SOAL DAN PENYELESAIAN NASKAH UN FISIKA 2017 NOMOR 21 - 40

Soal Dan Penyelesaian Fisika SMA  - Berikut ini adalah Soal Fisika UN SMA 2017. Berhubung jumlah soal sebanyak 40 soal, maka kami bagi menjadi dua posting masing-masing sebanyak 20 soal. Berikut soal jawab Fisika UN SMA 2017 No.21-40. Untuk mempercepat loading blog ini, sengaja pilihan beberapa soal kami hilangkan. Semoga bermanfaat.

21. UN Fisika SMA 2017 Grafik di bawah ini merupakan data dari proses pemanasan bubuk sampel zat tertentu bermassa 0,1 kg.

Berdasarkan data tersebut, kalor jenis sampel zat adalah…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
kita ambil salah satu nilai,
$$\\Q = m.c.\Delta T$$ $$\\c = \frac{Q}{m.\Delta T}$$ $$\\c = \frac{420}{0,1.10}$$ $$\\c = 420 J.kg^{-1}.{}^0K^{-1}$$

---

22. UN Fisika SMA 2017 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 dengan nilai$T_B < T < T_A$seperti ditunjukkan pada Gambar.

Berdasarkan keadaan tersebut, hubungan antara kenaikan suhu logam A dan B terhadap waktu dapat dinyatakan dengan grafik …

Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Suhu benda A lebih tinggi daripada suhu benda B, karena $T_B < T < T_A$ maka suhu benda A akan menurun dan suhu B akan meningkat sampai pada suhu tetap atau keseimbangan. Jawaban: E

---

23. UN Fisika SMA 2017 Sebanyak 75 gram air yang suhunya $20^oC$ dicampurkan dengan 50 gram air yang suhunya tak diketahui. Jika suhu akhir campuran $40^oC$, maka suhu awal dari 50 gram air tersebut adalah…$^{o}C$
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$$\\Q_{lepas} = Q_{serap} \\m.c. \Delta T = m.c. \Delta T \\ 50(T - 40) = 75(40 - 20) \\50T - 2000 = 1500 \\50T = 3500 \\T = 70^oC$$

---

24. UN Fisika SMA 2017 Tiga batang konduktor P, Q, dan R dari jenis berbeda memiliki panjang dan luas penampang sama disambung seperti pada gambar. "Suhu $T_1 = 20^0C$dan $T_4 = 90^0C$, koefisien konduksi kp = 2 kQ = 4 kR, maka suhu$T_2$dan $T_3$adalah" ….
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Konduktivitas: $$\\H = \frac{k.A.\Delta T}{L}$$ karena luas (A) dan panjang batang (L) sama, maka: $$\\H_P = H_Q \\k_P.\Delta T = k_Q.\Delta T \\2k_Q.(T_2 - T_1) = k_Q(T_3 - T_2) \\2T_2 - 2T_1 = T_3 - T_2 \\3T_2 - 2T_1 = T_3 \\3T_2 - 2.20 = T_3 \\3T_2 - 40 = T_3 \\T_3 = 3T_2 - 40\\$$ $$\\H_Q = H_R \\ k_Q.\Delta T = k_R.\Delta T \\2k_R(T_3 - T_2) = k_R(T_4 - T_3) \\2T_3 - 2T_2 = T_4 - T_3 \\3T_3 = T_4 + 2T_2 \\3(3T_2 - 40) = 90 + 2T_2 \\9T_2 - 120 = 90 + 2T_2 \\7T_2 = 210 \\ T_2 = 30$$ substitusi ke: $$\\T_3 = 3T_2 - 40 \\T_3 = 3.30 - 40 \\T_3 = 50$$

---

25. UN Fisika SMA 2017 Jika volume gas ideal dalam ruang tertutup dirubah menjadi 1/2 kali semula dalam proses isotermis, maka nilai tekanannya menjadi…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Proses isothermis (suhu tetap)
$$\\\frac{P_1.V_1}{T} = \frac{P_2.V_2}{T} \\P_1.V_1 = P_2.V_2 \\P_1.V_1 = P_2.\frac{1}{2}V_1 \\2P_1 = P_2$$ Jadi, tekanannya menjadi 2 kali tekanan semula.

---

26. UN Fisika SMA 2017 Pada percobaan pegas, beban yang massanya berbeda-beda digantung pada ujung pegas kemudian diukur pertambahan panjang pegas. Data hasil percobaan tampak seperti pada tabel berikut:

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 pegas
E. konstanta pegas berbanding terbalik dengan gaya.
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Hukum Hooke:
$$\\F = k.\Delta x$$ dan: $$\\F = m.g$$ maka:
$$\\F=m.g = k.\Delta x$$ Gaya F berbanding lurus dengan pertambahan panjang $\Delta x$, semakin besar gaya, semakin besar pertambahan panjang pegas. Jawaban: B

---

27. UN Fisika SMA 2017 Mikroskop dengan fokus lensa objektif 1 cm dan okuler 10 cmdigunakan untuk mengamati sebah benda kecil". Saat pengamatan dengan mata tanpa akomodasi, jarak lensa objektif dan okuler adalah 21 cm. Pengamatan kemudian diubah dengan mata berakomodasi maksimal (Sn = 30 cm) , maka jarak lensa objektif dan okuler sekarang adalah..
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Mata tanpa akomodasi:
$$\\d = s'_{ob} + f_{ok}\\21 = s'_{ob} + 10\\s'_{ob} = 11\:cm$$ Mata akomodasi maksimum:
$$\\d = s'_{ob} + s_{ok}$$ dan $$\\s'_{ok} = -s_n\\ \\frac{1}{f_{ok}} = \frac{1}{s_{ok}} + \frac{1}{s'_{ok}}\\\frac{1}{10} = \frac{1}{s_{ok}} - \frac{1}{30}\\\frac{1}{s_{ok}}=\frac{1}{10} + \frac{1}{30} \\\frac{1}{s_{ok}}=\frac{4}{30} \\s_{ok} = \frac{30}{4} = 7,5\\d = s'_{ob} + s_{ok}\\d = 11 + 7,5 = 18,5\:cm$$ Jawaban: C

---

28. UN Fisika SMA 2017 Perhatikan gambar berikut!

Balok yang terkait dengan pegas dan ditarik sejauh 4 cm, kemudian dilepaskan sehingga sistem bergetar harmonik. Dalam waktu 10 sekon terjadi 5 getaran, maka grafik hubungan simpangan dengan waktu getar adalah…

Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Amplitudo 4 cm.
$$\\T = \frac{t}{n} = \frac{10}{5} = 2\:s$$ sekon. grafik yang sesuai, grafik C

---

29. UN Fisika SMA 2017 Terdapat dua buah gabus yang berjarak 3 m, terapung di puncak gelombang air laut. "Diantara keduanya,terdapat dua lembah dan energi gelombang membutuhkan waktu 6 sekon untuk berpindah dari gabus satu ke yang kedua". Kecepatan rambat dan panjang gelombangnya berturut-turut adalah…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Jarak kedua gabus = 2 gelombang
$$\\2\lambda = 3m\\\lambda = 1,5\:m\\2T=6\:s\\T = 3\:s\\v = \frac{\lambda}{T} = \frac{1,5}{3} = 0,5 \:m/s$$

---

30. UN Fisika SMA 2017 "Persamaan simpangan gelombang stasioner pada dawai gitar $$\\y = 40 \sin (20\pi x) \cos (60\pi t)$$ , dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon". Dari persamaan tersebut letak perut kesatu, kedua, dan ketiga dari titik pantul adalah…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Persamaan gelombang: $$\\y = 2A.\sin kx.\cos \omega t$$ $$\\k = 20\pi\\\frac{2\pi}{\lambda}=20\pi\\\lambda = 0,1 \ m = 10 \ m$$ Letak Perut
$$\\x=\left ( \frac{2n-1}{4} \right )\lambda \Rightarrow \lambda =10\:m\\x_{1}=\frac{1}{4} (10)=2,5\:m \\x_{2}=\frac{3}{4}(10)=7,5\:m \\x_{3}=\frac{5}{4} (10)=12,5\:m$$

---

31. UN Fisika SMA 2017 Daya yang dihasilkan dari bunyi mesin diesel pada jarak R sebesar 10π watt dan intensitas bunyi yang terdengar sebesar 70 dB. "Intensitas ambang bunyi $$\\10^{-12} \ watt.m^{-2},$$ maka jarak R tersebut dari mesin diesel adalah"…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$$\\TI = 10.\log \frac{I}{I_o} \\70 = 10.\log \frac{I}{10^{-12}} \\7 = \log \frac{I}{10^{-12}} \\\log 10^7 = \log \frac{I}{10^{-12}} \\10^7 = \frac{I}{10^{-12}} \\I = 10^{-5} \ watt/m^{2}\\I = \frac{P}{A} \\I = \frac{P}{4\pi R^{2}} \\10^{-5} = \frac{10\pi}{4\pi R^{2}} \\R^{2} = \frac{10\pi}{4\pi . 10^{-5}} \\R^{2} = 250000 \\R = 500 \ meter \\R = 0,5 \ km$$

---

32. UN Fisika SMA 2017 Seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 200 celah.cm-1, akan dihasilkan garis pita terang kedua pada layar berjarak 6 mm dari terang pusat. "Kisi difraksi kemudian diganti dengan 500 $celah.cm^{-1}$, maka jarak pita terang ke 6 pada layar mempunyai jarak dari terang pusat adalah"…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$$\\\frac{Pd}{L} = n\lambda$$ dan $$\\d = \frac{1}{N}$$ maka $$\\\frac{P}{NL} = n\lambda\\\frac{P_1}{P_2} = \frac{N_1.n_1}{N_2.n_2}\\\frac{6\times 10^{-3}}{P_2} = \frac{200 \times 2}{500 \times 6}\\P_2 = \frac{500 \times 6 \times 6 \times 10^{-3}}{200 \times 2}\\P_2 = 45 \times 10^{-3} \ m = 45 \ mm$$

---

33. UN Fisika SMA 2017 Perhatikan rangkaian berikut!

Besar daya hambatan 2 ohm adalah…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
loop kiri:
$$\\4I_1 + 2I_3 = 4 .... (1)$$ $$\\I_3 = I_1 + I_2\\I_2 = I_3 - I_1$$ loop kanan:
$$\\4I_2 + 2I_3 - 4 = 0\\4(I_3 - I_1) + 2I_3 = 4\\-4I_1 + 6I_3 = 4..... (2)$$ Eliminasi persamaan (1) dan (2)
$$\\4I_1 + 2I_3 = 4\\-4I_1 + 6I_3 = 4$$ diperoleh:
$$\\8I_3 = 8\\I_3 = 1 \ A$$ Sehingga, daya pada hambatan$2\Omega$ $$\\P = I_3^{2}R=1^{2}.2 = 2 \ watt$$

---

34. UN Fisika SMA 2017 Perhatikan gambar rangkaian 5 lampu berikut!

Lampu identik F dipasang pada kawat antara P dan Q. Bagaimana keadaan nyala lima lampu tersebut?
A. Lampu D dan E menyala lebih terang dari semula
B. Lampu A, B, C menyala lebih terang dari semula
C. Lampu D dan E menyala lebih terang dari pada A, B, dan C
D. Lampu D dan E lebih redup dari semula
E. Lampu D dan E terang, sama dengan keadaan awal.
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Jika lampu identik F dipasang pada kawat PQ, maka total hambatan di kawat PQ akan semakin besar, sehingga arus yang mengalir akan semakin kecil, akibatnya lampu akan semakin redup. Jawaban: D

---

35. UN Fisika SMA 2017 Dua benda bermuatan listrik $Q_1$ dan $Q_2$ berjarak r cm menimbulkan gaya tolak-menolak sebesar 10 N. Kemudian muatan $Q_1$ digeser sehingga gaya yang timbul sebesar 40 N. Konstanta $k = 9.10^{9} N.m^{2}.C^{-2}$, maka muatan $Q_1$ harus digeser sebesar …
A. 1/2 r menjauhi $Q_2$
B. 1/2 r mendekati $Q_2$
C. 1 r menjauhi $Q_2$
D. 2r mendekati $Q_2$
E. 2r menjauhi $Q_2$
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Gaya Coulomb $$\\F = k.\frac{Q_1.Q_2}{R^{2}}$$ Jika jarak (R) diubah, maka: $$\\\frac{F_1}{F_2} = \frac{k.\frac{Q_1.Q_2}{R_1^{2}}}{k.\frac{Q_1.Q_2}{R_2^{2}}} \\ \frac{F_1}{F_2} = \frac{R_2^{2}}{R_1^{2}} \\ \frac{10}{40} = \frac{R_2^{2}}{r^{2}} \\ R_2^{2} = \frac{10r^{2}}{40} \\ R_2 = \sqrt{\frac{10r^{2}}{40}} \\ R = \frac{1}{2}r$$ karena gaya tolak-menolak setelah digeser semakin besar maka $Q_1$ digeser mendekati $Q_2$. Jawaban: B

---

36. UN Fisika SMA 2017 "Sebuah elektron bermuatan q =$-1,6.10^{-19}$C dan bermassa m = $9.10^{-31}$kg", dilepaskan dari katoda menuju anoda di antara dua keping logam yang berjarak 80 cm dengan beda potensial antara dua keping 5000 volt. "Jika elektron bergerak dari keadaan diam maka gaya yang digunakan untuk menggerakkan elektron sampai di anoda adalah"…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$$\\F = qE \\F = \frac{qV}{d} \\F = \frac{1,6 \times 10^{-19}.5000}{8\times 10^{-1}} \\F = 1 \times 10^{-15} \:N$$

---

37. UN Fisika SMA 2017 Perhatikan gambar berikut!

"Dua kawat lurus sejajar berarus listrik $i_1$= 2A dan $i_2$= 3A terpisah pada jarak a seperti pada gambar". Sebuah penghantar lurus yang lain (3) berarus listrik akan diletakkan sekitar kedua kawat sehingga kawat tersebut tidak mengalami gaya magnetik. Kawat (3) tersebut harus diletakkan pada jarak…
A. 0,5 a di kiri kawat (1)
B. a di kiri kawat (1)
C. 2 a di kiri kawat (1)
D. a di kanan kawat (2)
E. 2 a di kanan kawat (2)
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Perhatikan sketsa gambar berikut:

$$\\F_{31}-F_{32} = 0\\F_{31} = F_{32}\\\frac{\mu_o.i_1.i_3.l}{2\pi.a_{13}} = \frac{\mu_o.i_2.i_2.l}{2\pi.a_{23}}\\\frac{2}{x} = \frac{3}{x+a}\\3x = 2x + 2a\\x = 2a$$ di kiri kawat

---

38. UN Fisika SMA 2017 Sebuah trafo step down memiliki tagangan primer 220 volt dan tegangan sekunder 110 volt. Pada kumparan primer mengalir arus 3 A dan trafo memiliki efisiensi 60%, daya yang hilang akibat panas atau penyebab lainnya adalah…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Daya masuk:
$$\\P_{p}=v_{p}.i_{p}\\P_{p}=220\times 3\\P_{p}=660\:watt$$ Daya hilang:
$$\\\Delta P=40\%.P_{p}\\\Delta P=40\%(660)\\\\\Delta P=264\:watt$$

---

39. UN Fisika SMA 2017 Pada reaksi ini: $_{4}^{9}\textrm{Be}+x\rightarrow _{6}^{12}\textrm{C}+_{0}^{1}\textrm{n}$ maka x adalah…
A. sinar $\alpha$
B. sinar $\beta$
C. sinar$\gamma$
D. sinar x
E. proton
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
gunakan hukum kekekalan nomor atom dan hukum kekekalan nomor massa.
$_4^9 Be + _2^4x \Rightarrow _6^{12}C + _0^1n\\ x$adalah inti helium atau sinar alfa.

---

40. UN Fisika SMA 2017 "Peluruhan massa zat radiokatif X memenuhi grafik massa (m) terhadap waktu (t) seperti gambar berikut.

Berdasarkan grafik, konstanta peluruhan l zat radioaktif tersebut adalah"…
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$$\\\lambda = \frac{0,693}{t_{1/2}} \\\lambda = \frac{0,693}{6} \\\lambda = 0,1155 s^{-1} \approx 0,116 s^{-1}$$

---

kembali ke SOAL JAWAB NASKAH UN FISIKA 2017 NOMOR 01 - 20