB

B. 112 dB

C. 120 dB

D. 130 dB

E. 150 dB

Kunci jawaban : “D”

Pembahasan :

baca juga : 
soal UN fisika SMA 2019 dan pembahasannya
soal SBMPTN fisika 2018 dan pembahasannya

soal no 29
(materi : gelombang mekanik - periode getaran)

Sebuah beban bermassa 100 gram digantung pada sebuah pegas, kemudian digetarkan dan waktu tiap 10 getaran dicatat seperti pada tabel. (anggap π² = 10)

No.	10 T (s)	T (2)	T2 (s2)
1.	10,01	1,01	1,02
2.	10,1	1,01	1,02
3.	9,9	0,99	0,98
4.	9,9	0,99	0,98
5.	10,0	1,00	1,00

Dar data tersebut di atas, besar konstanta pegas yang digunakan adalah ....

A. 1,0 N.m^-1

B. 1,2 N.m^-1

C. 2,5 N.m^-1

D. 4,0 N.m^-1

E. 12,6 N.m^-1

Kunci jawaban : “D”

Pembahasan :

Tips

Ambil data percobaan yang menurut kamu paling mudah dalam perhitungan (saya pilih data ke 5)

soal no 30
(materi : gelombang mekanik - pipa organa)

Dua buah pipa organa, yang satu terbuka P dan yang satu lagi tertutup Q mempunyai panjang yang sama. Perbandingan frekuensi nada atas pertama pada pipa P dan Q adalah ....

A. 1 : 1

B. 2 : 1

C. 2 : 3

D. 3 : 2

E. 4 : 3

Kunci jawaban : “E”

Pembahasan :

Ilustrasi soal

Persamaan matematis yang digunakan
v = f . λ (frekuensi berbanding terbalik dengan panjang gelombang)

untuk soal yang lain dapat dilihat di link di bawah ini

Soal  dan Pembahasan UN Fisika SMA tahun 2018 no 1 - 10

Soal  dan Pembahasan UN Fisika SMA tahun 2018 no 11 - 20

Soal  dan Pembahasan UN Fisika SMA tahun 2018 no 31 - 40

selamat menikmati... :)

jika ada yang ingin ditanyakan, jangan sungkan untuk tinggalkan komen di bawah,,kita belajar bareng-bareng