40 Soal dan Pembahasan UN Fisika 2019 SMA

Soal UN Fisika 2019 No. 21

Pada sebuah eksperimen interferensi celah ganda digunakan cahaya hijau dengan panjang gelombang 5000 Å (1 Å = 10−10 m) dan cahaya violet yang panjang gelombangnya 4000 Å. Saat menggunakan cahaya hijau dengan jarak antarcelah d, pola interferensi terbentuk pada layar yang berjarak L dari celah ganda. Saat digunakan cahaya violet, layar diatur agar jarak pita terang pertama dari terang pusat sama dengan ketika disinari cahaya hijau. Agar hal tersebut tercapai maka jarak celah ke layar harus dijadikan ….

A. 5L

B. 3L

C. 5/4 L

D. 1/5 L

E. 1/3 L

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui:

λ_h = 5000 Å

λ_v = 4000 Å

L_h = L

Ditanyakan: L_v = …?

Jawaban:

λ_h . L_h = λ_v . L_v

5000 . L = 4000 . L_v

L_v = 5000L/4000

L_v = 5/4 L

Soal UN Fisika 2019 No. 22

Perhatikan gambar cermin cembung pada persimpangan jalan berikut!

Sebuah mobil mula-mula berada pada jarak 4 m di depan cermin cembung tersebut, kemudian mobil bergerak menjauhi cermin sehingga jaraknya menjadi 6 m. Jika jari-jari kelengkungan cermin 24 m maka perbandingan jarak bayangan mula-mula dengan jarak bayangan setelah mobil menjauh adalah ….

A. 1/4

B. 1/2

C. 3/4

D. 5/4

E. 5/2

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui:

r = 24 m

s₁ = 4 m

s₂ = 6 m

Ditanyakan:  s^’₁ : s^’₂ = …?

Jawaban:

Langkah pertama yaitu kita tentukan dulu nilai titik fokusnya (f).

f = – ½ x r

f = – ½ x 24 = -12

Selanjutnya, kita cari jarak bayangan benda ketika benda berada pada jarak 4m.

s^’₁ = s₁.f/(s₁-f)

s^’₁ = 4(-12)/(4 – (-12))

s^’₁ = -48/16

s^’₁ = -3

Kemudian, kita cari jarak bayangan benda ketika benda berada pada jarak 6 m

s^‘₂ = s₂.f/(s₂-f)

s^’₂ = 6 . (-12)/(6 – (-12))

s^’₂ = -72/18

s^’₂ = -4

maka perbandingan jarak bayangan mula-mula dengan jarak bayangan setelah mobil menjauh adalah ¾.

s^’₁ : s^’₂ = -3 : – 4

s^’₁ : s^’₂ = 3 : 4

Soal UN Fisika 2019 No. 23

Alkohol yang suhunya 0 ℃ bermassa 1 kg dipanaskan pada suatu pemanas. Grafik perubahan suhu terhadap kalor diberikan pada gambar di bawah ini.

Kalor yang dibutuhkan alkohol dari keadaan suhu 0 ℃ sampai mencapai suhu 78 ℃ dan seluruhnya telah berubah wujud adalah … (kalor jenis alkohol = 2.400 J/kg.℃, kalor uap alkohol = 2,1 ∙ 10⁵ J/kg).

A. 187,2 kJ

B. 210,2 kJ

C. 397,2 kJ

D. 450,2 kJ

E. 497,2 kJ

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui:

m = 1 kg

c = 2.400 J/kg.℃

T₁ = 0⁰C

T₂ = 78⁰C

∆T = T₂ – T₁ = 78⁰C – 0⁰C = 78⁰C

L = 2,1 ∙ 10⁵ J/kg

Ditanyakan: Q = …?

Jawaban:

Q = m x c x ∆T + m x L

Q = 1 kg x 2.400 J/kg℃ x 78⁰C + 1 kg x 2,1 ∙ 10⁵ J/kg

Q = 187.200 J + 210.000 J

Q = 397.200 J = 397,2 kJ

Soal UN Fisika 2019 No. 24

Di sebuah laboratorium, sekelompok siswa melaksanakan percobaan tentang suhu dan kalor. Percobaan dilakukan dengan memasukkan es yang bersuhu −10 ℃ ke dalam segelas air hangat yang bersuhu 50 ℃. Massa es dan massa air hangat masing-masing 100 gram dan 190,48 gram. Setelah es dimasukkan ke dalam air hangat, campuran diaduk secara perlahan sampai mencapai keseimbangan termal, di mana termometer menunjukkan suhu 0 ℃.

Pernyataan yang benar tentang kondisi es sekarang adalah … (kalor jenis es = 2.100 J/(kg.℃), kalor jenis air = 4.200 J/(kg.℃), kalor lebur es = 336.000 J/kg).

A. es masih tersisa 50 gram

B. tidak ada es mencair

C. seluruh es telah mencair

D. setengah bagian es mencair

E. es masih tersisa 10 gram

Jawaban: C

Pembahasan:

Diketahui:

T_es = -10⁰C

T_air = 50⁰C

T_campuran = 0⁰C

∆T_es = 0⁰C – (-10⁰C) = 10⁰C

∆T_air = 50⁰C – 0⁰C = 50⁰C

m_es = 100 gram = 0,1 kg

m_air = 190,48 gram = 0,19048 kg

c_es = 2.100 J/kg⁰C

C_air = 4.200 J/kg⁰C

L_es = 336.000 J/kg

Ditanyakan: m_es yang mencair = …?

Jawaban:

Q_lepas = Q_terima

Q­_air = Q_es + Q_{lebur es}

m_air x c_air x ∆T_air = m_es x c_es x ∆T_es + m_{lebur es} x L_es

0,19048 kg x 4.200 J/kg⁰C x 50⁰C = 0,1 kg x 10⁰C x 2.100 J/kg⁰C + m_{lebur es} x 336.000 J/kg

40000,8 J = 2100 J + m_{lebur es} x 336.000 J/kg

m_{lebur es} x 336.000 J/kg = 40.000,8 J – 2.100 J

m_{lebur es} x 336.000 J/kg = 37.900,8 J

m_{lebur es} = 37. 900,8/336.000

m_{lebur es} = 0,1128 kg = 112,8 gram

Karena masa lebur es bernilai 112,8 gram itu artinya masanya lebih besar dari masa es yang hanya 100 gram. Sehingga dapat dikatakan bahwa seluruh es telah mencair.

Soal UN Fisika 2019 No. 25

Amir akan memasangkan kaca pada mobilnya. Dia akan memilih kaca yang tepat agar panas pada siang hari tidak mudah merambat melalui kaca dari luar ke bagian dalam mobil. Suhu luar saat panas terik sebesar 38 ℃ dan suhu bagian dalam mobil 20 ℃. Manakah jenis kaca yang tepat dipilih Amir?

Pilihan	Jenis Kaca	Konduktivitas k (W/mK)	Ketebalan L (mm)
A.	I	0,6	6
B.	II	0,3	6
C.	III	0,3	4
D.	IV	0,6	4
E.	V	0,8	4

Jawaban: B

Pembahasan:

Semakin kecil nilai k/L maka semakin bersifat isolator (sulit menghantarkan panas).

Pilihan	Jenis Kaca	Konduktivitas k (W/mK)	Ketebalan L (mm)	k/L
A.	I	0,6	6	0,1
B.	II	0,3	6	0,05
C.	III	0,3	4	0,075
D.	IV	0,6	4	0,15
E.	V	0,8	4	0,2