33 Soal dan Penyelesaian Latihan Ulangan Kenaikan Kelas UKK PAT Fisika Kelas 10 SMA

Soal dan Penyelesaian Fisika - Latihan soal Ulangan Kenaikan Kelas UKK PAT ini untuk memberikan gambaran mengenai bentuk soal UKK/PAT Fisika pada peserta didik Kelas 10 SMA MA Kurikulum 2013, dibuat berdasarkan kisi-kisi soal materi Fisika SMA MA Kurikulum 2013.

Ulangan Kenaikan Kelas (UKK) atau Penilaian Akhir Tahun (PAT) merupakan salah satu bentuk penilaian hasil belajar sebagai bagian proses pembelajaran agar berlangsung secara efektif dan efisien.

Soal UKK PAT Fisika kelas 10

1. Berikut merupakan sifat-sifat gelombang longitudinal.

1. Terdiri atas bukit dan lembah.
2. Terdiri atas rapatan dan renggangan.
3. Arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya.
4. Arah getarnya sejajar dengan arah rambatnya.

Pernyataan yang benar adalah nomor.....

A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Penyelesaian Fisika:

Sifat-sifat gelombang longitudinal:

1. Arah rambat sejajar (berimpit) dengan arah getarnya.
2. Berupa rapatan dan renggangan.
3. Satu panjang gelombang merupakan jarak satu rapatan dan satu renggangan atau jarak antara dua rapatan yang berdekatan atau jarak antara dua renggangan yang berdekatan.
4. Satu panjang gelombang adalah jarak antara rapatan dengan rapatan atau antara renggangan dengan renggangan berikutnya.
5. Tidak mengalami polarisasi

2. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!

1. Terjadi pemantulan
2. Terjadi difraksi
3. Mengalami dispersi
4. Mengalami polarisasi

Pernyataan yang benar tentang sifat gelombang bunyi adalah nomor.....
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 2, dan 4
C. 1, 3, dan 5
D. 2, 3, dan 4
E. 2, 4, dan 5

Penyelesaian Fisika:

Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal dengan sifat-sifat:

1. Arah rambat sejajar (berimpit) dengan arah getarnya.
2. Berupa rapatan dan renggangan.
3. Satu panjang gelombang merupakan jarak satu rapatan dan satu renggangan atau jarak antara dua rapatan yang berdekatan atau jarak antara dua renggangan yang berdekatan.
4. Satu panjang gelombang adalah jarak antara rapatan dengan rapatan atau antara renggangan dengan renggangan berikutnya.
5. Tidak mengalami polarisasi

3. Sebuah slinki digetarkan sehingga menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak dua rapatan terdekat 40 cm. Jika cepat rambat gelombangnya 20 m/s, panjang gelombang dan frekuensi gelombangnya adalah .....

A. 0,2 m dan 100 Hz
B. 0,4 m dan 50 Hz
C. 0,8 m dan 25 Hz
D. 40 m dan 0,50 Hz
E. 80 m dan 0,25 Hz

Penyelesaian Fisika:

Jarak dua rapatan terdekat sama dengan 1 panjang gelombang = 40cm=0,4m

Frekuensi $$\begin{align*} f=&\frac{v}{\lambda }\\=&\frac{20}{0,4}\\=&50Hz\end{align*}$$

4. Jarak antara rapatan dan renggangan suatu gelombang longitudinal yang mempunyai periode 1/50 sekon adalah 1,6 m. Cepat rambat gelombang tersebut adalah .....

A. 0,64 m/s
B. 16 m/s
C. 64 m/s
D. 80 m/s
E. 160 m/s

Penyelesaian Fisika:

Jarak antara rapatan dan renggangan gelombang longitudinal = setengah panjang gelombang, sehingga panjang gelomgan menjadi 2x1,6 m=3,2 m.
$$\begin{align*} v=&\frac{\lambda }{T}\\=&\frac{3,2}{\frac{1}{50}}\\=&160\;ms^{-1}\end{align*}$$

5. Suatu gelombang stasioner mempunyai persamaan $y = 0,2 \cos 2\pi x. \sin 10\pi t$ (y dan x dalam meter dan t dalam sekon). Jarak antara perut dan simpul yang berurutan pada gelombang tersebut adalah .....

A. 0,15 m
B. 0,25 m
C. 0,40 m
D. 2,50 m
E. 5,00 m

Penyelesaian Fisika:

Jarak perut dan simpul yang berurutan pada gelombang stasioner sama dengan seperempat panjang gelombang.  $$\begin{align*}y = &0,2 \cos {\color{Red} {2\pi x}}. \sin {\color{Blue} {10\pi t}}\\y = &A \cos {\color{Red}{ kx}}. \sin {\color{Blue} {\omega t}}\\&\textrm{diperoleh:}\\k=&2\pi\\\frac{2\pi}{\lambda }=&2\pi \\\lambda =& 1\;m\\0,5\lambda=&0,5\;m\end{align*}$$

6. Diketahui persamaan gelombang berjalan $Y_p = 0,05 \sin (100\pi t - 0,02x)$, dengan y dan x dalam meter, t dalam sekon. Maka :

1. Amplitudo gelombang 5 cm
2. Frekuensi gelombang 50Hz
3. Panjang gelombang 100$\pi$m
4. Cepat rambat gelombang 2$\pi$m/s

Pernyataan yang benar adalah....
A. 1, 2, dan 3 
B. 1 dan 3 
C. 2 dan 4

D. 4 saja  

E. 1, 2, 3, dan 4

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} Y_p = &0,05 \sin ( 100\pi t-0,02x)\\ Y_p =& A\sin ( 2\pi ft-( \frac{2\pi }{\lambda }  )x)\\&\textrm{didapat:} \\A=&0,05\;m=5\;cm\\2f=&100\Rightarrow f=50\;Hz\\\frac{2\pi}{\lambda}=&0,02\Rightarrow \lambda =100\pi \;m\\v=&f\lambda=50(100\pi)\\=&5000\pi\;m.s^{-1}\end{align*}$$
7. Sebuah gelombang berjalan mempunyai persamaan simpangan $y = 0,5 \sin \pi (50t + 10x)$ m.Tentukan cepat rambat gelombang tersebut .....
A. 5,0 m/s
B. 11,0 m/s
C. 11,5 m/s
D. 12,5 m/s
E. 13,5 m/s

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*}y = &0,5 \sin \pi (50t + 10x)\\v=&\frac{\textrm{koefisien t}}{\textrm{koefisien x}}=\frac{50}{10}=5ms^{-1}\end{align*}$$ 8. Gelombang sinusoidal bergerak ke arah x-positif. Amplitudo gelombang tersebut adalah 15 cm, panjangnya 40 cm dan frekuensinya 8 Hz. Jika posisi vertikal dari elemen medium pada t = 0 dan x = 0 adalah 15 cm, maka bentuk umum fungsi gelombangnya adalah.....

1. $\small {y=15\sin (0,16x+50,2t-\frac{\pi}{2})}$
2. $\small y=15\sin (0,16x+50,2t+\frac{\pi}{2})$
3. $\small y=15\sin (0,16x+50,2t)$
4. $\small y=15\cos (0,16x-50,2t-\frac{\pi}{4})$
5. $\small y=15\cos (0,16x+50,2t)$

Penyelesaian Fisika:

Saat t = 0 dan x = 0 simpangan y=15 cm
$$\begin{align*} y=&A\sin (kx-\omega t+\theta )\\15=&15\sin \theta \\\sin \theta =&1\\\theta =& 90^o\\ y=&A\sin (kx-\omega t+\theta )\\y=&15A\sin \left ( \frac{2\pi}{\lambda} x-2\pi f t+\theta \right )\\y=&15\sin \left ( \frac{2\pi}{40} x-2\pi (8)t+90^o \right )\\\pi =&3,14\textrm{ sehingga:}\\y=&15\sin (0,157x-50,2t+90^o )\\\sin &(A+90)=\cos A\\\textrm{maka: }&\\y=&15\sin (0,157x-50,2t+90^o)\\&\textrm{dapat ditulis menjadi:}\\y=&15\cos (0,16x-50,2t)\end{align*}$$
9. Akibat adanya pemantulan, terbentuk gelombang stasioner dengan persamaan $y = 0,5 \sin (0,4\pi x) \cos \pi (10t-4)$ meter. Berdasarkan persamaan tersebut, cepat rambat gelombangnya adalah .....

A. 2 m/s 
B. 4 m/s 
C. 5 m/s

D. 10 m/s 

E. 25 m/s

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} y =& 0,5 \sin (0,4\pi x) \cos \pi (10t-4)\\v=&\frac{\textrm{koefisien t}}{\textrm{koefisien x}}=\frac{10}{0,4}=25ms^{-1}\end{align*}$$

10. Gelombang stasioner dapat terjadi karena superposisi gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas. Titik simpul yang kedelapan berjarak 2,25 m dari ujung bebasnya. Jika frekuensi gelombang tersebut adalah 80 Hz, maka cepat rambat gelombangnya adalah .....
A. 72 m/s
B. 64 m/s
C. 48 m/s
D. 32 m/s
E. 16 m/s

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*}X_{10} =& \frac{(2n-1)\lambda }{4}\\2,25 =& (2(8)-1)\frac{\lambda }{4}\\2,25 =& 15/4 \lambda \\2,25 =& 3,75 \lambda \\\lambda =& 2,52/3,75\\\lambda =& 0,6 m\end{align*}$$ Jadi Laju Rambat Gelombang : $$\begin{align*}V =& f x \lambda \\ =& 80 \times 0,6\\ =& 48 m/s\end{align*}$$ 11. Suatu pagi, Dimpun melihat dua gabus x dan y terapung di danau. Gabus tersebut terpisah sejauh 1,5m, ketika gelombang sinusoida menjalar pada permukaan air teramati pada saat t = 0 sekon gabus x berada di puncak gelombang sedangkan gabus y berada di lembah gelombang. Kedua gabus tersebut dipisahkan satu puncak gelombang. Pada saat t = 1 sekon, gabus x berada di titik seimbang pertama kali dan sedang bergerak turun. Berdasarkan informasi tersebut, pernyataan yang benar tentang kasus tersebut adalah.....

1. Gelombang air memiliki panjang 200 cm.
2. Frekuensi gelombang adalah 0,25 Hz.
3. Balok x akan kembali berada di puncak pada saat t = 4,5 sekon.
4. Pada saat t = 1 sekon, balok y berada di titik seimbang dan sedang bergerak turun.
5. Amplitudo gelombang adalah 75 cm.

Penyelesaian Fisika:

Perhatikan gambar berikut:

$$\begin{align*}1\frac{1}{2}\lambda =&1,5\Rightarrow \lambda=1\;m\\\frac{1}{4}T=&1\Rightarrow T=4\;s\\T=&\frac{1}{f}\Rightarrow 4=\frac{1}{f}\\f=&\frac{1}{4}=0,25\;Hz\end{align*}$$
12. Seutas senar panjangnya 4m dengan kedua ujung yang terikat erat. Senar tersebut selanjutnya diberikan getaran sehingga terbentuk 8 buah perut, maka letak perut kelima dari ujung terjauh adalah…

A. 1,5 m

B. 1,75 m

C. 2 m

D. 2,25 m

E. 2,5 m

Penyelesaian Fisika:

Gelombang stasioner ujung terikat:
dengan menggunakan cara perbandingan
8 perut = 4 gelombang = 4 meter, sehingga:$4\lambda=4m\\\lambda = 1 \;m$
Perut ke-5 dari ujung terjauh adalah 2,25 gelombang
maka, $P_5=2,25\lambda = 2,25(1)=2,25\;m$

Dengan rumus: $$\begin{align*} P_n=&\frac{(2n-1)\lambda}{4}  \\=&\frac{(2(5)-1)\times 1}{4} =2,25\;m\end{align*}$$  13. Sebuah sumber bunyi A adalah  mengeluarkan nada dengan frekuensi P dan didengar oleh pendengar B. Saat A dan B diam di tempatnya masing-masing, B mendengar nada itu dengan frekuensi Q, kemudia B bergerak mendekati A sehingga nada yang didengarnya berfrekuensi R. Setelah melewati A, nada yang didengar B berfrekuensi S. Hubungan frekuensi P, Q, R, dan S dinyatakan sebagai .....

A. P = Q = R = S
B. Q = P, R > P, S > P
C. Q = P, R > P, S < P
D. Q = P, R < P, S > P
E. Q < P, R < P, S < P

Penyelesaian Fisika:

Perhatikan gambar berikut:

Keadaan I, A dan B diam di tempatnya masing-masing. A mengeluarkan nada dengan frekuensi P dan B mendengar nada itu dengan frekuensi Q. Hubungan frekuensi yang di dengar A dan B:
$$\begin{align*} \frac{f_{p}}{f_{s}}=&\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\frac{P}{Q}=&\frac{v+0}{v+0}\\v+0=&v+0\\\textrm{ maka: } &P=Q\end{align*}$$ Keadaan II, B bergerak mendekati A sehingga nada yang didengarnya berfrekuensi R. Hubungan frekuensi yang di dengar A dan B: $$\begin{align*} \frac{f_{p}}{f_{s}}=&\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\frac{R}{P}=&\frac{v+v_p}{v+0}\\(v+v_p)&>v+0\\\textrm{maka:} &R>P\end{align*}$$ Keadaan III, setelah melewati A, nada yang didengar B berfrekuensi S. Hubungan frekuensi yang di dengar A dan B: $$\begin{align*} \frac{f_{p}}{f_{s}}=&\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\frac{S}{P}=&\frac{v-v_p}{v+0}\\(v-v_p)&<(v+0)\\\textrm{maka: }\\&S<P\end{align*}$$ Hubungan frekuensi P, Q, R dan S dinyatakan sebagai $P = Q, R > P, S < P.$

14. Telinga manusia hanya mampu menerima intensitas bunyi terbesar sebesar 1 $W.m^2$. Hal ini menunjukkan bahwa.....

1. manusia dapat mendengar bunyi dengan intensitas minimal 1 $W.m^2$.
2. ambang rasa sakit manusia adalah 120 dB.
3. manusia hanya dapat mendengar bunyi dengan intensitas 1 $W.m^2$.
4. ambang rasa sakit manusia adalah 1 dB.
5. ambang rasa sakit manusia adalah 10 dB.

Penyelesaian Fisika:

Batas intensitas bunyi yang dapat didengar telinga manusia normal adalah sebagai berikut:

• Intensitas terendah sebesar $10^{-12}W.m^2$. Batas ini disebut sebagai intensitas ambang pendengaran.
• Intensitas tertinggi yang dapat didengar tanpa rasa sakit di telinga sebesar $1\;W.m^2$. Batas ini disebut sebagai intensitas ambang perasaan.
• Interval intensitas bunyi yang dapat didengar oleh telinga normal manusia adalah  $10^{-12}W.m^2$ hingga $1\;W.m^2$. Taraf intensitas (TI) bunyi adalah nilai logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran dan dinyatakan dalam decibel (dB).

15. Seorang siswa sedang diam di halte depan sekolahnya untuk menunggu jemputan, siswa tersebut mendengar bunyi mobil yang berbeda ketika mobil mendekat dan menjauhinya. Mobil tersebut mengeluarkan bunyi sebesar 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s sedangkan kecepatan mobil 20 m/s, maka frekuensi yang didengar saat mobil mendekat adalah.....

A. 805 Hz 
B. 810 Hz 
C. 815 Hz

D. 850 Hz

E. 875 Hz

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} \frac{f_{p}}{f_{s}}=&\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\frac{f_{p}}{800}=&\frac{340+0}{340-20}\\f_p=& \frac{800(340)}{320}=850\;Hz\end{align*}$$ 16. Dua orang anak-anak dipisahkan jarak sejauh r. Jika jarak anak pertama ke sumber bunyi adalah 3 kali jarak anak kedua ke sumber bunyi tersebut, maka perbandingan intensitas bunyi yang diterima anak pertama dan anak kedua adalah .....

A. 1 : 3 
B. 1 : 9 
C. 1 : 12

D. 3 : 1

E. 9 : 1

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} I\approx &\frac{1}{r^2}\\\frac{I_1}{I_2}=&\left ( \frac{r_2}{r_1} \right )^2\Rightarrow r_1=3r_2\\\frac{I_1}{I_2}=&\left ( \frac{r_2}{3r_2} \right )^2=\frac{1}{9}\end{align*}$$  17. Suatu titik yang berjarak 6 m dari sumber bunyi memiliki intensitas $10^{-4} watt.m^{-2}$. Jika titik tersebut digeser mendekati sumber bunyi sejauh 3 m, perbandingan taraf intensitas setelah digeser dengan sebelum digeser adalah .....(log 2 =0,3) 
A. 3 : 2 
B. 5 : 3 
C. 5 : 11

D. 8 : 17

E. 43 : 40  
Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} TI_1=&10\log \frac{I_1}{I_o}\\=&10\log \frac{10^{-4}}{10^{-12}}\\=&10\log 10^8\\=&80\;dB\\ I\approx \frac{1}{r^2}\\\frac{I_1}{I_2}=&\left ( \frac{r_2}{r_1} \right )^2\\\frac{10^{-4}}{I_2}=&\left ( \frac{3}{6} \right )^2=\frac{1}{4}\\I_2=&4.10^{-4}\;Wm^{-2}\\TI_2=&10\log \frac{I_2}{I_o}\\=&10\log \frac{4.10^{-4}}{10^{-12}}\\=&10\log 4.10^8\\=&10\log 2^2+10\log10^8\\=&20\log 2+10\log10^8\\=&20(0,3)+80\\=&86\;dB\\ \frac{TI_2}{TI_1}=& \frac{86}{80}\\=&\frac{44}{40}\end{align*}$$ .

---

Lanjut ke SOAL  Nomor 18 - 33

Soal UKK PAT Fisika kelas 10

---

18. Sebuah pipa organa yang salah satu ujungnya ditutup memiliki nada dasar dengan frekuensi 200 Hz. Perbandingan frekuensi untuk nada atas pertama, nada atas kedua, dan nada atas ketiga adalah.....

A. 2 : 3 : 5 
B. 5 : 7 : 10 
C. 6 : 10 : 14

D. 10 : 13 : 15

E. 3 : 5 : 7

Penyelesaian Fisika:

Pipa organa tertutup:  $$\begin{align*} f_n=&\left ( \frac{2n+1}{4} \right )\lambda \\f_o:f_1:f_2:f_3=&1:3:5:7\end{align*}$$ 19. Sebuah gitar memiliki beberapa dawai yang panjangnya 5 m. Dawai dari gitar tersebut memiliki rapat massa 40 g/m dan frekuensi nada dasar 20 Hz. Besar tegangan dawai pada gitar tersebut adalah.....

A. 200 N 
B. 400 N 
C. 800 N

D. 1.000 N

E. 1.600 N

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} f_n=&\left ( \frac{n+1}{2L} \right ) \sqrt{\frac{F}{\mu}} \\20=&\left ( \frac{o+1}{2(5)} \right ) \sqrt{\frac{F}{40.10^{-3}}}\\(200)^2=&\frac{F}{4.10^{-2}}\\F=&1600\;N\end{align*}$$  20. Pemakaian sonar (sound navigation ranging), di antaranya :

1. Mencari kapal karam
2. Menentukan lokasi sekelompok ikan
3. Mempelajari struktur bumi
4. Menghancurkan tumor

Pernyataan yang benar adalah .....
A. 1, 2, dan 3 
B. 1 dan 3 
C. 2 dan 4

D. 4 saja

E. semua benar

Penyelesaian Fisika:

Beberapa Pemakaian sonar (sound navigation ranging), di antaranya:

1. Mencari kapal karam
2. Menentukan lokasi sekelompok ikan
3. Mempelajari struktur bumi
4. dll

21. Sebuah cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 Amstrong mengenai kisi yang terdiri dari 10.000 celah/cm. Garis terang orde pertama diamati terjadi pada sudut $30^o$. Apabila kedua ujung kisi ditutup sedemikian rupa hingga cacah celah yang dilewati cahaya tinggal 5.000, pada sudut $30^o$ tersebut akan diamati.....

A. Garis terang orde pertama
B. Garis terang orde kedua
C. Garis terang orde ketiga
D. Garis gelap orde pertama
E. Garis gelap orde kedua

Penyelesaian Fisika:

Menutup sebagian celah kisi tidak akan mempengaruhi keadaan fisika kisi tersebut.

22. Berikut adalah beberapa peristiwa interferensi cahaya.

1. Langit bumi terlihat berwarna biru.
2. Cahaya yang melewati suatu prisma kaca terurai menjadi warna-warni pelangi.
3. Terjadinya cincin Newton
4. Air kolam terlihat berwarna-warni akibat minyak tanah yang tumpah di permukaannya.

Berdasarkan beberapa peristiwa tersebut, peristiwa yang benar adalah .....
A. 1, 2, dan 3 
B. 1 dan 3 
C. 2 dan 3

D. 3 dan 4

E. 2 dan 4

Penyelesaian Fisika:

Catatan: kebanyakan blog di internet menjawab soal ini dengan pilihan jawaban E tanpa menjelaskan lebih rinci alasannya.

1. Langit bumi terlihat berwarna biru, adalah peristiwa hamburan.
2. Cahaya yang melewati suatu prisma kaca terurai menjadi warna-warni pelangi, peristiwa dispersi.
3. Terjadinya cincin Newton, peristiwa interferensi.
4. Air kolam terlihat berwarna-warni akibat minyak tanah yang tumpah di permukaannya, peristiwa interferensi lapisan minyak.

---

23. Seberkas cahaya monokromatis dijatuhkan pada dua celah sempit vertikal berdekatan dengan jarak 0,01 mm. Pola interferensi yang terjadi ditangkap pada jarak 10 cm dari celah. Diketahui pada jarak antara garis gelap pertama di sebelah kiri ke garis gelap pertama di sebelah kanan adalah 7,2 mm. Panjang gelombang berkas cahaya adalah .....

A. 180 nm 
B. 270 nm 
C. 360 nm

D. 720 nm

E. 1.800 nm

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} \frac{pd}{l}=&n\lambda\\\frac{7,2(0,01)}{100}=&1\lambda\\\lambda=&2,7.10^{-4}\;mm\\=&270.10^{-9}m\\=&270\;pm\end{align*}$$  24. Jarak dua lampu depan sebuah mobil adalah 122 cm, diamati oleh mata yang memiliki diameter pupil 3 mm. Jika panjang gelombang cahaya yang diterima mata 500 nm, jarak mobil paling jauh supaya masih dapat dibedakan sebagai dua lampu yang terpisah adalah ....
A. 250 m
B. 400 m
C. 2.500 m
D. 4.000 m
E. 5.000 m

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*} L=&\frac{d_mD}{1,22\Delta \lambda}\\L=&\frac{(1,22)3.10^{-3}}{(1,22)5 . 10^{-7}}\\=&6000m\end{align*}$$ 25. Dengan kisi difraksi, kita ingin mempelajari suatu spektrum cahaya matahari. Warna-warna cahaya berikut yang paling kuat dilenturkan adalah.....

A. biru 
B. violet 
C. hijau

D. merah

E. kuning

Penyelesaian Fisika:

Spektrum cahaya yang memiliki indeks biasa rendah akan lebih mudah untuk dilenturkan, sehingga warna merah yang memiliki indeks bias rendah akan lebih kuat dilenturkan.

26. Pada termodinamika, gas ideal mengalami proses isotermik jika .....

1. perubahan keadaan gas suhunya selalu tetap
2. semua molekul bergerak dengan kecepatan berbeda
3. semua keadaan gas suhunya selalu berubah
4. pada suhu tinggi kecepatan molekulnya lebih tinggi
5. tekanan dan volume gas tidak mengalami perubahan

Penyelesaian Fisika:

Isoterm adalah perubahan keadaan gas pada suhu yang tetap. Proses isotermal merupakan proses termodinamika yang prosesnya berjalan dan suhu gasnya tetap. Persamaan umum gasnya adalah $P.V= n.R.T$. Karena suhunya konstan, maka usaha yang dilakukan gas adalah: $W= P.\Delta V$.

27. Bagaimana bunyi hukum Termodinamika II tentang aliran kalor.... ?

1. Apabila sistem gas menyerap kalor dari lingkungan sebesar $Q_1$, maka oleh sistem mungkin akan diubah
2. Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya
3. membatasi perubahan energi mana yg dapat terjadi dan yg tidak dapat terjadi
4. Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, melainkan hanya bisa diubah bentuknya saja
5. Total entropi semesta tidak berubah ketika proses reversible terjadi dan bertambah ketika proses ireversibel terjadi

Penyelesaian Fisika:
Hukum II Termodinamika tentang Arah Aliran Kalor berbunyi: "Kalor mengalir secara spontan (alamiah) dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah, dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya."

Hukum II Termodinamika tentang Entropi berbunyi: "Dalam sebuah sistem tertutup, setiap proses termodinamika akan menghasilkan peurbahan entropi lebih besar dari 0 untuk proses irreversible, dan perubahan entropi sama dengan 0 untuk proses reversible."

28. Diagram P−V dari gas helium yang mengalami proses termodinamika ditunjukkan seperti gambar di bawah!

Usaha yang dilakukan gas helium pada proses ABC sebesar .....
A. 600 kJ 
B. 500 kJ 
C. 400 kJ

D. 300 kJ

E. 200 kJ

Penyelesaian Fisika:

Usaha gas pada proses ABC sebesar luas daerah dibawah ABC.

$$\begin{align*} W= &P.\Delta V\\=&2.10^{5}(3,5-1,5)\\=&4.10^5=400.10^3\\=&400\textrm{ kJ}\end{align*}$$ 29. Kalor sebanyak 2000 Joule ditambahkan pada sistem dan lingkungan melakukan usaha 2500 Joule pada sistem. Perubahan energi dalam sistem adalah ..... Joule.
A. 1500 
B. 2500 
C. 3500

D. 4500

E. 5500

Penyelesaian Fisika:

• Kalor ditambahkan pada sistem, kalor bernilai positip.
• lingkungan melakukan usaha, usaha bernilai negatip.

$$\begin{align*} Q= &\Delta U+W\\2000= &\Delta U-2500\\\Delta U =&4500\;J\end{align*}$$ 30. Suatu mesin Carnot, jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, efisiensinya menjadi .....%
A. 40 
B. 45 
C. 50

D. 55

E. 62,5

Penyelesaian Fisika:

$$\begin{align*}\frac{T_2}{T_2'}=&\frac{1-\eta _2}{1-\eta_1}\\\frac{400}{640}=&\frac{1-\eta_2}{1-0,4}\\\frac{5}{8}=&\frac{1-\eta_2}{1-0,4}\\8-8\eta_2=&5-2\\8\eta_2=&5\\\eta_2=&\frac{5}{8}\\=&0,625=62,5\% \end{align*}$$ 31. Dalam pergerakan gelombang dari suatu tempat menuju tempat lain, gelombang memindahkan .....

A. Amplitudo
B. Panjang gelombang
C. Fase
D. Massa
E. Energi

Penyelesaian Fisika:

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

32. Bila gelombang melalui celah sempit, maka terjadi .....
A. Refleksi 
B. Refraksi 
C. Polarisasi

D. Difraksi

E. Interferensi

Penyelesaian Fisika:

gelombang yang melalui celah sempit akan mengalami difraksi

33. Gelombang stasioner terjadi bila ada dua gelombang menjalar dalam arah berlawanan dengan ketentuan .....

1. Mempunyai frekuensi yang sama
2. Mempuyai amplitudo yang sama
3. Mempunyai fase yang sama
4. Mempunyai amplitudo maupun frekuensi yang sama
5. Mempunyai amplitudo maupun frekuensi berbeda

Penyelesaian Fisika:

Gelombang stasioner terjadi bila ada dua gelombang menjalar dalam arah berlawanan dengan ketentuan mempunyai amplitudo maupun frekuensi yang sama.

---

Kembali ke halaman 1

Halaman: 1 2