Pembahasan Soal No.11-20 UN Fisika SMA

Pembahasan No. 11-15 Soal UN Fisika SMA. Admin E-sbmptn akan membagikan Soal dan Pembahasan UN Fisika SMA Ujian Nasional 2014 Nomor 11-20 ini kepada adik-adik sekalian, semoga membantu dan dapat melatih kemampuan adik-adik dalam mengerjakan soal un Fisika SMA.

Soal No. 11
Bola A massanya 3 kg dilepaskan tanpa kecepatan awal dan menempuh lintasan seperti gambar, jika percepatan gravitasi 10 m⋅s^-2, energi kinetik bola saat di B adalah….



A. 4 joule
B. 8 joule
C. 10 joule
D. 12 joule
E. 36 joule

Pembahasan
Hukum kekekalan energi mekanik:
Untuk acuan titik nol disini diambil titik B, sehingga h_B = 0 dan h_A = 120 cm = 1,2 m

Kunci Jawaban: E. 36 Joule

Soal No. 12
Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v₁ = 4 m⋅s^-1 ke kiri.



Setelah membentur tembok bola memantul dengan kecepatan v₂ = 2 m⋅s^-1 ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah....
A. 0,24 N.s
B. 0,12 N.s
C. 0,08 N.s
D. 0,06 N.s
E. 0,04 N.s

Pembahasan
Impuls:
I = m(v₂ − v₁)
I = 0,020 (2 − [−4])
I = 0,02 (6) = 0,12 N⋅s
Jawab: B. 0,12 N⋅s

Soal No. 13
Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 100 cm di atas lantai seperti gambar,



maka tinggi pantulan kedua (h₂) adalah….
A. 50 cm
B. 48 cm
C. 45 cm
D. 36 cm
E. 20 cm

Pembahasan
Data:
h_o = 100 cm
h₁ = 60 cm
h₂ =.........

Jawaban: D. 36 cm

Soal No. 14
Sebuah pipa U yang diisi minyak dan air dalam keadaan stabil tampak seperti gambar.



Massa jenis air = 1000 kg.m^{– 3}, dan massa jenis minyak 800 kg.m^{– 3}, maka perbedaan ketinggian (Δ h) adalah…..
A. 8 cm
B. 6 cm
C. 5 cm
D. 4 cm
E. 2 cm

Pembahasan
Tekanan hidrostatis di titik A sama dengan tekanan hidrostatis di titik B. Cari ketinggian air, kemudian selisihkan dengan tinggi minyak:

Jawaban: E. 2 cm

Soal No. 15
Air mengalir melalui pipa mendatar seperti gambar di samping!



Luas penampang A = 200 cm² dan penampang B = 100 cm² jika air mengalir di penampang B dengan kecepatan 4 m.s⁻¹ dan tekanan di penampang A = 90 kPa, maka tekanan di penampang B adalah....(ρ air = 10³ kg.m⁻³ )
A. 70 kPa
B. 74 kPa
C. 80 kPa
D. 84 kPa
E. 86 kPa

Pembahasan
Data:
Luas penampang:
A_a = 200 cm²
P_a = 90 kPa
A_b = 100 cm²
v_b = 4 m.s⁻¹
P_b =.....

Dari hukum bernoulli


Pipa di soal mendatar, sehingga h_a = h_b, rumus di atas menjadi


Masukkan data


Jawaban: D. 84 kPa

Soal No. 16
Sebatang baja bersuhu 45° C dipanaskan sampai suhu 85° C sehingga panjangnya menjadi 50,02 cm. Jika koefisien muai panjang baja 1,0 × 10⁻⁵ ° C⁻¹ , maka panjang batang baja mula-mula adalah....
A. 50 cm
B. 48 cm
C. 46 cm
D. 45 cm
E. 40 cm
Pembahasan
Data soal:
ΔT = 85 − 45 = 40°C
lt = 50,02 cm
α = 1,0 × 10⁻⁵ ° C⁻¹
lo =....

Pemuaian panjang, menentukan panjang awal:

 
Soal No. 17
Enam kilogram batang timah hitam dengan kalor jenis 1400 J.kg⁻¹ °C⁻¹ bersuhu 60° C dicelupkan ke dalam 20 kg air dengan kalor jenis 4200 J.kg⁻¹ °C⁻¹. Setelah terjadi kesetimbangan termal suhu akhir campuran 20° C. Suhu air mula-mula adalah….
A. 20° C
B. 18° C
C. 16° C
D. 12° C
E. 10° C

Pembahasan
Data:
Timah
m_t = 6 kg
T_t = 60° C
ΔT = 60° C − 40° C = 20° C
c_t = 1400 J.kg⁻¹ °C⁻¹

Air
m_a = 20 kg c_t = 4200 J.kg⁻¹ °C⁻¹

Suhu akhir
T_akhir = 20°C
 T_air =.....

Azas black, kalor dari timah diserap oleh air, sehingga suhu timah turun, suhu airnya naik.



Soal No. 18
Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu T dan tekanan P.
  Tabung I          Tabung II
 


Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung 2, maka volume gas menjadi....
A. 1/2 V
B. 8/9 V
C. 9/8 V
D. 2/3 V
E. 3/2 V

Pembahasan
Data soal:
Tekanan menjadi 4/3 mula-mula:
P₁ = 3
P₂ = 4

Suhu menjadi 3/2 mula-mula:
T₁ = 2
T₂ = 3
V₂ = ..... V₁



Soal No. 19
Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 600 K mempunyai efisiensi 20%. Agar efisiensinya maksimum naik menjadi 60%, suhu reservoir rendah tetap, maka seharusnya suhu reservoir suhu tinggi adalah....
A. 1400 K
B. 1200 K
C. 950 K
D. 850 K
E. 800 K

Pembahasan
Rumus efisiensi (dalam pecahan), T_r untuk suhu rendah, T_t untuk suhu tinggi:
Kondisi I, mesin carnot η = 20% = 0,2  → (1 − η) = 0,8
Suhu rendahnya: T_r = 0,8 × 600 = 480 K

Kondisi II, η = 60% = 0,6 → (1 − η) = 0,4
Dengan T_r = 480 K, maka suhu tingginya:
T_t = 480 / 0,4 = 1200 K

Soal No. 20
Perhatikan pernyataan berikut!
(1) dapat dipantulkan
(2) dapat berinterferensi
(3) dapat dipolarisasikan
(4) merambat tidak memerlukan medium
(5) bentuk gelombang longitudinal

Pernyataan yang merupakan ciri-ciri gelombang bunyi adalah....
A. (1), (2), dan (3)
B. (1), (3), dan (4)
C. (1), (4), dan (5)
D. (1), (2), dan (5)
E. (2), (3), dan (4)

Pembahasan
Tentang sifat-sifat gelombang bunyi:
(1) dapat dipantulkan → Benar
(2) dapat berinterferensi → Benar
(3) dapat dipolarisasikan → Salah (Polarisasi untuk gelomang Transversal, sementara bunyi gelombang longitudinal)
(4) merambat tidak memerlukan medium → Salah
(5) bentuk gelombang longitudinal → Benar

Jawaban: D. (1), (2), dan (5)