Efek Doppler - Soal dan Pembahasan Lengkap

Efek Doppler - Soal dan pembahasan lengkap, kami sajikan dalam rangka agar para pembaca dapat lebih memahami  materi efek doppler dengan lebih baik. pembahasan yang dilakukan dalam artikel ini kami tulis sendiri dengan menggunakan cara sendiri yang mana kami melakukan perhitungan secara sederhana karena soal - soal yang ada kami ambil dari soal - soal tes seperti ujian nasional, sbmptn, ataupun soal tes-tes yang lain. silahkan menikmati 

Soal Nomor 1(UN 2019)
Mobil polisi bergerak dengan kecepatan 72 km/jam sambil membunyikan sirine berfrekuensi 1.400 Hz. Di belakang mobil polisi terdapat pengendara sepeda motor yang bergerak dengan kecepatan 54 km/jam searah dengan mobil polisi. Cepat rambat bunyi di udara saati itu 330 m.s^-1, maka besar frekuensi sirine mobil polisi yang didengar pengendara sepeda motor adalah ....
A. 1.240 Hz
B. 1.380 Hz
C. 1.420 Hz
D. 1.450 Hz
E. 1.558 Hz

Soal Fisika : Besaran dan Pengkuran (Full Pembahasan)

Untuk lebih memahami materi tentang besaran dan pengukuran yang dipelajari di kelas 10 pada kesempatan kali ini kami akan memaparkan beberapa soal. Soal – soal yang ada di bawah ini sudah disertai pembahasannya dan dihimpun dari berbagai sumber. Selamat menikmati

Soal nomor 1
Notasi ilmiah dari bilangan 0,000 000 022 348 adalah ....
A. 22,348 x 10^-9
B. 22,348 x 10^-10
C. 2,23 x 10^-5
D. 2,2348 x 10^-8
E. 2,2348 x 10^-9
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 1:

Bilangan pokok untuk menuliskan notasi ilmiah adalah antara 1 – 9,999. Sehingga angka di atas jika di tulis menggunakan notasi ilmiah memiliki bilangan pokok 2,2348 dengan tanda koma bergeser ke kanan (semakin berkurang pangkatnya) sebanyak 8 langkah. Jadi penulisan notasi ilmiahnya yang benar adalah 2,2348 x 10^-8

Soal nomor 2
Panjang sebatang paku diukur dengan jangka sorong adalah 58,80 mm. Hasil pengukuran tersebut ditulis dengan sistem eksponensial (notasi ilmiah) adalah ....
A. 5,890 x 10¹ mm
B. 5,89 x 10¹ mm
C. 5,9 x 10¹ mm
D. 5,890 x 10² mm
E. 5,89 x 10² mm
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 2:

Bilangan pokok untuk menuliskan notasi ilmiah adalah antara 1 – 9,999. Sehingga angka di atas jika di tulis menggunakan notasi ilmiah memiliki bilangan pokok 5,880 dengan tanda koma bergeser ke kiri (semakin bertambah pangkatnya) sebanyak 1 langkah. Jadi penulisan notasi ilmiah yang benar adalah 5,880 x 10¹ mm = 5,89 x 10¹ mm (memiliki 2 angka di belakang tanda koma)

Soal nomor 3
Dua buah pelat besi diukur dengan menggunakan jangka sorong, hasilnya digambarkan sebagai berikut:

Selisih tebal kedua pelat besi tersebut adalah ....
A. 0,3 mm
B. 0,6 mm
C. 0,7 mm
D. 0,8 mm
E. 1,7 mm
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 3:

Membaca hasil pengukuran jangka sorong, perlu diperhatikan Skala Utama (SU) dan Skala Nonius (SN) seperti gambar berikut :

Gambar 1
Pembacaan Skala Utama = 2,4 cm
Pembacaan Skala Nonius = 1 x 0,01 = 0,01 cm
Hasil pengukuran = 2,4 + 0,01
H₁ = 2,41 cm
Gambar 2
Pembacaan Skala Utama = 2,3 cm
Pembacaan Skala Nonius = 4 x 0,01 = 0,04 cm
Hasil pengukuran = 2,3 + 0,04
H₂ = 2,34 cm
Selisih hasil pengukuran
∆H = 2,41 – 2,34
∆H = 0,07 cm
∆H = 0,7 mm

Soal nomor 4
Pada saat melakukan pengukuran dengan menggunakan jangka sorong, seorang siswa mengukur dimensi balok tinggi, dan lebar dengan hasil pengukuran sebagai berikut:

Volume balok tersebut sesuai kaidah angka penting adalah ....
A. 176 cm³
B. 176,0 cm³
C. 176,2 cm³
D. 176,28 cm³
E. 176,282960 cm³
Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 4:

Sama dengan soal sebelumnya, Membaca hasil pengukuran jangka sorong, perlu diperhatikan Skala Utama (warna merah) dan Skala Nonius (warna biru) seperti gambar berikut :

Gambar kiri
Pembacaan Skala Utama = 4,2 cm
Pembacaan Skala Nonius = 9 x 0,01 = 0,09 cm
Hasil pengukuran = 4,2 + 0,09
H₁ = 4,29 cm (3 angka penting)
Gambar tengah
Pembacaan Skala Utama = 5,6 cm
Pembacaan Skala Nonius = 6 x 0,01 = 0,06 cm
Hasil pengukuran = 5,6 + 0,06
H₂ = 5,66 cm (3 angka penting)
Gambar kanan
Pembacaan Skala Utama = 7,2 cm
Pembacaan Skala Nonius = 6 x 0,01 = 0,06 cm
Hasil pengukuran = 7,2 + 0,06
H₃ = 7,26 cm (3 angka penting)
Sehingga volume dari balok tersebut dapat ditentukan sebagai berikut:
V = 4,29 x 5,66 x 7,26
Hasil perkaliannya harus terdiri dari 3 angka penting, sehingga tanpa mengetahui hasil perhitungannya, kita dapat mengetahui bahwa pilihan yang terdiri dari 3 angka penting hanya pilihan A

Soal nomor 5
Gambar sekelompok siswa melakukan percobaan gotri menggunakan mikrometer sekrup seperti gambar berikut ini maka hasil pengukuran yang dilakukan siswa adalah ....

	Besaran	Hasil
A.	Jari-jari	9,40 mm
B.	Diameter	9,40 mm
C.	Lebar	9,54 mm
D.	Jari-jari	9,54 mm
E.	Diameter	9,90 mm

Kunci jawaban: "E"

pembahasan soal nomor 5:

Perhatikan bahwa yang diukur adalah gotri (berbentuk bulat) sehingga jelas mikrometer tersebut mengukur diameter dari gotri (perhatikan pilihan B dan E). untuk menentukan hasil pengukuran mikrometer perhatikan skala utama (warna merah) dan skala putar (warna biru) seperti pada gambar berikut:

Skala utama = 9,5 mm
Skala putar = 40 x 0,01 = 0,4 mm
Hasil pengukuran = 9,5 + 0,4
Hasil = 9,9 mm

Soal nomor 6
Hasil pengukuran ketebalan sebuah pelat kayu tipis dengan menggunakan mikrometer sekrup sebesar 2,92 mm. Gambar di bawah ini yang menunjukkan hasil pengukuran tersebut adalah ....

Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 6:

Hasil pengukuran 2,92 mm, itu merupakan penjumlahan dari 2,5 + 4,2 dimana 2,5 adalah skala utama dan 4,2 merupakan skala putar. Dari skala putarnya maka kita dapat mengetahui bahwa hanya jawaban B dan D , dan dari skala utamanya jawaban yang benar hanya B

Soal nomor 7
Hasil pengukuran diameter pipa kecil dengan menggunakan mikrometer sekrup ditunjukkan gambar di bawah ini. Hasil pengukurannya adalah ....

A. 7,50 mm
B. 7,55 mm
C. 7,75 mm
D. 7,90 mm
E. 8,00 mm
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 7:

Hasil pengukuran : SU + SP Hasil pengukuran : 7,5 + (25 x 0,01) Hasil pengukuran : 7,5 + (0,25 ) Hasil pengukuran : 7,75 mm

Soal nomor 8
Suppose speed of light (c), force (F) and kinetic energi (K) are taken as the fundamental units, then the dimensional formula for mass will be...
A. [Kc^-2]
B. [cK^-2]
C. [KF^-2]
D. [Fc^-2]
Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 8:

Berdasarkan soal diketahui
Kecepatan cahaya (c) satuannya m.s^-1 dimensinya [LT^-1]
Gaya (F) satuannya N atau kgm.s^-2 dimensinya [MLT^-2]
Energi kinetik (K) satuannya J atau kgm²s^-2 dimensinya [ML²T^-2]
Persamaan massa?
Dengan menggunakan analisis dimensi kita dapat menuliskan persamaan umumnya yakni
m = kc^xF^yK^z
dimana k adalah konstanta dimensi,
[M] = [LT^-1]^x [MLT^-2]^y [ML²T^-2]^z
[M] = [M]^y+z [L]^x+y+2z [T]^-x-2y-2z
Dari persamaan di atas kita dapat menulis
y + z = 1 ... (1)
x + y + 2z = 0 ... (2)
–x – 2y – 2z = 0 ... (3)
Dengan menambahkan persamaan (2) dan (3) kita dapatkan
y = 0
sehingga
z = 1
x = -2
maka persamaan umumnya menjadi
m = kc^xF^yK^z
m = [Kc^-2]

Soal nomor 9
The dimension of magnetic flux is ....
A. MLT^-1A^-1
B. ML^-1TA^-2
C. ML^-2T^-2A^-2
D. ML^-2T^-2A^-1
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 9:

Persamaan fluks magnetik adalah
ϕ = B x A
ϕ = T x m² → (T = kgA^-1s^-1)
ϕ = kgA^-1s^-2 m²
jadi dimensi dari fluks magnetik adalah
ϕ = [M][L]²[T]^-2[A]^-1

Soal nomor 10
If dimensions of length are expressed as G^x c^y h^z, where G, c, and h are the universal gravitational constant, speed of light and Planck’s constant respectively, then
A. x = 1/2, y = 1/2, z = 1/2
B. x = 1/2, y = -3/2, z = 1/2
C. x = 3/2, y = 1/2, z = ½
D. x = -1/2, y = -1/2, z = -1/2
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 10:

berdasarkan soal dapat diketahui
“G” adalah konstanta umum gravitasi dengan satuan m³ kg^-1 s^-2 dan dimensinya [L³M^-1T^-2]
“c” adalah cepat rambat cahaya dengan satuan ms^-1 dan dimensinya [LT^-1]
“h” adalah konstanta planck dengan satuan kgm²s^-1 dan dimensinya [ML²T^-1]
Dengan menggunakan analisis dimensi kita dapat menuliskan persamaan umum panjang (L) sebagai berikut
L = kG^xc^yh^z
Dimana k adalah konstanta dimensi,
[L] = [L³M^-1T^-2]^x [LT^-1]^y [ML²T^-1]^z
[L] = [L]^3x+y+2z [M]^-x+z [T]^-2x-y-z
Dari persamaan di atas kita dapat menuliskan
3x + y + 2z = 1 ... (1)
-x + z = 0 ... (2)
-2x – y – z = 0 ...(3)
Berdasarkan persamaan (2) kita dapatkan bahwa
x = z ... (4)
jika kita jumlahkan persamaan (1) dan (3) kita dapatkan
x + z = 1 ... (5)
maka
x + x = 1
2x = 1
x = ½
z = ½
y = -3/2

Soal nomor 11
The dimensions of a/b in the equation P = (a – t²)/bx, where P is pressure, x is distance and t is time are ....
A. [M²LT^-3]
B. [ML⁰T^-2]
C. [ML³T^-1]
D. [M⁰LT^-3]
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 11:

Berdasarkan soal maka dapat diketahui
“P” adalah tekanan dengan satuan kg m^-1 s^-2 dan dimensi [M][L]^-1[T]^-2
“x” adalah jarak dengan satuan m dan dimensi [L]
“t” adalah waktu dengan satuan s dan dimensi [T]
Perhatikan persamaan
P = (a – t²) / bx
Karena “a” dikurangi dengan t², maka besaran “a” memiliki satuan yang sama dengan satuan t2 yang memiliki dimensi [T]²
(ingat, agar besaran bisa dikurangi atau dijumlahkan satuannya atau dimensinya harus sama)
Sehingga kita dapat menentukan dimensi dari “b” dengan melakukan analisis dimensi pada persamaan tersebut seperti berikut

Soal nomor 12
The mass of a block is 87,2 g and its volume is 25 cm³. Its denstity upto correct significant figure is ...
A. 3,488 g.cm^-3
B. 3,48 g.cm^-3
C. 3,5 g.cm^-3
D. 3,4 g.cm^-3
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 12:

Berdasarkan soal dapat diketahui
m = 87,2 g (3 angka penting)
V = 25 cm³ (2 angka penting)
Massa jenis (ρ) ... ?
ρ = m : V
ρ = 87,2 : 25
ρ = 3,488 g/cm³
untuk perkalian dan pembagian sesuai dengan aturan angka penting, maka hasilnya mengikuti jumlah angka penting yang paling sedikit (2 angka penting), sehingga hasil perhitungan massa jenis di atas ditulis dalam 2 angka penting manjadi
ρ = 3,5 g/cm³

Latihan Soal Interferensi Cahaya Pada Celah Ganda| Fisika Kelas 11

Untuk lebih memahami interferensi celah ganda gelombang cahaya yang dipelajari di kelas 11 pada kesempatan kali ini kami akan memaparkan beberapa soal. Soal – soal yang ada di bawah ini sudah disertai pembahasannya dan dihimpun dari berbagai sumber. Selamat menikmati

Soal nomor 1
Pada percobaan Young digunakan 2 celah sempit yang berjarak 2 mm satu sama lain dan layar dipasang 1 m dari celah tersebut. Jika dihasilkan terang ke dua pada jarak 0,5 mm dari terang pusat, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah ....
A. 2,5 x 10^-7 m
B. 3,3 x 10^-7 m
C. 5,0 x 10^-7 m
D. 1,0 x 10^-6 m
E. 5,0 x 10^-6 m
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 1:

Berdasarkan soal dapat diketahui
d = 2 mm = 2 . 10^-3 m
R = 1 m
m = 2
y = 0,5 mm = 5 . 10^-4 m
λ .... ?
dy/R = mλ
dy = mλR
2 . 10^-3 x 5 . 10^-4 = 2 λ 1
λ = 5 . 10^-7 m

Soal nomor 2
Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan pada dua celah sempit vertical berdekatan dengan jarak d = 0,01 mm. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 20 cm dari celah. Diketahui bahwa jarak antar garis gelap pertama di sebelah kiri dan kanan adalah 7,2 mm. Panjang gelombang berkas cahaya ....
A. 180 mm
B. 270 mm
C. 360 mm
D. 720 mm
E. 1800 mm
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 2:

Berdasarkan soal dapat diketahui
d = 0,01 mm = 10^-5 m
R = 20 cm = 2 . 10^-1 m
Jarak gelap pertama di sebelah kiri dan kanan = 7,2 mm = 7,2 . 10^-3 m
λ ... ?
jarak antara gelap di sebelah kiri dan gelap di sebelah kanan sama dengan jarak antar gelap yang berdekatan (1 frinji), sehingga kita dapat menggunakan persamaan, Untuk lebih memahami materi tentang frinji, silahkan dibaca “Mengenal frinji pada interferensi celah ganda (Gelombang Cahaya)”.

Soal nomor 3

Gambar di samping menunjukkan percobaan Young dengan d adalah jarak antar celah dan P₃ adalah garis terang orde 3. Jika panjang gelombang yang digunakan adalah 600 nm (1 nm = 10^-9 m), jarak antar celah adalah ....
A. 1,6 x 10^-1 mm
B. 1,6 x 10^-2 mm
C. 3,0 x 10^-3 mm
D. 1,6 x 10^-3 mm
E. 2,0 x 10^-3 mm
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 3:

Berdasarkan soal dapat diketahui
λ = 600 nm = 6 . 10^-7 m
m = 3
θ = 37^o
d ... ?
untuk menyelesaikan soal ini kita dapat menggunakan persamaan
d sin θ = m λ
d sin 37^o = 3 . 6 10^-7
d . 0,6 = 3 . 6 . 10^-7
d = 3 . 10^-6 m
d = 3 . 10^-3 mm

Soal nomor 4
Sebuah sumber cahaya memancarkan cahaya tampak dalam dua macam panjang gelombang, yaitu λ = 420 nm dan λ’ = 560 nm. Sumber cahaya ini digunakan dalam interferensi celah rangkap dengan jarak antar celah 0,025 mm dan jarak celah ke layar 2 m. Jarak antara kedua cahaya tersebut pada pita terang keempat adalah ....
A. 2,4 cm
B. 4,48 cm
C. 7,7 cm
D. 9,2 cm
E. 17 cm
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 4:

Berdasarkan soal dapat diketahui
λ = 420 nm = 4,2 . 10^-7 m
λ’ = 560 nm = 5,6 . 10^-7 m
d = 0,025 mm = 2,5 . 10^-5 m
R = 2 m
m = 4
∆y ... ?
Dari persamaan
dy/R = mλ
y = mλR/d
kita dapat menuliskan

Soal nomor 5
Seberkas cahaya yang terdiri dari dua panjang gelombang 5200 Å dan 6500 Å digunakan untuk menghasilkan pita-pita interferensi dalam percobaan Young. Berapakah jarak terpendek dari terang pusat di mana pita terang yang dihasilkan kedua gelombang berhimpit? Jarak antara celah adalah 2,00 mm dan jarak antara bidang celah dan layar adalah 120 cm
A. 2,16 mm
B. 1,56 mm
C. 1,30 mm
D. 0,65 mm
E. 0,52 mm
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 5:

Berdasarkan soal dapat diketahui
λ₁ = 5200 Å = 5,2 . 10^-4 mm
λ₂ = 6500 Å = 6,5 . 10^-4 mm
d = 2,00 mm
R = 120 cm = 1,2 . 10³ mm
Pita terang kedua cahaya berhimpit artinya y₁ = y₂
y ... ?

hasil di atas menunjukkan bahwa pita terang kedua panjang gelombang berhimpit saat pita terang cahaya pertama memiliki orde 4 dan pita terang cahaya kedua memiliki orde 5, sehingga jarak terpendeknya dapat ditentukan dengan cara

Soal nomor 6
Dalam sebuah percobaan celah ganda, kita dapat meningkatkan jarak antarfrinji terang pada pola interferensi yang tampak pada layar dengan ....
A. Menggunakan cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek
B. Menggeser layar mendekati celah ganda
C. Menggeser celah saling mendekati
D. Menggunakan cahaya dengan cepat rambat yang lebih rendah
E. Menggunakan cahaya dengan intensitas lebih kuat
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 6:

Berdasarkan persamaan

Berdasarkan persamaan di atas, maka kita dapat mengetahui bahwa lebar frinji

1. Sebanding dengan jarak celah ke layar (R)
2. Sebanding dengan Orde pita yang terbentuk (m)
3. Sebanding dengan panjang gelombang (λ)
4. Berbanding terbalik dengan jarak dua celah (d)

Jadi untuk meningkatkan jarak antar frinji (y) dapat dilakukan dengan cara

1. Memperpanjang jarak celah ke layar (R)
2. Semakin besar orde pita (m)
3. Semakin besar panjang gelombang yang digunakan
4. Semakin kecil jarak kedua celah

Jadi jawaban yang tepat untuk soal ini adalah “C”
Menggeser celah saling mendekati

Soal nomor 7(UTBK 2017 kode 150)
Pada suatu percobaan Young digunakan dua celah yang jarak antara keduanya 0,06 mm. Jika layar diletakkan sejauh 3 m dari celah dan panjang gelombang cahaya yang digunakan 600 nm, maka pernyataan-pernyataan di bawah ini yang benar adalah ....
(1) Percobaan di atas memperlihatkan diferensi cahaya
(2) Jarak pita terang ke 4 adalah 12,0 cm dari pusat
(3) Gelombang di atas merupakan gelombang elektromagnetik
(4) Jarak antara dua pita terang yang berurutan adalah 3,0cm
A. Jika jawaban (1), (2), dan (3) benar
B. Jika jawaban (1) dan (3) benar
C. Jika jawaban (2) dan (4) benar
D. Jika jawaban (4) saja yang benar
E. Jika semua jawaban benar
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 7:

Berdasarkan soal dapat diketahui
d = 0,06 mm = 6 . 10^-3 cm
R = 3 m = 3 . 10² cm
λ = 600 nm = 6 . 10^-5 cm
karena disebutkan digunakan dua celah maka, percobaan tersebut merupakan percobaan interferensi cahaya (pernyataan (1) salah)
untuk m = 4,
y = mRλ/d
y = 4 . 3 . 10² . 6 . 10^-5 / 6 . 10^-3
y = 12 cm (pernyataan (2) benar)
karena pernyataan (1) salah dan pernyataan (2) benar maka pilihan yang paling mungkin adalah “C”

Soal nomor 8
Dua puluh pola gelap terang interferensi menyebar 4 cm pada layar yang jaraknya 50 cm dari dua celah yang jaraknya 0,01 cm, besar panjang gelombang yang melewati celah adalah ....
A. 50 nm
B. 100 nm
C. 300 nm
D. 400 nm
E. 500 nm
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 8:

Berdasarkan soal dapat diketahui
m = 20
y_tot = 4 cm = 4 . 10₇ nm
R = 50 cm = 5 . 10⁸ nm
d = 0,01 cm = 10⁵ nm
λ ... ?
untuk 20 pola gelap terang lebarnya 4 cm, maka untuk satu pola gelap terang yang berdekatan adalah 0,2 cm (½ ∆y = 0,2 cm = 2 . 10⁶ nm)

Soal nomor 9
Pada percobaan celah ganda dengan jarak antar celah 1 mm dan layar yang berjarak 1 meter dari celah. Jika panjang gelombang yang digunakan adalah 6000 Å, maka jarak terdekat antara garis gelap kedua dengan garis terang keempat adalah ....
A. 0,9 mm
B. 1,5 mm
C. 1,8 mm
D. 9 mm
E. 15 mm
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 9:

Berdasarkan soal dapat diketahui
d = 1 mm
R = 1 m = 10³ mm
λ = 6000 Å = 6 . 10^-4 mm
jika jarak antara gelap dan terang yang berdekatan kita sebut ½ ∆y, maka dari gelap kedua ke garis terang keempat ada 5 . ½ ∆y, seperti terlihat pada gambar berikut

Sehingga persamaannya menjadi

Soal nomor 10
Dalam percobaan celah ganda Young, jarak pisah antara kedua celah dijadikan setengah kali dan jarak antara celah dan layar dijadikan dua kali semula. jarak antara dua pita terang yang berdekatan adalah ....
A. Seperempat kali
B. Setengah kali
C. Tidak berubah
D. Dua kali
E. Empat kali
Kunci jawaban: "E"

pembahasan soal nomor 10:

Berdasarkan soal dapat diketahui
d₂ = ½ d₁
R₂ = 2 R₁
∆y₂ = ... ∆y₁
Berdasarkan persamaan

Maka kita dapat mengetahui bahwa
Jarak dua pita terang berdekatan sebanding dengan jarak celah ke layar dan berbanding terbalik dengan jarak dua celah, sehingga kita dapat menuliskan persamaan perbandingannya

Soal nomor 11
Cahaya laser dikenakan pada pasangan celah sangat sempit yang terpisah 0,5 µm. Pola terang hasil interferensi, terbentuk di layar terpisah sejauh 1,0 mm. Bila frekuensi laser dijadikan dua kali, jarak pisah antar pola terang yang terbentuk pada layar menjadi …
A. 0,25 mm
B. 0,5 mm
C. 1,0 mm
D. 2,0 mm
E. 2,5 mm
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 11:

Berdasarkan soal dapat diketahui
d = 0,5 μm = 5 . 10^-4 mm
∆y₁ = 1 mm
f₂ = 2f₁
persamaan untuk pola terang interferensi adalah

Berdasarkan persamaan di atas, kita bisa melihat bahwa ,Jarak antar terang berbanding terbalik dengan frekuensi, sehingga kita dapat menuliskan persamaan perbandingannya

Soal nomor 12
Jika panjang gelombang cahaya yang digunakan pada percobaan Young digandakan, maka jarak antarpola terang yang berurutan menjadi setengah kalinya
SEBAB
Interferensi maksimum pada percobaan Young terjadi jika beda panjang lintasan gelombang cahaya merupakan kelipatan bulat panjang gelombangnya
A. Jika pernyataan benar, alasan benar, kedua menunjukkan hubungan sebab akibat
B. Jika pernyataan benar, alasan benar, tetapi keduanya tidak menunjukkan hubungan sebab akibat
C. Jika pernyataan benar, alasan salah
D. Jika pernyataan salah, alasan benar
E. Jika pernyataan dan alasan, keduanya salah
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 12:

Berdasarkan persamaan

Maka, panjang gelombang sebanding dengan jarak antarpola terang yang berdekatan, sehingga jika panjang gelombang digandakan maka jarak antar pola terangnya juga digandakan (pernyataan salah)
Pola terang pada interferensi akan terbentuk jika yang terjadi adalah interferensi konstruktif atau kelipatan bilangan bulat dari panjang gelombangnya (alasan benar)

Soal nomor 13
The maximum number of possible interference maxima for slit separation equal to twice the wavelength in Young's double slit experiment is....
A. Infinite
B. Three
C. Five
D. Zero
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 13:

Berdasarkan soal dapat diketahui
d = 2λ
Interferensi maksimum dapat ditentukan dengan persamaan
d sin θ = mλ
2λ sin θ = mλ
2 sin θ = m
(nilai maksimum dari sin θ = 1)
m = 2
artinya orde maksimum dari pola terang adalah terang kedua, sehingga jumlah maksimal pola terang yang terbentuk adalah 0, ±1, ±2
Ada lima buah (tanda ± berarti ada dua pola terang yakni sebelah kiri terang pusat dan sebelah kanan terang pusat)

Soal nomor 14

A Young’s double slit interference arrangement with slits S1 and S2 is immersed in water (refractive index = 4/3) as shown in the figure. The positions of maxima on the surface of water are given by x² = p²m²λ² – d², where l is the wavelength of light in air (refractive index = 1), 2d is the separation between the slits and m is an integer. The value of p is ....

pembahasan soal nomor 14:

Gambar di atas, dapat kita lukis ulang sebagai berikut

Berdasarkan gambar di atas kita dapat menuliskan

Interferensi maksimum pada titik P akan terjadi jika ∆x = mλ
Dari kedua persamaan tersebut kita dapat menggabungkannya seperti berikut

Soal nomor 15
If the ratio of maximum and minimum intensities of an interference pattern is 36 : 1, then the ratio of amplitudes of the two interfering waves will be
A. 3 : 7
B. 4 : 7
C. 7 : 4
D. 7 : 5
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 15:

Berdasarkan soal dapat diketahui
I_max : I_min = 36 : 1
Hubungan antara intensitas gelombang dan amplitudo dapat ditentukan sebagai berikut

Pada persamaan di atas, terlihat bahwa Intensitas sebanding dengan kuadrat amplitudonya. Perlu diperhatikan bahwa

• intensitas maksimum (terang) akan terjadi jika amplitudonya saling menguatkan (interferensi konstruktif)
• intensitas minimum (gelap) akan terjadi jika amplitudonya saling melemahkan (interferensi destruktif)

Sehingga kita bisa menuliskan persamaan perbandingannya sebagai berikut

Demikian beberapa soal dan pembahasan tentang interferensi cahaya pada celah ganda (materi fisika kelas 11) semoga dapat memberikan manfaat bagi para pembaca sekalian.

LATIHAN SOAL UTBK 2022 - FISIKA | PAKET 2

Untuk mempersiapkan diri bagi siswa/i kelas 12 yang akan mengikuti UTBK tahun 2022, maka pada kesempatan kali ini saya akan memberikan beberapa latihan soal pada mata pelajaran Fisika. Soal – soal yang ada di bawah ini sudah disertai pembahasannya dan dihimpun dari berbagai sumber. Selamat menikmati

Soal nomor 1
Sebuah balok plastik homogen mengapung di suatu bejana air. Seperlima bagian balok berada di atas permukaan air. Jika volume balok V dan massa air sebanyak V tersebut adalah 12 g maka massa balok adalah … g
A. 9,2
B. 9,4
C. 9,6
D. 9,8
E. 10,0
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 1:

Berdasarkan soal dapat diketahui
V_t = 4/5 V (perhatikan soal 1/5 bagian berada di permukaan, sehingga bagian yang tercelup adalah 4/5V)
m_a = 12 g
m_b ... ?
untuk benda terabung sama dengan

Soal nomor 2
Sebuah balon yang awalnya berisi gas 1 liter ditambahkan gas yang sama sehingga volume balon menjadi 1,2 liter dan massa gas di dalam balon menjadi satu setengah kalinya. Jika suhu gas tetap maka rasio pertambahan tekanan terhadap tekanan awalnya adalah…
A. 0,25
B. 0,33
C. 0,50
D. 0,67
E. 0,75
Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 2:

Berdasarkan soal dapat diketahui
V₁ = 1 liter
V₂ = 1,2 liter
m₂ = 1,5 m1
∆P/P₁ ...?
Untuk gas ideal berlaku persamaan umum
PV = nRT
PV = (m/Mr) RT
PV/m = RT/Mr (konstan)
Dari persamaan di atas kita dapat menggunakan bagian di ruas kiri sebagai persamaan perbandingannya untuk menentukan P₂ yakni

Dengan ∆P = P₂ – P₁, maka rasio perbandingan pertambahan tekanan terhadap tekanan akhirnya dapat ditentukan sebagai berikut

Soal nomor 3
Sebuah bola pejal bermassa M dengan momen inersia I menggelinding pada bidang miring dari keadaan diam dengan ketinggian h. Cara yang dapat dilakukan untuk memperbesar kelajuan linier bola pejal tersebut menjadi dua kalinya adalah ...
A. Memperbesar M menjadi 2M
B. Memperbesar I menjadi 2I
C. Memperbesar I menjadi 4I
D. Memperkecil I menjadi 0,25I
E. Memperbesar h menjadi 4h
Kunci jawaban: "E"

pembahasan soal nomor 3:

Bola menggelinding, berarti bola tersebut melakukan dua gerakan yakni gerak rotasi dan gerak translasi, sehingga memiliki dua jenis energi kinetik yaitu energi kinetik rotasi dan energi kinetik translasi. Untuk bola menggelinding di bidang miring berlaku hukum kekekalan energi sebagai berikut.
EP = EK_T + EK_R
mgh = ½ mv² + ½ I ω²
mgh = ½ mv² + ½ (k mr²) (v/r)²
dimana “k” merupakan konstanta inersia, untuk bola pejal k = 2/5
mgh = 1/2 mv² + 1/2 . 2/5 mv²
gh = 1/2 v² + 1/5 v²
gh = 7/10 v²
v² = 10/7 gh
berdasarkan persamaan di atas maka kita dapat mengetahui bahwa kuadrat kecepatan sebanding dengan ketinggian dan percepatan gravitasi, sehingga agar kecepatannya menjadi dua kali semula dapat dilakukan dengan cara

• Memperbesar ketinggian menjadi 4 kali semula
• Memperbesar percepatan gravitasi menjadi 4 kali semula

Soal nomor 4
Bila perbandingan jari-jari sebuah planet (R_p) dan jari-jari bumi (R_b) adalah 2 : 1, sedangkan massa planet (M_p) dan massa bumi (M_b) berbanding 10 : 1, maka orang yang beratnya di bumi 100 N, di planet menjadi ....
A. 100 N
B. 200 N
C. 250 N
D. 400 N
E. 500 N
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 4:

Berdasarkan soal dapat diketahui
R_p: R_b = 2 : 1
M_p : M_b = 10 : 1
F_b = 100 N
F_p ... ?
untuk gaya berat (gaya gravitasi) dapat ditentukan dengan persamaan

Berdasarkan persamaan di atas kita dapat mengetahui bahwa gaya berat sebanding dengan massa planet dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jarinya, sehingga kita dapat menuliskan persamaan perbandingannya sebagai berikut

Soal nomor 5
Benda A dan B bermassa sama masing-masing 2 kg saling bertumbukan. Kecepatan sebelum tumbukan adalah v_A = 15i + 30j (m/s) dan v_B = -10i + 5j (m/s). kecepatan benda A setelah tumbukan adalah -5i + 20j (m/s). persentase energi kinetik yang hilang setelah tumbukan adalah ....
A. 10%
B. 20%
C. 40%
D. 60%
E. 80%
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 5:

Berdasarkan soal dapat diketahui
m_A = m_B = 2 kg
v_A = 15i + 30j
v_B = -10i + 5j
v_A’ = -5i + 20j
persentase energi kinetik setelah tumbukan..?
untuk mengetahui persentase energi kinetik setelah tumbukan, maka kita harus mengetahui kecepatan kedua benda setelah tumbukan dengan menggunakan hukum kekekalan momentum sebagai berikut
m_A v_A + m_B v_B = m_A v_A’ + m_B v_B’
v_A + vB = v_A’ + vB’ (15i + 30j) + (-10i + 5j) = (-5i + 20j) + v_B’
(15 - 10 + 5)i + (30 + 5 – 20)j = v_B’
v_B’ = 10i + 15j (m/s)

Menentukan besar kuadrat kecepatan masing-masing benda
v_A² = 15² + 30²
v_A² = 225 + 900
v_A² = 1125

v_B² = (-10)² + 5²
v_B² = 100 + 25
v_B² = 125

v_A’² = (-5)² + 20²
v_A’² = 25 + 400
v_A’² = 425

v_B’² = 10² + 15²
v_B’² = 100 + 225
v_B’2 = 325
Menentukan energi kinetik awal
EK₀ = EK_A + EK_B
EK₀ = ½ m_A v_A² + ½ m_B v_B²
EK₀ = ½ m (v_A² + v_B²)
EK₀ = ½ . 2 (1125 + 125)
EK₀ = 1250 J

Menentukan energi kinetik akhir
EK’ = EK_A’ + EK_B’
EK’ = ½ m_A v_A’² + ½ m_B v_B’²
EK’ = ½ m (v_A’² + v_B’²)
EK’ = ½ 2 (425 + 325)
EK’ = 750 J

Menentukan jumlah energi kinetik yang hilang ∆EK = EK0 – EK’
∆EK = 1250 – 750
∆EK = 500 J

Persentase kehilangan energi kinetik
η = (∆EK/EK0)*100%
η = (500/1250)*100%
η = 40%

Soal nomor 6
empat buah muatan masing-masing 10μC, 20μC, -30μC, dan 40μC, ditempatkan pada titik sudut sebuah empat persegi panjang dengan sisi 60 cm, 80 cm. potensial listrik pada titik tengah empat persegi panjang tersebut adalah ....
A. 150 kV
B. 360 kV
C. 720 kV
D. 1440 kV
E. 2880 kV
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 6:

Soal di atas dapat diilustrasikan sebagai berikut!

Panjang diagonal persegi panjang
d² = 80² + 60²
d = 100 cm (pasangan phytagoras, 60 , 80 , 100)
jarak muatan ke titik tengah (P)
r = ½ d
r = ½ . 100
r = 50 cm
r = 0,5 m

karena potensial listrik merupakan besaran skalar, maka untuk menentukan potensial di titik tengahnya dapat dilakukan dengan menjumlahkannya, tapi perhatikan jenis muatan yang digunakan. Jika muatan positif menghasilkan potensial positif, dan jika muatan negatif menghasilkan potensial negatif. Jadi potensial listrik di titik P adalah

Soal nomor 7
Pipa organa terbuka yang panjangnya 25 cm menghasilkan frekuensi nada dasar sama dengan frekuensi yang dihasilkan oleh dawai yang panjangnya 150 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s dan cepat rambat gelombang transversal pada dawai 510 m/s maka dawai menghasilkan:
A. nada dasar
B. nada atas pertama
C. nada atas kedua
D. nada atas ketiga
E. nada atas keempat
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 7:

berdasarkan soal dapat diketahui
L_P = 25 cm = 0,25 m
L_D = 150 cm = 1,5 m
v_P = 340 m/s
v_D = 510 m/s
nada pada dawai, ketika nada dasar pada pipa organa terbuka ...?
frekuensi nada dasar pipa organa terbuka berlaku persamaan
f = v_P/2L_P
persamaan umum frekuensi pada dawai
f = (n + 1)v_D/2L_D ... ( n = 0, 1, 2, 3, ... )
karena frekuensinya sama, maka kedua persamaan di atas dapat ditulis

n = 0 → nada dasar
n = 1 → nada atas pertama
n = 2 → nada atas kedua
n = 3 → nada atas ketiga

Soal nomor 8
Susunan tiga buah hambatan yang besarnya sama menghasilkan hambatan 2 . Jika susunanya diubah, maka dapat dihasilkan hambatan 1 . Besar hambatan tersebut adalah.....
A. 1 Ω
B. 2 Ω
C. 3 Ω
D. 4 Ω
E. 5 Ω
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 8:

Tiga hambatan sama besar jika dirangkai paralel hasilnya 1 Ω adalah
Rp = n/R
R = n/Rp
R = 3/1
R = 3 Ω

3 buah hambatan 3 Ω, Untuk menghasilkan hambatan total sebesar 2 Ω maka 2 resitor di rangkai seri kemudian di rangkai paralel dengan resistor yang ketiga.
Rs = 3 + 3 = 6 Ω
1/Rp = 1/6 + 1/3
1/Rp = 1/6 + 2/6
1/Rp = 3/6
Rp = 2 Ω

Soal nomor 9
Sebuah kubus memiliki volume sejati 1000 cm Volume kubus tersebut menurut seorang pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c relatif terhadap kubus dalam arah sejajar salah satu rusuknya adalah...
A. 100 cm³
B. 300 cm³
C. 400 cm³
D. 500 cm³
E. 600 cm³
Kunci jawaban: "E"

pembahasan soal nomor 9:

Berdasarkan soal dapat diketahui
V₀ = 1000 cm
v = 0,8 c
V...?
Ketika kubus di amati oleh pengamat yang bergerak searah dengan salah satu rusuknya, maka terjadi perubahan panjang dari rusuk tersebut (yang searah dengan gerak pengamat). Sesuai dengan persamaan pemekaran panjang yakni
L = L₀/γ ,
maka persamaan untuk Volume relativistik adalah
V = V₀/γ
Untuk pengamat yang bergerak dengan kecepatan
v = 0,8 c
v = 8/10 c,
maka dengan menggunakan konsep phytagoras kita dapat langsung menentukan nilai γ yakni
γ = 10/6, sehingga
V = 1000 . 6/10
V = 600 cm³

Soal nomor 10
Sebuah tali digetarkan dengan frekuensi 5 Hz menghasilkan gelombang beramplitudo 12 cm dan kelajuan gelombang 20 m/s. Dari pernyataan berikut yang sesuai dengan gelombang yang dihasilkan oleh getaran tali adalah....
1) Frekuensi anguler gelombang 31,4rad/s
2) Panjang gelombang 4 m
3) Persamaan gelombang 0,12 sin 2π (0,25 x - 5 t) m
4) Angka gelombang adalah 1,57 m

A. Jika (1), (2), dan (3) benar
B. Jika (1) dan (3) benar
C. Jika (2) dan (4) benar
D. Jika hanya (4) yang benar
E. Jika semuanya benar
Kunci jawaban: "E"

pembahasan soal nomor 10:

Berdasarkan soal dapat diketahui
f = 5 Hz
A = 12 cm
v 20 m/s

Tips :
Untuk mengerjakan soal tipe pernyataan, sebenarnya kita tidak harus membuktikan semua pernyataan atau harus dimulai dari pernyataan pertama. Kita bisa memulai dengan membuktikan pernyataan yang paling mudah untuk dibuktikan (bisa dibuktikan benar atau salah) kemudian mencocokkan dengan pilihan jawabannya.

Pernyataan 2
v = f λ
20 = 5 λ
λ = 4 (benar)
perhatikan pilihan A, C, dan E

pernyataan 1
ω = 2π f
ω = 2 . 3,14 . 5
ω = 31,4 rad/s (benar)
perhatikan pilihan A dan E

pernyataan 4
k = 2π/λ
k = 2 . 3,14 / 4
k = 1,57 (benar)
perhatikan pilihan E

Soal nomor 11
Beta berlari menjauhi sebuah mobil yang mengeluarkan suara keras, sehingga kecepatan relatif Beta terhadap mobil adalah nol. Apabila mobil bergerak dengan kecepatan 10 m/s dan frekuensi bunyi yang dikeluarkan mobil 300 Hz, maka frekuensi yang diterima Beta adalah ….
A. 280 Hz
B. 300 Hz
C. 330 Hz
D. 340 Hz
E. 350 Hz
Kunci jawaban: "B"

pembahasan soal nomor 11:

Perhatikan bahwa kecepatan relatif beta terhadap mobil sama dengan nol, maka dapat dikatakan bahwa beta bergerak dengan besar kecepatan dan arah kecepatannya sama dengan mobil, sehingga kita dapat mengilustrasikan soal di atas seperti berikut

Tips :
Perhatikan ilustrasi di atas, terlihat sumber mendekati pendengar sehingga ia ingin suara terdengar lebih keras dan pada persamaan efek doppler sumber sebagai penyebut (di bawah) sehingga ia harus bernilai minimal (negatif), sedangkan pendengar juga ingin menjauhi sumber sehingga ia ingin suara terdengar lebih pelan dan pada persamaan efek doppler sumber bertindak sebagai pembilang (di atas) sehingga ia harus bernilai minimal (negatif).
Persamaan efek dopplernya dapat dituliskan

Soal nomor 12
Tiga buah kapasitor disusun paralel dalam rangkaian sesuai gambar berikut.

Total muatan tersimpan dalam kapasitor adalah ….
A. 1 C
B. 2 C
C. 3 C
D. 4 C
E. 5 C
Kunci jawaban: "E"

pembahasan soal nomor 12:

Perhatikan pada ketiga kapasitor di atas, di rangkai paralel sehingga kapasitas kapasitor total pada rangkaian adalah...
C_tot = C₁ + C₂ + C₃
C_tot = 1 + 2 + 2
C_tot = 5 F
Muatan total dalam rangkaian
Q = C . V
Q = 5 . 1
Q = 5 C

Soal nomor 13
li memiliki luas penampang sama dan modulus Young berbeda. Tali pertama memiliki panjang awal 𝑙, sementara tali kedua memiliki panjang awal 2𝑙. Perbandingan modulus Young tali kedua dengan tali pertama adalah 3:1. Bila kedua tali disambung dan digantungi beban bermassa 𝑀, maka pertambahan panjang total tali adalah 0,25𝑙. Pertambahan panjang tali pertama adalah ….
A. 0,05𝑙
B. 0,10𝑙
C. 0,08𝑙
D. 0,15𝑙
E. 0,20𝑙
Kunci jawaban: "D"

pembahasan soal nomor 13:

Berdasarkan soal kita dapat mengetahui
L₁ = 𝑙
L₂ = 2 𝑙
E₂ : E₁ = 3 : 1
∆L_tot = 0,25 𝑙
∆L₁ ... ?
Soal di atas dapat diilustrasikan sebagai berikut

Berdasarkan persamaan modulus Young
E = FL/A∆L
Maka kita dapat mengetahui bahwa
Modulus Young sebanding dengan panjang awal
Modulus Young berbanding terbalik dengan pertambahan panjang
Sehingga kita dapat menuliskan persamaan perbandingannya sebagai berikut

Dimana
∆L₁ + ∆L₂ = 0,25l
Maka
∆L₁ = (3/5) . 0,25l
∆L₁ = 0,15l

Soal nomor 14
Elektron memiliki muatan negatif sebesar 1,6 × 10⁻¹⁹ dan bergerak sepanjang sumbu 𝑥 dengan kecepatan 5 × 10⁵ m/s. Elektron bergerak melewati medan magnet 5 T sesuai gambar berikut.

Besar dan arah gaya Lorentz yang bekerja terhadap elektron adalah ….
A. 4 × 10⁻¹⁴ N ke atas
B. 4 × 10⁻¹⁴ N ke bawah
C. 4 × 10⁻¹³ N ke atas
D. 4 × 10⁻¹³ N ke bawah
E. 4 × 10⁻¹² N ke atas
Kunci jawaban: "C"

pembahasan soal nomor 14:

Berdasarkan soal dapat diketahui
Q = 1,6 . 10^-19 C
v = 5 . 10⁵
B = 5 T
F (besar dan arah) ...?
Untuk muatan negatif (elektron) Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan kaidah tangan kiri

• Ibu jari sebagai arah kecepatan
• Telunjuk sebagai arah medan magnet
• Jari tengah sebagai arah gaya lorentz

Sehingga arah gaya lorentznya adalah ke bawah (perhatikan pilihan A, C, dan E)
Besar gaya lorentz dapat ditentukan dengan persamaan
F = B q v
F = 5 x 5 . 10⁵ x 1,6 . 10^-19
F = 40 . 10^-14
F = 4 . 10^-13 N

Soal nomor 15
Sebuah benda bermassa 𝑀 = 10 kg terikat pada tali yang terhubung dengan katrol tak bermassa. Dari katrol hingga ujung, tali memiliki kemiringan 𝜃 = 30⁰. Ujung tali ditarik dengan gaya sebesar 𝐹

Apabila sistem tersebut diam, kita dapat menyimpulkan bahwa ….
A. 𝐹 = 100 N
B. 𝐹𝑥 = 100 N
C. 𝐹𝑦 = 100 N
D. 𝐹𝑦 + 𝑇 = 100 N
E. 𝐹𝑥 + 𝑇 = 100 N
Kunci jawaban: "A"

pembahasan soal nomor 15:

Karena katrol dalam keadaan diam, maka sistem di atas dapat kita tinjau dalam sistem 1 dimensi, sehingga kita tidak perlu menguraikannya menjadi Fx dan Fy, dalam keadaan diam berlaku persamaan
F = w
F = m . g
F = 10 . 10
F = 100 N