Pembahasan soal UN fisika tentang gaya listrik

Dibawah ini adalah pembahasan soal Ujian Nasional fisika tentang gaya listrik atau gaya Coulomb.

Nomor 1 (UN 2016)
Posisi 3 buah muatan pada sudut-sudut segitiga terlihat seperti gambar!

Jika besar muatan QA = 3 μC, QB = - 2 μC dan QC = 4 μC (k = 9 . 10⁹ Nm²/C²), besar resultan gaya listrik yang bekerja pada muatan B adalah...
A. 0,6 N
B. 0,8 N
C. 1,0 N
D. 1,2 N
E. 1,8 N

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu gaya listrik B akibat A (FBA) dan B akibat C (FBC):


Maka resultan gaya listrik:

F = 1 N
Jawaban: C

Nomor 2 (UN 2016)
Tiga buah muatan ditempatkan seperti gambar dibawah:

Besar gaya listrik yang dialami muatan q1 adalah..... (k = 9 . 10⁹ Nm²/C²).
A. 9 . 10^-4 N
B. 9√2. 10^-4 N
C. 18 . 10^-4 N
D. 18√2 . 10^-4 N
E. 81 . 10^-4 N

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu gaya listrik muatan 1 terhadap 2 dan 3 (F12 dan F13):

Karena F12 = F13 maka resultan gaya F = 9√2 x 10^-4 N
Jawaban: B

Pembahasan soal UN fisika tentang gelombang berjalan

Dibawah ini adalah pembahasan soal Ujian Nasional Fisika tentang gelombang berjalan. Pembahasan ini dapat digunakan sebagai bahan belajar untuk menghadapi UN dan ujian lainnya.

Nomor 1 (UN 2016)
Persamaan gelombang berjalan:
y = 2 sin 2π (4t - 2x)
dengan t dalam sekon dan x dalam meter.

1. Amplitudo gelombang 20 m
2. Panjang gelombang 5 m
3. Frekuensi gelombang 4 Hz
4. Cepat rambat gelombang 2 m/s

Dua pernyataan diatas yang benar adalah...
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4

Pembahasan
Diketahui:
y = 2 sin (8πt - 4πx)
A = 2 m
ω = 8π
k = 4π
Ditanya: A, λ, f, dan v
Jawab:
A = 2 m (pernyataan 1 salah)
k = 2π / λ atau λ = 2π / k = 2π / 4π = 0,5 m (pernyataan 2 salah)
f = ω / 2π = 8π / 2π = 4 Hz (pernyataan 3 benar)
v = λ . f = 0,5 m . 4 Hz = 2 m/s (Pernyataan 4 benar)
Jawaban: E

Nomor 2 (UN 2016)
Persamaan gelombang berjalan yang merambat pada seutas tali yang sangat panjang adalah y = 4 sin 2π (2t + 0,01 x). y dan x dalam cm, t dalam detik.
Dari pernyataan berikut:

1. Gelombang menjalar ke x positif
2. Panjang gelombang 1 m
3. Cepat rambat gelombang 20 m/s
4. Kelajuan sudut gelombang 4π rad /s

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

Pembahasan
y = 4 sin (4πt + 0,02πt)
A = 4 cm
ω = 4π
k = 0,02π
Ditanya: arah gelombang, λ, v, ω
Jawab:
Karena tanda pada sin + maka arah rambat gelombang ke kiri atau x negatif (Pernyataan 1 salah)
λ = 2π / k = 2π / 0,02π = 100 cm = 1 m (pernyataan 2 benar)
v = λ . f = λ . ω/2π = 1 m . 4π/2π = 2 m/s (pernyataan 3 salah)
ω = 4π (pernyataan 4 benar)
Jawaban: E

Pembahasan soal Ujian Nasional Fisika tentang Efek Doppler

Dibawah ini merupakan pembahasan soal Ujian Nasional fisika tentang Efek Doppler. Pembahasan soal ini dapat digunakan sebagai bahan belajar menghadapi UN dan ujian lainnya.

Nomor 1 (UN 2016)
Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kelajuan 144 km / jam sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 2000 Hz. Sebuah sepeda motor bergerak dengan kelajuan 40 m/s berlawanan arah dan kemudian berpapasan dengan mobil ambulans. Jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 320 m/s, maka perbandingan frekuensi yang didengar oleh pengendara sepeda motor saat mendekati dan menjauhi mobil ambulans adalah...
A. 36 : 64
B. 40 : 64
C. 49 : 81
D. 64 : 36
E. 81 : 49

Pembahasan
Diketahui
vs = 144 km/jam = 40 m/s
fs = 2000 Hz
vp = 40 m/s
v = 340 m/s
Ditanya: fd : fj = ...?
Jawab:
Menghitung frekuensi pendengar saat mendekati ambulans (fd)


Menghitung frekuensi pendengar saat menjauhi ambulans (fj)

Jadi perbandingan fd : fj
360 / 280 : 280 / 360
(36 x 36) : (28 : 28) = (9 x 9) : (7 x 7) = 81 : 49
Jawaban: E

Nomor 2
Sebuah mobil ambulans sambil membunyikan sirine bergerak berlawanan arah terhadap sebuah sepeda motor. Mula-mula keduanya saling mendekat, setelah berpapasan keduanya saling menjauh. Kecepatan mobil ambulans = 72 km/jam dan kecepatan motor 20 m/s. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s, maka perbandingan frekuensi bunyi yang didengar pengendara sepeda motor saat mendekat dan menjauh mobil ambulans adalah....
A. 64 : 81
B. 81 : 64
C. 81 : 72
D. 90 : 64
E. 91 : 81

Pembahasan
Pembahasan
Diketahui
vs = 72 km/jam = 20 m/s
vp = 20 m/s
v = 340 m/s
Ditanya: fd : fj = ...?
Jawab:
Menghitung frekuensi pendengar saat mendekati ambulans (fd)


Menghitung frekuensi pendengar saat menjauhi ambulans (fj):


Jadi perbandingann fd : fj =
360 / 320 : 320 / 360 = (36 x 36) : (32 x 32) = 81 : 64
Jawaban: B

Pembahasan soal Ujian Nasional (UN) fisika tentang Interferensi Young

Dibawah ini merupakan pembahasan soal Ujian Nasional Fisika tentang Interferensi Young atau Interferensi celah ganda.

Nomor 1 (UN 2016)
Pada percobaan Interferensi Young, dua celah disinari dengan cahaya monokromatik (λ = 6000 Å). Jika jarak celah ke layar 3,2 meter dan jarak dua garis terang pada layar 9,6 mm, maka jarak dua celah tersebut adalah....
A. 1 x 10^-3 m
B. 2 x 10^-3 m
C. 2 x 10^-4 m
D. 5 x 10^-4 m
E. 5 x 10^-5 m

Pembahasan
Diketahui:
λ = 6000 Å = 6 x 10^-7 m
L = 3,2 m
Δy = 9,6 mm = 9,6 x 10^-3 m
Ditanya: d
Δy = λ.L / d
d = λ.L / Δy
d = (6 x 10^-7 m . 3,2 m) / 9,6 x 10^-3 m
d = 19,2 x 10^-7 / 9,6 x 10^-3 m = 2 x 10^-4 m
Jawaban: C

Nomor 2 (UN 2016)
Cahaya monokromatik dengan panjang 600 nm melewati celah ganda yang berjarak 0,2 mm satu sama lain. Pola interferensi terang gelap ditangkap dilayar berjarak 1 m dari kedua celah tersebut. Jarak pita terang pertama dari terang pusat adalah....
A. 0,3 cm
B. 0,6 cm
C. 1,2 cm
D. 1,5 cm
E. 1,8 cm

Pembahasan
Diketahui
λ = 600 nm = 6 x 10^-7 m = 6 x 10^-5 cm
d = 0,2 mm = 2 x 10^-2 cm
L = 1 m = 100 cm
Ditanya: P1 (n = 1)
Jawab:
d . P / L = n λ
2 x 10^-2 cm . P1 / 100 cm = 1 . 6 x 10^-5 cm
P1 = 6 x 10^-3 / 2 x 10^-2 cm = 3 x 10^-1 cm = 0,3 cm
Jawaban: A

Pembahasan soal Ujian Nasional (UN) fisika Intensitas bunyi

Dibawah ini adalah pembahasan soal Ujian Nasional fisika tentang perbandingan intensitas bunyi. Pembahasan soal ini dapat digunakan sebagai bahan belajar untuk menghadapi UN dan ujian lainnya.

Nomor 1 (UN 2016)
Jarak tempat A ke sumber bunyi 3/4 kali jarak B ke sumber bunyi, sedangkan jarak tempat B ke sumber bunyi 2/3 kali jarak tempat C ke sumber bunyi. Jika intensitas bunyi yang didengar di A adalah 16 watt/m², maka perbandingan Intensitas bunyi yang didengar ditempat A, B dan C adalah....
A. 3 : 1 : 2
B. 3 : 2 : 1
C. 4 : 3 : 2
D. 16: 4 : 3
E. 16 : 9 : 4

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Intensitas bunyi yang didengar di B:
IA : IB = rB² : rA²
16 : IB = rB² : (3/4 rB)²
16 : IB = rB² : 9/16 rB²
IB = 16 x 9/16 = 9 watt/m²

Menghitung intensitas bunyi yang didengar di C
IB : IC = rC² : rB²
9 : IC = rC² : (2/3 rC)²
9 : IC = rC² : 4/9 rC²
IC = 9 x 4/9 = 4
Jadi perbandingan IA : IB : IC = 16 : 9 : 4
Jawaban: E

Nomor 2 (UN 2016)
Titik A, B, dan C berjarak masing-masing 20 m, 40 m, 50 m dari sumber bunyi S. Jika di A intensitas bunyinya 50 watt/m², maka perbandingan intensitas di A, B dan C berurutan adalah....
A. 16 : 25 : 40
B. 16 : 25 : 100
C. 25 : 16 : 100
D. 40 : 16 : 25
E. 100 : 25 : 16

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu intensitas di B:
IA : IB = rB² : rA²
50 : IB = 40² : 20²
50 : IB = 1600 : 400 = 4
IB = 50 / 4  watt/m²

Menghitung intensitas di C
IA : IC = rC² : rA²
50 : IC = 50² : 20²
50 : IC = 2500 : 400
IC = 50 x 400 / 2500 = 400 / 50 = 8 watt/m²
Jadi perbandingan IA : IB : IC = 50 : 50/4 : 8 = 200 : 50 : 32 = 100 : 25 : 16
Jawaban: E

Pembahasan soal Ujian Nasional (UN) fisika gelombang stasioner

Dibawah ini adalah pembahasan soal Ujian Nasional fisika tentang gelombang Stasioner.

Nomor 1 (UN 2016)
Seutas dawai mempunyai panjang 90 cm, salah satu ujungnya terikat dan ujung lainnya digetarkan dengan alat penggetar. Jika sepanjang dawai terbentuk 3 buah gelombang, maka jarak titik simpul ke empat dari ujung terikat adalah...
A. 1,20 m
B. 0,60 m
C. 0,53 m
D. 0,45 m
E. 0,30 m

Pembahasan
Diketahui:
L = 90 cm = 0,9 m
3λ = 0,9 m maka λ  = 0,3 m
Ditanya: S4
Jawab:

S4 = 3/2 λ  = 3/2 . 0,3 m = 0,45 m
Jawaban: D

Nomor 2 (UN 2016)
Seutas senar yang panjangnya 2 m diikat salah satu ujungnya dan ujung lainnya digetarkan dengan vibrator sehingga terbentuk 5 simpul gelombang stasioner. Letak perut kedua dari ujung pantul adalah....
A. 1/4 meter
B. 3/4 meter
C. 1 meter
D. 3/2 meter
E. 7/4 meter

Pembahasan
Diketahui:
L = 2 m
S5 = 2 m
Ditanya: P2
Jawab:
Hitung terlebih dahulu panjang gelombang λ :
S5 = 2λ
λ = S5/2 = 2m / 2 = 1 meter
Maka:

P2 = 3/4 λ  = 3/4 . 1 meter = 3/4 meter
Jawaban: B

Pembahasan soal Ujian Nasional (UN) fisika tentang GLBB

Nomor 1 (UN 2016)
Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu dari pergerakan benda berikut ini!

Jarak yang ditempuh benda dari t = 2 sekon ke t = 10 sekon adalah...
A. 32 m
B. 40 m
C. 44 m
D. 56 m
E. 60 m

Pembahasan
Untuk menghitung jarak berdasarkan gravik v-t dengan menghitung luas dibawah kurva. Antara t = 2 s sampai t = 10 s dapat dibentuk 2 bangun yaitu persegi panjang (bawah) dan trapesium (atas). Jadi,
Luas persegi panjang = P x L = 8 x 4 = 32
Luas Trapesium = 1/2 (jumlah sisi sejajar) x Tinggi = 1/2 (8 + 4) x 4 = 24
Jadi jarak yang ditempuh = 32 m + 24 m = 56 m
Jawaban: D

Nomor 2 (UN 2016)
Perhatikan grafik berikut!

Jarak total yang ditempuh benda adalah...
A. 10 m
B. 20 m
C. 25 m
D. 40 m
E. 80 m

Pembahasan
Pada grafik tersebut, dapat dibagi dua trapesium atas dan bawah.
Luas trapesium atas = 1/2 (jumlah sisi sejajar) x Tinggi = 1/2 (6 + 4) x 5 = 25
Luas Trapesium bawah = 1/2 (4 + 2) x 5 = 15
Jadi jarak tempuh total = 25 m + 15 m = 40 m
Jawaban: D

Nomor 3 (UN 2016)
Kelereng P dilempat ke atas dan 2 sekon kemudian ditempat yang sama kelereng Q juga dilempar ke atas. Kecepatan awal kedua kelereng sama yaitu 40 m/s. Jika kemudian kelereng P jatuh menabrak kelereng Q yang bergerak ke atas, maka tinggi kedua kelereng dari tanah saat bertabreakan adalah..
A. 80 m
B. 75 m
C. 60 m
D. 35 m
E. 20 m

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu ketinggian maksimum kelereng P:
hmaks P = vo² / 2.g = 40² / 20 = 80 m
Hitung waktu untuk mencapai ketinggian maksimum
tm = vo/g = 40 /10 = 4 s
Ini menunjukkan ketika kelereng P berada di ketinggian Maksimum (h = 80 m), kelereng Q berada pada ketinggian 40 m karena dilempar 2 sekon kemudian. Sehingga kelereng Q bertabrakan dengan kelereng P 1 sekon setelahnya atau pada t = 3 s. Jadi ketinggiannya:
h = v0t - 1/2 g t² = 40 . 3 - 1/2 . 10 . 3² = 120 - 45 = 75 m.
Jawaban: B

Pembahasan soal Ujian Nasional (UN) Fisika perpindahan

Dibawah ini adalah pembahasan soal ujian nasional fisika tentang perpindahan. Pembahasan soal ini bertujuan untuk bahan belajar siswa dalam menghadapi UN atau ujian lainnya.

Nomor 1 (UN 2016)
Sebuah mobil mainan digerakkan ke arah barat sejauh 8 m, kemudian berbelok ke utara sejauh 8 m, lalu berbelok ke arah timur sejauh 5 m membentuk sudut 37^o terhadap utara. Besar perpindahan mobil tersebut adalah... (cos 37^o = 0,8 dan sin 37^o = 0,6)
A. 6 m
B. 8 m
C. 10 m
D. 12 m
E. 13 m

Pembahasan
Perjalanan mobil mainan tersebut digambarkan sebagai berikut:


Garis warna merah = besar perpindahan, untuk menentukannya: cari panjang DE, DF dan AF.
DE = CD sin 53^o = 5 m . 0,8 = 4 m
DF = 4 m + 8 m = 12 m
CE = 5 m sin 53^o = 5 m . 0,6 = 3 m, sehingga AF = 8 m - 3 m = 5 m
Maka perpindahan:
AD = √DF² + AF² = √12² + 5² = √144 + 25 = √169 = 13 m
Jawaban: E

Nomor 2 (UN 2016)
Rute perjalanan sebuah robot track line adalah sebagai berikut:

• 9 meter menuju timur
• 15 meter membentuk sudut 53 dari timur ke utara
• 9 meter menuju barat

Perpindahan robot track line adalah....
A. 5 m
B. 8 m
C. 12 m
D. 15 m
E. 29 m

Pembahasan
Gambar perjalanan robot tersebut sebagai berikut


Garis merah = perpindahan robot.
BD = Sin 53^o. BC = 0,8 . 15 m = 12 m
Maka perpindahan
AD =  √AB² + BD² = √9² + 12² = √81 + 144 = √225 = 15
Jawaban: D

Pembahasan soal UN fisika tentang pengukuran

Dibawah ini adalah pembahasan soal Ujian Nasional pelajaran fisika SMA tentang pengukuran yang meliputi Neraca Ohauss, Mikrometer Sekrup, Jangka sorong dan angka penting.

Nomor 1 (UN 2014)
Perhatika hasil timbangan dengan neraca Ohauss tiga lengan seperti gambar dibawah ini!


Massa Benda yang ditimbang adalah...
A. 348,0 gram
B. 438,0 gram
C. 538,0 gram
D. 548,0 gram
E. 834,0 gram

Pembahasan
Untuk menghitung massa benda yang ditimbang dengan Neraca Ohauss yaitu menjumlah hasil timbangan masing masing lengan.
Lengan depan = 8 gram
Lengan tengah = 40 gram
Lengan belakang = 300 gram
Jadi Massa benda = 300 gram + 40 gram + 8 gram = 348 gram
Jawaban: A

Nomor 2 (UN 2014)
Seorang siswa mengukur ketebalan buku menggunakan mikrometer sekrup yang ditunjukkan pada gambar dibawah.

Hasil pengukuran tersebut adalah...
A. 4,25 mm
B. 4,75 mm
C. 5,25 mm
D. 5,50 mm
E. 5,75 mm

Pembahasan
Hasil pengukuran pada skala tetap = 4,5 mm
Hasil pengukuran pada skala nonius = 0,25 mm
Jadi hasil pengukuran mikrometer sekrup = 4,5 mm + 0,25 mm = 4,75 mm
Jawaban: B

Nomor 3 (UN 2010)
Perhatikan gambar pengukuran panjang balok dibawah ini.

Hasil pengukuran yang diperoleh adalah...
A. 3,00 cm
B. 3,04 cm
C. 3,07 cm
D. 3,17 cm
E. 4,17 cm

Pembahasan
Hasil pengukuran pada skala tetap = 3,1 cm
Hasil pengukuran pada skala nonius = 0,7 mm = 0,07 cm (lihat skala nonius yang berimpit dengan skala tetap)
Jadi hasil pengukurannya = 3,1 cm + 0,07 cm = 3,17 cm
Jawaban: D

Nomor 4
Dari hasil pengukuran plat seng, panjang 1,5 m dan lebarnya 1,20 m. Luas plat seng tersebut menurut aturan angka penting adalah....
A. 1,8012 m2
B. 1,801 m2
C. 1,800 m2
D. 1,80 m2
E. 1,8 m2

Pembahasan
1,5 m x 1,20 m = 1,8 m2
Penulisan hasil perhitungan harus memiliki angka penting yang paling sedikit dari angka yang dikalikan. 1,5 mempunyai 2 angka penting dan 1,80 mempunyai 3 angka penting. Jadi yang paling sedikit 2 angka penting sehingga hasil perhitungan harus memiliki 2 angka penting.
Jawaban: E