Contoh Soal dan Jawaban serta Pembahasan UN Fisika SMA

Contoh Soal dan Jawaban serta Pembahasan UN Fisika SMA  , 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.

1. 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

Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v₁ = 4 m⋅s^-1 ke kiri.

2.
 

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


3. 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



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

Jawaban: D. 36 cm


4. 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

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

Jawaban: E. 2 cm

5. Tali dengan massa persatuan panjang sebesar 2 gr/m ditegangkan dengan gaya sebesar 320 N. Maka kecepatan bunyi tersebut adalah .......
a. 100 m/s
b. 200 m/s
c. 300 m/s
d. 400 m/s
e. 500 m/s

Jawaban : D
Pembahasan :
μ = 2 gr/m = 2. 10^-3 kg/m
F = 320 N
v = .......?

Jadi cepat rambat gelombang bunyi pada dawai adalah 400 m/s 

6. Jika sebuah dawai digetarkan sampai timbul nada atas kedua maka akan terjadi ….
a. 4 perut dan 5 simpul
b. 4 perut dan 4 simpul
c. 4 perut dan 3 simpul
d. 3 perut dan 4 simpul
e. 3 perut dan 3 simpul

Jawaban : D
Pembahasan :
Nada atas kedua dari dawai dapat digambarkan dengan :

dari gambar di atas diperoleh : 3 perut dan 4 simpul 

7. Frekuensi nada dasar sebuah dawai sepanjang L adalah 120 Hz. Jika dawai diperpendek menjadi ¼ L maka frekuensi nada dasarnya menjadi ......

a. 30 Hz 

b. 60 Hz 

c. 120 Hz 

d. 240 Hz 

e. 480 Hz

Jawaban : E

mula - mula : frekuensi f, panjang dawai L

perubahan : frekuensi f', panjang dawai L'

8. Frekuensi nada dasar yang dihasilkan oleh sebuah dawai adalah 200 Hz. Maka nada atas ke-dua yang dihasilkan mempunyai frekuensi sebesar ......
a. 200 Hz
b. 300 Hz
c. 400 Hz
d. 500 Hz
e. 600 Hz

Jawaban : E

Pembahasan :

INGAT Perbandingan frekuensi pada dawai
nada dasar : nada atas 1 : nada atas 2 = f0 : f1 : f2 = 1 : 2 : 3
Maka Nada atas ke-dua = 3 x nada dasar = 3 x 200 = 600 Hz 

9. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10 gr ditegangkan 200 N, maka saat dipetik akan menghasilkan nada-nada. Maka frekuensi nada atas ketiga yang dihasilkan piano adalah .... 

a. 100 Hz 

b. 200 Hz 

c. 300 Hz 

d. 400 Hz 

e. 500 Hz

Jawaban : D

Pembahasan :

L = 50 cm = 0,5 m

m = 10 gr = 10^-2 kg

F = 200 N

frekuensi nada atas ke-3 : .......?

untuk menentukan frekuensi maka sebelumnya harus mengetahui cepat rambat bunyi

Jadi frekuensi nada atas ke-3 pada dawai tersebut adalah 400 Hz 

10. seutas dawai mempunyai panjang sebesar 150 cm menghasilkan nada dasar 120 Hz. Maka cepat rambat gelombang bunyi tersebut adalah ...... 

a. 120 m/s 

b. 150 m/s 

c. 240 m/s 

d. 300 m/s 

e. 360 m/s

Jawaban : E

Pembahasan : 

L = 150 cm = 1,5 m

f0 = 120 Hz

Nada dasar dawai

L = ½ λ

 = 2L = 2 x 1,5 = 3 m

V = λ x f = 3 x 120 = 360 m/s

Jadi cepat rambat gelombang bunyi tersebut adalah 360 m/s 

11. Dawai digetarkan hingga membentuk 4 simpul gelombang penuh. Jika frekuensi yang dihasilkan sebesar 150 Hz dan cepat rambat gelombang sebesar 240 m/s, maka panjang dawai tersebut adalah .....

a. 1,2 m 

b. 1,5 m 

c. 2,0 m 

d. 2,4 m 

e. 3,6 m 

Jawaban : D

Pembahasan :

Gelombang bunyi menghasilkan 4 simpul = nada atas kedua (λ = 2/3 L atau L = 3/2 λ)

f = 150 Hz

v = 240 m/s

λ = v/f = 240/150 = 8/5 m 

L = 3/2 λ = 3/2 x 8/5 = 2,4 m

Jadi panjang dawai tersebut adalah 2,4 m 

12. Seutas dawai terikat pada kedua ujungnya. Salah satu frekuensi resonansinya adalah 375 Hz dan frekuensi resonansi berikutnya adalah 450 Hz. Maka frekuensi nada dasar (resonansi pertama) adalah ...... 

a. 50 Hz 

b. 75 Hz 

c. 100 Hz 

d. 125 Hz 

e. 150 Hz 

Jawaban : B

Pembahasan :

Frekuensi resonansi yang berurutan diketahui 375 Hz dan 450 Hz. 

Misalkan resonansi pertama adalah resonansi ke n maka resonansi kedua adalah n+1 

mencari nilai n :

 Jadi frekuensi nada dasar dawai adalah 75 Hz