SOAL DAN PEMBAHASAN UN FISIKA SMA TAHUN 2015 NO 16-20

16. Pernyataan berikut berkaitan dengan diagram P-V di samping!

(1). proses AB isokhorik maka Q = ΔU
(2). proses AB isokhorik maka ΔU = -W
(3). proses BC adalah isobarik maka sistem menyerap kalor
(4). proses BC adalah isobarik maka usaha tergantung pada perubahan volume

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

Pembahasan
Proses isokhoris AB perubahan volume = 0 sehingga W = pΔV = 0. Perubahan energi dalam:
ΔU = Q - W
ΔU = Q - 0
ΔU = Q → (1) benar, (2) salah.

Proses BC berlangsung pada tekanan yang tetap (isobarik) dengan usaha sebesar W = PΔV → (4) benar.

Jawaban: C. (1) dan (4)

17. Suatu gas mengalami proses termodinamika seperti ditunjukkan pada grafik berikut!

Usaha gas dalam satu siklus adalah...
A. 0,50 x 105 joule
B. 0,75 x 105 joule
C. 1,00 x 105 joule
D. 1,50 x 105 joule
E. 1,75 x 105 joule

Pembahasan
Dari grafik P-V dapat dicari usaha pada satu siklus dengan mencari luas siklusnya. Dengan catatan satuan tekanan dalam Pa dan volume dalam m3. Jika belum, dapat dikonversi dulu.

Berdasarkan gambar di atas luas siklus = luas segitiga ABC
= (AB X BC) / 2
= (3 - 1,5)(2 &×105 - 1×105) / 2
= 1,5(1×105) / 2
= 0,75 &times105
Jawaban: B

18. Garpu tala digetarkan menghasilkan gelombang di udara seperti pada gambar berikut. Jika garpu tala digetarkan selama 1/2 menit, maka cepat rambat gelombang adalah...


A. 0,25 cm⋅s-1
B. 0,50 cm⋅s-1
C. 1,00 cm⋅s-1
D. 1,50 cm⋅s-1
E. 2,00 cm⋅s-1

Pembahasan
Banyaknya gelombang adalah n = 5. Panjang gelombangnya = λ = x/n = 30/5 = 6 cm
Dalam waktu t = 1/2 menit = 30 sekon. Periodenya T = t/n = 30 / 5 = 6 sekon
Cepat rambat v = λ / T = 6 cm / 6 s = 1 cm/s
Jawaban: C

19. Sebuah gelombang berjalan sesuai persamaan y = -4 sin π(2x - 50t) m. DApat disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
(1). periode gelombang 0,02 sekon
(2). panjang gelombang 2 m
(3). cepat rambat gelombang 25 m⋅s-1
(4). dua titik berjarak 25 m sefase

Kesimpulan yang bear adalah....
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (3) dan (4)

Pembahasan
Persamaan gelombangnya:
y = -4 sin π(2x - 50t) dapat diubah menjadi
y = -4 sin (2πx - 50πt)

dari pola
y = A sin (kx - ωt) diperoleh data:
k = 2π / λ = 2π → λ = 1 m → (2) salah
ω = 2πf = 50π → f = 50/2 = 25 Hz
Cepat rambat v = λf = 1(25) = 25 m/s
Periode T = 1/f = 1/25 = 0,04 s → (1) salah

Pilihan yang mengandung (1) dan (2) salah, tersisa sebagai jawaban: E. (3) dan (4)

20. Perhatikan gambar spektrum gelombang elektromagnetik!

Ciri dari spektrum yang ditandai dengan no.2 adalah...
A. dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer
B. dapat mendeteksi dan menentukan jarak objek
C. dibangkitkan oleh getaran elektron dalam molekul karena efek panas
D. dapat menyebabkan kanker kulit
E. daya tembus paling besar dan frekuensi paling kecil

Pembahasan
Berdasarkan urutan spektrum gelombang elektromagnetik, daerah nomor 2 adalah spektrum ultraviolet atau UV. Sinar UV dapat menyebabkan kanker kulit. Jawaban: D