Kumpulan RPP Kurikulum 2013 SD, MI, SMP , MTS, SMA, MA, SMK Terlengkap

Jumat, 25 Mei 2018

Pembahasan Fisika UN 2017 No. 26 - 30

Pembahasan soal-soal Fisika Ujian Nasional (UN) tahun 2017 nomor 26 sampai dengan nomor 30 tentang:
  • elastisitas bahan (pegas), 
  • alat optik, 
  • gerak harmonik, 
  • gelombang berjalan, dan 
  • gelombang stasioner.

Soal No. 26 tentang Elastisitas Bahan

Dari hasil percobaan sebuah pegas yang diberi beban, diperoleh data sebagai berikut:
No. Massa beban (gram) Pertambahan panjang (cm)
1 50 4
2 100 6
3 150 8
4 200 10
5 250 12

Dari pernyataan-pernyataan berikut:
  1. Semakin besar massa beban maka konstanta pegas makin kecil.
  2. Semakin besar gaya pada pegas dan pertambahan panjang maka konstanta pegas semakin kecil.
  3. Pertambahan panjang sebanding dengan gaya pada pegas.
  4. Besar konstanta pegas pada percobaan di atas adalah 125 N.m−1.
Yang merupakan hasil kesimpulan percobaan tersebut yang benar adalah ….A.   (1) dan (2)
B.   (1) dan (3)
C.   (2) dan (3)
D.   (2) dan(4)
E.   (3) dan (4)

Pembahasan

Hubungan antara massa beban, pertambahan panjang, dan konstanta pegas diturunkan dari rumus:
F = kx
Dari rumus di atas dapat disimpulkan bahwa gaya pegas F sebanding dengan pertambahan panjang ∆x. [pernyataan 3 benar]
Gaya pegas F pada percobaan di atas merupakan gaya berat (F = mg) sehingga:
Rumus konstanta pegas, k= mg/∆x

Berdasarkan rumus konstanta pegas di atas, kita buat tabel sebagai berikut:
No. m (kg) x (m) k = mg/∆x
1 0,05 0,04 12,50
2 0,10 0,06 16,67
3 0,15 0,08 18,75
4 0,20 0,10 20,00
5 0,25 0,12 20,83

Lho, nilai konstanta pegas k kok semakin besar ya? Padahal yang namanya konstanta itu nilainya selalu tetap (konstan). Ok, tak apalah, mungkin salah memodifikasi soal. [Yang pasti pernyataan 1. 2, dan 4 salah]
Jadi, kesimpulan yang benar dari percobaan di atas hanya pernyataan 3. [tidak ada opsi jawaban yang memenuhi]
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Elastisitas Bahan.

Soal No. 27 tentang Alat Optik

Sebuah mikroskop yang memiliki fokus objektif 1 cm dan okuler 15 cm digunakan untuk melihat benda renik dengan pengamatan mata tanpa akomodasi, ternyata jarak kedua lensa 26 cm. Kemudian pengamatan dilakukan dengan mata berakomodasi maksimum (Sn = 25 30 cm), maka jarak kedua lensa adalah ….A.   11 cm
B.   16 cm
C.   21 cm
D.   23 cm
E.   25 cm

Pembahasan

Diketahui:
fob = 1 cm
fok = 15 cm
 Sn = 30 cm
Jarak lensa objektif dan okuler saat pengamatan tanpa akomodasi adalah:
                  d = 26 cm
     S'ob + fok = 26 cm
S'ob + 15 cm = 26 cm
              S'ob = 11 cm
Sedangkan jarak kedua lensa tersebut saat pengamatan dengan mata akomodasi maksimum dirumuskan:
Rumus jarak lensa objektif dan okuler mikroskop saat mata akomodasi maksimum

Jadi, jarak kedua lensa saat pengamatan dilakukan dengan mata akomodasi maksimum adalah 21 cm (C).
Catatan:
Nilai Sn pada soal di atas sengaja Kak Ajaz ralat agar ada jawabannya.
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Alat-alat Optik.

Soal No. 28 tentang Gerak Harmonik

Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah balok di atas lantai licin bergerak harmonik pada sebuah pegas dengan amplitudo 0,2 meter.
sebuah balok di atas lantai licin bergerak harmonik pada sebuah pegas

Jika dalam waktu 20 sekon terjadi 5 getaran maka hubungan antara simpangan (y) terhadap waktu (t) ditunjukkan oleh grafik ….
Grafik hubungan antara simpangan (y) terhadap waktu (t) gerak harmonik, dalam waktu 20 sekon terjadi 5 getaran, opsi jawaban fisika UN 2017

Pembahasan

Jika dalam waktu 20 sekon terjadi 5 getaran (gelombang) maka periode getarannya adalah:
Rumus periode getaran gerak harmonik, T= (waktu getar)/(banyak getaran), dalam waktu 20 sekon terjadi 5 getaran

Grafiknya adalah:
Grafik simpangan (y) terhadap waktu (t) dengan periode 4 sekon

Jadi, grafik yang dimaksud adalah opsi (A).

Soal No. 29 tentang Gelombang Berjalan

Sebuah gelombang berjalan dari titik A menuju titik B yang dinyatakan dengan persamaan y = 10 sin ⁡2π(tx/100), y dalam cm dan t dalam s. Jarak titik A ke B sejauh 150 cm dan A telah bergetar 2 sekon, maka simpangan di titik B adalah ….
A.   0 cm
B.   5 cm
C.   10 cm
D.   15 cm
E.   20 cm

Pembahasan

Diketahui:
x = 150 cm
t = 2 s
Substitusikan nilai x dan t pada persamaan gelombang.
y = 10 sin ⁡2π(tx/100)
   = 10 sin ⁡2π(2 − 150/100)
   = 10 sin⁡ π
   = 10 sin⁡ 180°
   = 0
Jadi, simpangan di titik B adalah nol (A).
Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gelombang.

Soal No. 30 tentang Gelombang Stasioner

Persamaan gelombang stasioner pada dawai gitar y = 40 sin⁡(20πx) cos⁡(60πt), dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Dari persamaan tersebut letak perut kesatu, kedua, dan ketiga dari titik pantul berjarak ….A.   2 cm; 6 cm; dan 10 cm
B.   2,5 cm; 7,5 cm; dan 12,5 cm
C.   3 cm; 9 cm; dan 15 cm
D.   7 cm; 21 cm; dan 35 cm
E.   10 cm; 30 cm; dan 50 cm

Pembahasan

Gelombang stasioner pada dawai dengan persamaan y = 40 sin⁡(20πx) cos⁡(60πt) merupakan gelombang stasioner ujung terikat. Gelombangnya merupakan fungsi kosinus dengan amplitudo 40 sin⁡(20πx).
Mari kita bandingkan dengan bentuk baku dari persamaan gelombang stasioner ujung terikat.
y = 40 sin⁡(20πx) cos⁡(60πt)
y = 2A sin⁡ kx cos ⁡ωt    [bentuk baku]
Berdasarkan bentuk baku di atas, diperoleh:
     k = 20π
2π/λ = 20π
     λ = 0,1 m
        = 10 cm
Sekarang perhatikan letak perut pada grafik gelombang stasioner ujung terikat berikut ini!
Letak perut pada gelombang stasioner ujung terikat, perut pertama dan seterusnya 1/4 λ,3/4 λ,5/4 λ

Berdasarkan grafik di atas tampak bahwa letak perut pertama, kedua, dan ketiga berturut-turut adalah:
1/4 λ;  3/4 λ;  5/4 λ
Dengan λ = 10 cm, diperoleh:
= 1/4 ∙ 10;  3/4 ∙ 10;  5/4 ∙1 0
= 2,5;  7,5;  12,5
Jadi, letak perut kesatu, kedua, dan ketiga dari titik pantul adalah 2,5 cm; 7,5 cm; dan 12,5 cm (B).

loading...
Previous
Next Post »

Posting Komentar