Pembahasan soal UN fisika SMA tahun 2017 (nomor 21 -30)

Berikut soal UN Fisika SMA tahun 2017 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 nomor 21

Grafik di bawah ini merupakan data yang diperoleh dari pemanasan bubuk sampel zat tertentu bermassa 0,10 kg. Kalor jenis sampel zat adalah ....

 A. 240 J.kg^-1.⁰K^-1

B.  420 J.kg^-1.⁰K^-1

C, 840 J.kg^-1.⁰K^-1

D. 2.400 J.kg^-1.⁰K^-1

E.  4.200 J.kg^-1.⁰K^-1

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Tips :

Ambil satu data dari grafik (misal data pertama)

Q = m c ΔT

420 = 0,1 c 10

420 J.kg^-1.⁰K^-1 = c

Soal nomor 22

Dua benda dari logam sejenis A dan B yang massanya sama tetapi ukurannya berbeda. Masing-masing bersuhu T_A dan T_B (T_A > T_B), diletakkan di dalam ruang tertutup yang bersuhu T dimana T_B < T < T_A seperti gambar.

Hubungan antara kenaikan suhu logam A dan B terhadap waktu dapat dinyatakan dengan grafik ....

 Kunci jawaban : “E”

Pembahasan :

Logam A melepaskan kalor sehingga suhunya turun,

Logam B menerima kalor sehingga suhunya naik

Soal nomor 23

Sebanyak 75 gram air yang suhunya 20⁰C dicampurkan dengan 50 gram air yang suhunya tak diketahui. Jika suhu akhir campuran 40⁰C, maka suhu air 50 gram mula-mula adalah ....

A. 70 ⁰C

B.  50 ⁰C

C. 40 ⁰C

D. 30 ⁰C

E.  20 ⁰C

Kunci jawaban : “A”

Pembahasan :

Berdasarkan konsep asas black

Q_lepas = Q_terima

m₁ . c . ΔT₁ = m₂ . c . ΔT₂

50 (T – 40) = 75 (40 – 20)

2 (T – 40) = 3 . 20

T – 40 = 30

T = 70 ⁰C

Tips :

Benda bersuhu tinggi melepaskan kalor dan benda yang bersuhu rendah menerima kalor

baca juga : 
materi fisika tingkat SMA
latihan soal fisika tingkat SMA
soal UN Fisika SMA tahun 2018 dan pembahasannya
soal UN Fisika SMA tahun 2019 dan pembahasannya

Soal nomor 24
Tiga batang konduktor P, Q, dan R dari jenis berbeda memiliki panjang dan luas penampang sama digabungkan seperti gambar.

 Suhu T₁ = 20 ⁰C dan suhu T₄ = 90 ⁰C, koefisien konduksi k_P = 2k_Q = 4k_S, maka suhu T₂ dan T₃ adalah ....

A. T₂ = 40 ⁰C, T₃ = 75 ⁰C

B.  T₂ = 40 ⁰C, T₃ = 60 ⁰C

C. T₂ = 35 ⁰C, T₃ = 65 ⁰C

D. T₂ = 30 ⁰C, T₃ = 50 ⁰C

E.  T₂ = 30 ⁰C, T₃ = 40 ⁰C

Kunci jawaban : “D”

Pembahasan :

Pada proses konduksi berlaku persamaan:

 Koefisien konduksi berbanding terbalik dengan perubahan suhunya, sehingga kita hanya membandingkan antara keduanya saja. Bentuk persamaan perbandingannya adalah

K₁ . ΔT₁ = K₂ ΔT₂

Sambungan logam PQ

K_P . ΔT_P = K_Q ΔT_Q

2K_Q . (T₂ – T₁) = K_Q (T₃ – T₂)

2 (T₂ – 20) = (T₃ – T₂)

2T₂ – 40 = T₃ – T₂

3T₂ – 40 = T₃  ... (1)

Sambungan logam QR

K_Q . ΔT_Q = K_R ΔT_R

2K_R . (T₃ – T₂) = K_R (T₄ – T₃)

2 (T₃ – T₂) = (90 – T₃)

2T₃ – 2T₂ = 90 – T₃

3T₃ = 90 + 2T₂ 

T₃ = 30 + 2/3 T₂  ... (2)

Substitusikan pers (1) ke pers (2)

3T₂ – 40 = 30 + 2/3 T₂

3T₂  – 2/3 T₂ = 70

7/3 T₂ = 70

T₂ = 30 ⁰C

T₃ = 50 ⁰C

Jurus jitu:

Perbandingan koefisien konduksi logam P, Q, dan R adalah

K_P = 2K_Q = 4K_R

K_P : K_Q : K_R  = 4 : 2 : 1

Karena koefisien konduksi berbanding terbalik dengan perubahan suhu, maka perbandingan perubahan suhu pada logam P, Q, dan R adalah

ΔT_P : ΔT_Q : ΔT_R  = 1 : 2 : 4

Dari pilihan jawaban yang tersedia hanya pilihan jawaban “D” yang paling sesuai

(30 – 20) : (50 – 30) : (90 – 50)  = 1 : 2 : 4

10 : 20 : 40  = 1 : 2 : 4

Soal nomor 25

Volume gas ideal di dalam ruang tertutup diperkecil ½ kali semula dalam proses isthotermis, maka tekanannya menjadi ....

A. ¼ kali semula

B.  ½ kali semula

C. 1 kali semula

D. 2 kali semula

E.  4 kali semula

Kunci jawaban : “D”

Pembahasan :

Pada proses isotermis berlaku

P₁ V₁ = P₂ V₂

P₁ V₁ = P₂ 1/2V₁

2P₁ = P₂

Tekanannya menjadi dua kali semula

Soal nomor 26

Pada percobaan pegas, beban yang massanya berbeda-beda digantung pada ujung pegas kemudian diukur pertambahan panjang pegas. Data hasil percobaan tampak sebagai berikut:

No	Massa Beban (gram)	Pertambahan Panjang (cm)
1	100	2
2	200	4
3	300	6
4	400	8
5	500	10

Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa ....

A. semakin besar beban, semakin kecil pertambahan panjang

B.  semakin besar gaya, semakin besar pertambahan panjang

C. semakin besar gaya, semakin kecil pertambahan panjang

D. konstanta pegas berbanding lurus dengan pertambahan panjang

E.  konstanta pegas berbanding terbalik dengan gaya

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Benda bermassa memiliki gaya berat yang sebanding dengan perubahan panjang sesuai dengan persamaan hukum Hooke

F = k Δx

Soal nomor 27

Mikroskop dengan fokus lensa objektif 1 cm dan okuler 10 cm digunakan untuk mengamati sebuah benda kecil. Saat pengamatan dengan mata tanpa akomodasi jarak lensa objektif dan okuler adalah 21 cm. pengamatan kemudian diubah dengan mata berakomodasi maksimum (Sn = 30 cm), maka jarak lensa objektif dan okuler sekarang adalah ....

A. 23,5 cm

B.  21,0 cm

C. 18,5 cm

D. 15,0 cm

E. 13,5 cm

Kunci jawaban : “C”

Pembahasan :

Mata tanpa akomodasi

Bayangan lensa objektif jatuh tepat di fokus lensa okuler

Bayangan lensa okuler jatuh di titik jauh mata (PR = ~)

Panjang teropong

d = s’_ob + f_ok

21 = s’_ob + 10

11 cm = s’_ob

Mata berakomodasi maksimum

Bayangan lensa objektif jatuh di antara fokus lensa okuler dan lensa okuler (ruang 1)

Bayangan lensa okuler jatuh di titik jauh mata (Sn = 30 cm)

S’ok = - 30 cm

maka

 Sehingga

d = s’_ob + s_ok

d = 11 + 7,5

d = 18,5 cm

Soal nomor 28

Perhatikan gambar berikut!

 Balok dihubungkan dengan pegas dan ditarik sejauh 4 cm lalu dilepaskan sehingga sistem bergerak harmonik. Dalam waktu 10 sekon terjadi 5 getaran. Maka grafik hubungan simpangan dengan waktu getar yang benar adalah ....

 Kunci jawaban : “C”

Pembahasan :

Untuk menemukan grafik getaran yang tepat kita harus mengetahui beberapa indikator dalam grafik getaran tersebut yakni

Amplitudo

Amplitudo merupakan simpangan terjauh pada gelombang tersebut yakni 4 cm (pilihan C dan D)

Periode

5 getaran = 10 sekon

1 getaran = 2 sekon (periode getaran)

(Pilihan C)

Soal nomor 29

Dua gabus berjarak 3 m terapung di puncak gelombang air laut. Terdapat dua lembah antara keduanya dan energi gelombang membutuhkan waktu 6 sekon untuk berpindah dari gabus satu ke yang kedua. Kecepatan rambat dan panjang gelombangnya berturut-turut adalah .....

A. 1 m.s^-1 dan 6 m

B.  1 m.s^-1 dan 3 m

C. 0,5 m.s^-1 dan 6 m

D. 0,5 m.s^-1 dan 3 m

E.  0,5 m.s^-1 dan 1,5 m

Kunci jawaban : “E”

Pembahasan :

Ilustrasi soal

 Berdasarkan ilustrasi di atas, terlihat bahwa jarak antara kedua gabus adalah 2 panjang gelombang

3 m = 2λ

1,5 = λ

(perhatikan pilihan E)

Soal nomor 30

Persamaan gelombang stasioner pada dawai gitas y = 40 sin (20πx) cos (60πt), dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Dari persamaan tersebut letak perut kesatu, kedua, dan ketiga dari titik pantul berjarak ....

A. 2 cm; 6 cm; dan 10 cm

B. 2,5 cm; 7,5 cm; dan 12,5 cm

C. 3 cm; 9 cm; dan 15 cm

D. 7 cm; 21 cm; dan 35 cm

E. 50 cm; 30 cm; dan 50 cm

Kunci jawaban : “B”

Pembahasan :

Berdasarkan persamaan gelombang y = 40 sin (2πx) cos (60πt) kita dapat mengetahui bahwa

k = 2π/λ

20 π = 2π/λ

λ = 0,1 m = 10 cm

Selain itu nilai sin 20πx menunjukkan gelombang ujung terikat seperti digambarkan berikut ini

Berdasarkan ilustrasi di atas, kita dapat mengetahui bahwa

Letak perut pertama = 1/4 λ

Letak perut pertama = 1/4 . 10

Letak perut pertama = 2,5 cm

Perhatikan pilihan jawaban “B”

demikian pembahasan soal UN fisika SMA tahun 2017 untuk nomor 21 sampai 30. pembahasan soal ini saya kerjakan sesuai dengan apa yang saya pelajari selama ini. cara-cara pembahasan soal UN fisika ini juga saya sesuaikan dengan tips-tips ringan agar menjadi lebih mudah di pahami.

jika ada yang perlu ditanyakan terkait pembahasan soal UN fisika di atas, silahkan tinggalkan komentar di bawah ...