SOAL DAN PEMBAHASAN UN FISIKA SMA TAHUN 2008

Soal No. 1
Seorang anak berjalan lurus 2 meter ke barat, kemudian belok ke selatan sejauh 6 meter, dan belok lagi ke timur sejauh 10 meter.

Perpindahan yang dilakukan anak tersebut dari posisi awal...
A. 18 meter arah barat daya
B. 14 meter arah selatan
C. 10 meter arah tenggara
D. 6 meter arah timur
E. 2 meter arah tenggara
Pembahasan
Cari panjang garis c yang berawal dari tempat anak mulai berjalan hingga akhir posisi anak:





Arah antara timur dan selatan (tenggara)Soal No. 2
Sebuah balok diukur ketebalannya dengan jangka sorong. Skala yang ditunjukkan dari hasil pengukuran tampak pada gambar.



Besarnya hasil pengukuran adalah ...
A. 3,19 cm
B. 3,14 cm
C. 3,10 cm
D. 3,04 cm
E. 3,00 cmPembahasan
Tebal balok adalah 3,19 cm.Soal No. 3
Mobil massa 800 kg bergerak lurus dengan kecepatan awal 36 km.jam^–1 setelah menempuh jarak 150 m kecepatan menjadi 72 km. jam^–1. Waktu tempuh mobil adalah ...
A. 5 sekon
B. 10 sekon
C. 17 sekon
D. 25 sekon
E. 35 sekon Pembahasan
Data:
Kecepatan awal V_o = 36 km/jam = 10 m/s
Kecepatan akhir V_t = 72 km/jam = 20 m/s
Jarak S = 150 m

Waktu tempuh mobil:
Soal No. 4
Grafik V – t sebuah mobil yang bergerak GLBB diperhatikan pada gambar!



Perlajuan yang sama terjadi pada ...
A. A – B dan B – C
B. A – B dan C – D
C. B – C dan C – D
D. C – D dan D – E
E. D – E dan E – F Pembahasan
Menghitung perlajuan dari grafik:
a = tan θ
dengan θ adalah sudut yang dibentuk garis garik v-t terhadap garis mendatar (sumbu t),, hati-hati mencari sudutnya terutama jika garis berarah miring ke bawah!!, dan nilai tan sebuah sudut adalah panjang sisi depan sudut dibagi panjang sisi samping sudut.
lintasan A-B → tan θ = 5 / 20 = 1/ 4
lintasan B-C → tan θ = 20 / 20 = 1
lintasan C-D → tan θ = 10 / 10 = 1
lintasan D-E → tan θ = 10 / 20 = 1 / 2
lintasan E-F → tan θ = 25 / 20 = 5 /4
Perlajuan (bukan percepatan!) yang sama adalah B-C dan C-DSoal No. 5
Letak titik berat bidang homogen di samping ini terhadap titik O adalah ...



A. (2, 2) cm
B. (2, 3) cm
C. (2, 4) cm
D. (3, 2) cm
E. (3, 3) cmPembahasan
Bagi luasan menjadi dua, persegi panjang dengan ukuran (10 x 1) dan persegi panjang dengan ukuran (5 x 2):
Data :
A₁ = 10 x 1 = 10
X₁ = 0,5
Y₁ = 5
A₂ = 5 x 2 = 10
X₂ = 1 + 2,5 = 3,5
Y₂ = 1



Koordinat titik berat : (X_o, Y_o) = (2, 3)Soal No. 6
Jika kedudukan benda A adalah 1/2 R di atas permukaan bumi, sedangkan kedudukan benda B adalah 2R di atas permukaan bumi (R = jari-jari bumi), maka perbandingan kuat medan gravitasi yang dialami benda A dan B adalah ...
A. 1 : 8
B. 1 : 4
C. 2 : 3
D. 4 : 1
E. 8 : 1 Pembahasan
Kuat medan gravitasi bumi pada suatu titik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik ke pusat bumi.

Soal No. 7
Sebuah balok massa 5 kg dilepas pada bidang miring licin seperti pada gambar! (g = 10 m.s ⁻² dan tg 37 ^o = 3/4)



Percepatan balok adalah ...
A. 4,5 m.s⁻²
B. 6,0 m.s⁻²
C. 7,5 m.s⁻²
D. 8,0 m.s⁻²
E. 10,0 m.s⁻²

Pembahasan
Percepatan turunnya benda pada bidang miring yang licin adalah:
a = g sin α
a = (10)(0,6) = 6 m.s⁻²



atau

Σ F = ma
W sin 37^o = ma
(5)(10)(0,6) = 5a
30 = 5a
a = 6 m.s⁻²

Soal No. 8
Sebuah katrol pejal bermassa (M) dan jari-jarinya (R) seperti pada gambar!

Salah satu ujung tali tak bermassa dililitkan pada katrol, ujung tali yang lain digantungi beban m kg percepatan sudut katrol (α) jika beban dilepas. Jika pada katrol ditempelkan plastisin A yang bermassa ½ M, untuk menghasilkan percepatan sudut yang sama beban harus dijadikan ...
(I katrol = 1/2 MR²)
A. 3/4 m kg
B. 3/2 m kg
C. 2 m kg
D. 3 m kg
E. 4 m kg Pembahasan
Dengan asumsi bahwa penambahan plastisin akan menambah massa katrol dari M menjadi (M + ¹/₂ M = ³/₂ M) :
Soal No. 9
Gaya F₁, F₂, F₃, dan F₄ bekerja pada batang ABCD seperti gambar!



Jika massa batang diabaikan, maka nilai momen gaya terhadap titik A adalah ...
A. 15 N.m
B. 18 N.m
C. 35 N.m
D. 53 N.m
E. 68 N.m Pembahasan
Misal searah jarum jam (−)
Berlawanan jarum jam (+)
(Tanda boleh ditukar)



Ambil nilai positifnya 53 NmSoal No. 10
Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar berikut ini.



Jika konstanta pegas k₁ = k₂ =3 Nm⁻¹ dan k₃ = 6 Nm⁻¹, maka konstanta susunan pegas besarnya ...
A. 1 Nm⁻¹
B. 3 Nm⁻¹
C. 7,5 Nm⁻¹
D. 12 Nm⁻¹
E. 15 Nm⁻¹

Pembahasan
Paralel pegas 1 dan 2, namakan k₁₂:
k₁₂ = k₁ + k₂ = 3 + 3 = 6 N/m

Seri k₁₂ dan k₃ menjadi k_total :¹/_ktotal = ¹/_k12 + ¹/_k3 = ¹/₆ + ¹/₆ = ²/₆
k_total = ⁶/₂ = 3 N/m
Soal No. 11
Sebuah balok ditahan di puncak bidang miring seperti gambar.

Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring. Kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah ...
A. 6 m.s⁻¹
B. 8 m.s⁻¹
C. 10 m.s⁻¹
D. 12 m.s⁻¹
E. 16 m.s⁻¹

Pembahasan
Kecepatan benda saat sampai dasar adalah :v =√(2gh) = √(2)(10)(5) = √100 = 10 m/sCatatan : Rumus diatas berlaku jika kecepatan awal balok adalah NOL, jika tidak NOL gunakan GLBB atau hukum kekekalan energi mekanik.Soal No. 12
Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar!



Jika v'₂ adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m.s⁻¹, maka besar kecepatan v'₁ (1) setelah tumbukan adalah ...
A. 7 m.s⁻¹
B. 9 m.s⁻¹
C. 13 m.s⁻¹
D. 15 m.s⁻¹
E. 17 m.s⁻¹ Pembahasan
Ambil perjanjian tanda dulu, misal :
arah kanan (+)
arah kiri (−)
Hukum kekekalan momentum
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v'₁ + m₂v'₂
Semua massa sama sehingga bisa dicoret (kl bingung isi aja dengan angka 1 kg untuk massanya)
(1)(8) + (1)(− 10) = (1)(v'₁) + (1)(5)
v'₁ = −7 m/s.
Tanda minus berarti besar kecepatannya 7 m/s dengan arah ke kiri sesuai perjanjian tanda diatas.Soal No. 13
Sebuah meja massanya 10 kg mula-mula diam di atas lantai licin, didorong selama 3 sekon bergerak lurus dengan percepatan 2 m.s⁻². Besar usaha yang terjadi adalah ...
A. 20 joule
B. 30 joule
C. 60 joule
D. 180 joule
E. 360 joule Pembahasan
Cari kecepatan saat 3 sekon terlebih dahulu:
v_t = v_o + at = 0 + (2)(3) = 6 m/s
Salah satu rumus usaha adalah : W = Δ Ek
W = Ek₂ − Ek₁ = Ek₂ − 0 = ¹/₂mv²
W = ¹/₂ (10)(6)² = 180 joule Soal No. 14
Suatu gas ideal dengan tekanan P dan volume V dalam ruang tertutup. Jika tekanan gas dalam ruang tersebut diturunkan menjadi 1/4 kali semula pada volume tetap, maka perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah penurunan tekanan adalah ...
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 5 : 1 Pembahasan
Data :
P₁ = P
P₂ = 1/4 P
V₁ = V
V₂ = V^P₁/_T1 = ^P₂/_T2
^P/_T1 = ^{1/4 P}/_T2
^T₁/_T2 = ⁴/₁ ^Ek₁/_Ek2 = ^T₁/_T2 = ⁴/₁ Soal No. 15
Perhatikan grafik P – V mesin Carnot di samping!



Jika kalor yang diserap (Q1) =10.000 joule maka besar usaha yang dilakukan mesin Carnot adalah ...
A. 1.500 J
B. 4.000 J
C. 5.000 J
D. 6.000 J
E. 8.000 JPembahasan
Efisiensi Mesin Carnot:
η =(1− ^T_r/_Tt) → tak usah dikali 100 % biar mudah
η =(1− ⁴⁰⁰/₈₀₀) = ¹/₂
Rumus lain efisiensi :
η = ^W/_Q1
¹/₂ = ^W/_10.000
W = 5.000 jouleSoal No. 16
Dua batang penghantar mempunyai panjang dan luas penampang yang sama disambung menjadi satu seperti pada gambar di bawah ini. Koefisien konduksi termal batang penghantar kedua = 2 kali koefisien konduksi termal batang pertama



Jika batang pertama dipanaskan sehingga T₁ =100^oC dan T₂ = 25^oC, maka suhu pada sambungan (T) adalah ...
A. 30^oC
B. 35^oC
C. 40^oC
D. 45^oC
E. 50^oCPembahasan
Soal No. 17
Pernyataan di bawah ini berkaitan dengan gaya angkat pada pesawat terbang adalah ...
A. Tekanan udara diatas sayap lebih besar dari pada tekanan udara dibawah sayap
B. Tekanan udara dibawah sayap tidak berpengaruh terhadap gaya angkat pesawat
C. Kecepatan aliran udara diatas sayap lebih besar dari pada kecepatan aliran udara dibawah sayap
D. Kecepatan aliran udara diatas sayap lebih kecil dari pada kecepatan aliran udara dibawah sayap
E. Kecepatan aliran udara tidak mempengaruhi gaya angkat pesawat Pembahasan
Gaya angkat pesawat:
- Gaya di bawah sayap lebih besar dari gaya di atas sayap (tentu, kl tidak namanya bukan gaya angkat)
- Gaya besar berarti tekanan juga besar
- Diingat-ingat kalau tekanan besar maka kecepatan kecil atau sebaliknya tekanan besar maka kecepatannya kecilSoal No. 18
Gas ideal berada dalam ruangan tertutup dengan volume V, tekanan P dan suhu T. Apabila volumenya mengalami perubahan menjadi ½ kali semula dan suhunya dinaikkan menjadi 4 kali semula, maka tekanan gas yang berada dalam sistem tersebut menjadi ...
A. 8 P₁
B. 2 P₁
C. 1/2 P₁
D. 1/4 P₁
E. 1/8 P₁

Pembahasan
Data:
P₁ = P → 1
V₁ = V → 1
T₁ = T → 1
V₂ = 1/2 V₁ → 1/2
T₂ = 4 T₁ → 4
P₂ = ....... P₁

^{P₁ V₁}/_T1 = ^{P₂ V₂}/_T2
⁽¹⁾⁽¹⁾/₍₁₎ = ^{P₂ (1/2)}/₍₄₎
P₂ = (4)(2) = 8Soal No. 19
Gelombang elektromagnetik dengan periode 10⁻¹⁵ sekon (cepat rambat dalam ruang hampa 3,0×10⁸ m.s⁻¹ ) merupakan ...
A. Gelombang radio dan televisi
B. Gelombang mikro
C. Sinar inframerah
D. Cahaya tampak
E. Sinar ultraviolet Pembahasan
Inframerah : ( 10¹¹ Hz - 10¹⁴ Hz)
Ultraviolet : (10¹⁵ Hz - 10¹⁶ Hz)
Sinar X / Rontgent : ( 10¹⁶ Hz - 10²⁰ Hz)
Sinar gamma : (10²⁰ Hz - 10²⁵ Hz)T adalah periode (sekon), f adalah frekuensi (Hz)
T = ¹/_f
Jadi,..Soal No. 20
Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan: Y = 0,03 sin π (2t − 0,1x) , dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon, maka:
(1) panjang gelombangnya 20 m
(2) frekuensi gelombangnya 1 Hz
(3) cepat rambat gelombangnya 20 ms^–1
(4) amplitudo gelombangnya 3 m
Pernyataan yang benar adalah ...
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (3) saja
C. (2) dan (4) saja
D. (4) saja
E. (1), (2), (3), dan (4) Pembahasan
Y = 0,03 sin π (2t − 0,1x)
Y = 0,03 sin (2πt − 0,1πx)
Y = A sin (ωt − kx)
A = 0,03 meter
ω = 2π
2πf = 2π → f = 1 Hz
k = 0,1π
2π / λ = 0,1π → λ = 20 meterv = λf = (20)(1) = 20 m/s
Soal No. 21
Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 m.s⁻¹ mendekati sumber bunyi yang diam, frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan sumber bunyi di udara 340 m.s⁻¹, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika bergerak mendekati sumber dengan saat menjauhi sumber adalah ...
A. 33/34
B. 33/35
C. 34/35
D. 35/33
E. 35/34
Pembahasan
Efek Doppler gelombang bunyi:
Saat orang mendekati sumber → v_p = + 10 m/s, v_s = 0 → f_p1
Saat orang menjauhi sumber → v_p = − 10 m/s, v_s = 0 → f_p2
Soal No. 22
Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30^o maka banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah ...
A. 24
B. 25
C. 26
D. 50
E. 51 Pembahasan
Difraksi pada Kisi , jangan lupa ubah satuan ke meter:
d sin θ = nλ dengan d = 1/N → N = banyaknya kisi
((¹/₄₀₀) x 10⁻²)(¹/2) = n(500 x 10⁻⁹)
n = 25Soal No. 23
Taraf intensitas satu ekor lebah yang berdengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengung masing- masing lebah tersebut dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran manusia 10⁻¹² Wm⁻² maka intensitas bunyi dengung 1000 lebah adalah ...
A. 10⁻⁸ Wm⁻²
B. 10⁻⁷ Wm⁻²
C. 10⁻⁶ Wm⁻²
D. 10⁻⁵ Wm⁻²
E. 10⁻⁴ Wm⁻² Pembahasan
Taraf Intensitas Bunyi oleh Beberapa Sumber Bunyi yang Identik
TI_n = TI₁ + 10 log n
dengan n adalah banyaknya sumber dan TI₁ adalah Taraf Intensitas untuk satu sumber.
TI₁₀₀₀ = 10 + 10 log (1000) = 10 + 30 = 40 dB
Hubungan Taraf Intensitas dan Intensitas bunyi:
TI = 10 Log (^I/_Io)
40 = 10 Log (^I/_10⁻¹²)^I/_10⁻¹² = 10⁴
I = 10⁻⁸ W/m²

Soal No. 24
Seorang siswa (Sn = 25 cm) melakukan percobaan menggunakan mikroskop, dengan data seperti diagram berikut:



Perbesaran mikroskop adalah ...
A. 30 kali
B. 36 kali
C. 40 kali
D. 46 kali
E. 50 kali Pembahasan
Jarak bayangan dari lensa obyektif adalah:¹/_s'ob = ¹/_fob − ¹/_sob
¹/_s'ob = ¹/₁ − ¹/_1,2
¹/_s'ob = ^{(12 − 10)}/₁₂
s'_ob = 6 cm

Dari panjang mikroskop d = 10 cm
d = s'_ob + s_ok
10 = 6 + s_ok → s_ok = 4 cm

Mencari jarak akomodasi anak:¹/_s'ok = ¹/_fok − ¹/_sok
¹/_s'ok = ¹/₅ − ¹/₄
¹/_s'ob = ^{(4 − 5)}/₂₀
s'_ok = − 20 cm
Anak berakomodasi pada jarak X = 20 cm

Perbesaran mikroskop:
M = ( ^s'ob/_sob )( ^PP/_fok + ^PP/_X )
M = (⁶/_1,2)(²⁵/₅ + ²⁵/₂₀ ) = (5)(5 + 1,25) = (5)(6,25) = 31,25 kali

Jika maksud soal adalah anak berakomodasi maksimum ( X diisi dengan PP = 25 cm) maka:
M = ( ^s'ob/_sob )( ^PP/_fok + 1 )
M = ( ⁶/_1,2)(²⁵/₅ + 1) = (5)(6) = (5)(6) = 30 kaliSoal No. 25
Tiga muatan listrik disusun seperti gambar.



Agar muatan uji P bebas dari pengaruh gaya elektrostatik muatan Q₁ dan Q₂, maka nilai x adalah ...
A. 4 cm
B. 5 cm
C. 6 cm
D. 7 cm
E. 8 cm Pembahasan
Agar bebas dari pengaruh gaya listrik, maka kuat medan dari muatan 1 harus sama dengan kuat medan dari muatan 2 dengan arah yang berlawanan:
Soal No. 26
Perhatikan gambar di bawah ini!



Jika sebuah muatan +Q terletak antara A dan B, dimanakah muatan +Q harus diletakkan sehingga gaya coulumb yang dialaminya nol?
A. 3 cm dari muatan B
B. 4 cm dari muatan B
C. 5 cm dari muatan B
D. 3 cm dari muatan A
E. 6 cm dari muatan A Pembahasan
Misal posisi muatan + Q sejauh x di kanan A (di antara A dan B)

Posisi muatan adalah 3 cm dari A atau dari B sejauh 6 cm.Soal No. 27
Pada rangkaian listrik sederhana seperti pada gambar!



Besar kuat arus I₁ adalah ...
A. 0,25 A
B. 0,30 A
C. 0,36 A
D. 0,45 A
E. 0,50 A Pembahasan
Misal loop 1(AFEBA), loop 2 (CDEBC)
Arus F ke E = I₁, arus D ke E = I₂, arus E ke D = I₃ :
Dengan I₃ = I₁ + I₂
Persamaan Loop I:
Σ ε + Σ IR = 0
−:6 + 2I₁ + 2I₃ = 0
2I₁ + 2I₁ + 2I₂ = 6
4I₁ + 2I₂ = 6

Persamaan Loop 2
−8 + 1I₂ + 2 I₃ = 0
I₂ + 2I₁ + 2I₂ = 8
2I₁ + 3I₂ = 8
Gabung Persamaan 1 dan 2:
4I₁ + 2I₂ = 6 | x 3 |
2I₁ + 3I₂ = 8 | x 2 |

12I₁ + 6I₂ = 184I₁ + 6I₂ = 16 _
8I₁ = 2
I₁ = 0,25 ASoal No. 28
Kapasitas kapasitor keping sejajar yang diberi muatan dipengaruhi oleh:
(1) konstanta dielektrik
(2) tebal pelat
(3) luas pelat
(4) jarak kedua pelat
Pernyataan yang benar adalah ...
A. (2)
B. (1) dan (2)
C. (2) dan (4)
D. (3) dan (2)
E. (1), (3) dan (4) Pembahasan
Menentukan kapasitas kapasitor keping sejajar adalah dari ciri fisiknya, bukan dari muatan yang tersimpan di dalamnya ataupun tegangannya, seperti sebuah ember kapasitasnya tidak tergantung air ataupun minyak yang ditaruh dalam ember tapi dari ukuran fisiknya / diameter, tinggi. Ember dengan kapasitas 10 liter meskipun diisi air hanya 2 liter tetap saja kapasitasnya 10 liter:
C = kAε_o / d
dimana :
k = konstanta dielektrik (bahan penyisip)
A = luas pelat
d = jarak kedua plat
ε_o = permitivitas udara
Sehingga (1), (3) dan (4) benar.Soal No. 29
Perhatikan rangkaian listrik seperti pada gambar!



Kuat arus terukur amperemeter adalah...
A. 0,1 A
B. 0,5 A
C. 1,0 A
D. 1,5 A
E. 3,0 A Pembahasan
Listrik arus searah
Σ ε + Σ IR = 0
− 1,5 + I(1,4 + 0,1) = 0
I = 1 ASoal No. 30
Sebuah kumparan dan 500 lilitan diletakkan di dalam medan magnet yang besarnya berubah terhadap waktu. Jika kumparan mengalami perubahan fluks magnet dari 0,06 T menjadi 0,09 T dalam waktu 1 s, maka GGL induksi yang dihasilkan kumparan adalah ...
A. 1,5 V
B. 3,0 V
C. 6,0 V
D. 9,0 V
E. 15 V Pembahasan
GGL induksi yang dihasilkan sebuah kumparan akibat perubahan medan magnet:
ε = N (^{Δ φ}/_{Δ t})
ε = 500 ( ^0,03/₁ )
ε = 15 volt
Soal No. 31
Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!

Pernyataan sesuai gambar di atas induksi magnetik di titik P akan:
(1) sebanding kuat arus I
(2) sebanding 1/a
(3) tergantung arah arus listrik I
Pernyataan yang benar adalah ...
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
D. hanya 1 saja
E. hanya 2 saja

Pembahasan
Kuat medan magnet di sekitar kawat lurus berarus I berjarak a:
B = ^{μ_o I} / _{2π a}
- sebanding dengan I
- sebanding dengan 1 / a
- berbanding terbalik dengan a
- arah medan tergantung arah arus
(1), (2) dan (3) benar.
Soal No. 32
Perhatikan gambar di samping! Dari titik A sebuah elektron bergerak dengan kecepatan v memasuki medan magnet B. Salah satu lintasan yang mungkin dilalui elektron adalah ...



A. K – L – M
B. S – T – U
C. P – Q – R
D. P – K – R
E. S – K – U Pembahasan
Tanda silang (X) berarti medan magnet masuk tegak lurus bidang baca. Dengan kaidah tangan kanan didapatkan arah gaya Lorentz yang bekerja pada elektron adalah ke kanan sehingga lintasan elektron melengkung sesuai lintasan P - Q - R. Soal No. 33
Manakah grafik yang menyatakan gelombang sinus tegangan arus terhadap waktu dalam rangkaian RLC yang bersifat kapasitif?

A.


B.


C.


D.


E.
Pembahasan
Rangkaian kapasitif : Kuat arus (I) mendahului tegangan (V).
Rangkaian induktif : Tegangan (V) mendahului arus listrik (I)
Gambar C adalah kapasitif.Soal No. 34
Rangkaian RLC seri dirangkai seperti pada gambar!



Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik M dan N adalah ...
A. 25 V
B. 55 V
C. 96 V
D. 110 V
E. 130 VPembahasan
Rangkaian arus bolak-balik
Soal No. 35
Energi elektron pada keadaan dasar di dalam atom hidrogen adalah –13,6 eV. Energi elektron pada orbit dengan bilangan kuantum n = 4 adalah ...
A. 1,36 eV
B. 1,24 eV
C. 0,96 eV
D. 0,85 eV
E. 0,76 eV Pembahasan
Energi lintasan elektron atom hidrogen :
En = − ^13,6 / _n²
E₄ = − ^13,6 / _4² eV= − 0,85 eVSoal No. 36
Manakah pernyataan yang berasal dari model atom E. Rutherford?
A. Atom adalah bagian partikel yang tak dapat dibagi lagi.
B. Atom berbentuk bola yang bermuatan positif dan negatifnya tersebar merata.
C. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan sejumlah elektron yang mengelilinginya.
D. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain.
E. Elektron tidak menyerap dan membebaskan energi pada lintasan stasioner. Pembahasan
Dasar teori atom Rutherford berawal dari percobaan yang dilakukan dengan menembakkan partikel α pada logam (emas) yang memberikan hasil:
- sebagian besar partikel α menembus logam dengan lintasan yang lurus → sebagian besar ruang dalam atom logam adalah daerah kosong.
- partikel alpha sebagian dipantulkan namun jumlahnya sedikit sekali → partikel alfa menumbuk inti atom yang keras.
- partikel α sebagian kecil ada yang dibelokkan → inti atom muatannya sama dengan α yaitu positif
Pernyataan C benar.Soal No. 37
Grafik berikut ini menunjukkan hubungan antara intensitas radiasi (I) dan panjang gelombang (λ) pada radiasi energi oleh benda hitam.



Jika konstanta Wien = 2,90×10⁻³ m.K , maka besar suhu (T) permukaan benda adalah ...
A. 6.000 K
B. 5.100 K
C. 4.833 K
D. 2.900 K
E. 1.667 K Pembahasan
Hubungan panjang gelombang maksimum dan suhu :
λ_maks . T = konstanta Wien
(6000 x 10^{− 10} ) . T = 2,90 x 10^{− 3}
T = 4.833 KelvinSoal No. 38
Tiga pernyataan di bawah ini terkait dengan teori atom.
(1) Elektron mengorbit inti dalam lintasan-lintasan tertentu.
(2) Tidak ada pancaran / serapan energi oleh elektron saat berpindah lintasan.
(3) Elektron memiliki energi yang besarnya sembarang.
Pernyataan yang sesuai dengan teori kuantum adalah ...
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) saja
D. (2) saja
E. (3) saja Pembahasan
Pernyataan 1 benar.Soal No. 39
Pernyataan terkait dengan penerapan radio isotop dalam bidang hidrologi :
1. mengukur tinggi permukaan cairan dalam wadah tertutup
2. mengukur endapan lumpur di pelabuhan
3. menentukan letak kebocoran suatu bendungan
4. menentukan penyempitan pada pembuluh darah
Pernyataan yang benar adalah ...
A. 1, 2, 3 dan 4
B. 2, 3 dan 4 saja
C. 1, 3 dan 4 saja
D. 1 dan 4 saja
E. 2 dan 3 saja Pembahasan
Pernyataan nomor 4 adalah penerapan di bidang kesehatan. Sehingga A, B, C dan D pasti salah (karena ada pernyataan no 4 yang jelas salah) Soal No. 40
Perhatikan reaksi fusi di bawah ini! ²H₁ +³H₁→⁴He₃+¹n_o+Q
Jika : m H–2 =2,01400 sma; m H–3 = 2,016000 sma; m He–4 = 4,002600 sma; m n = 1,008665 sma. Banyak energi yang dibebaskan reaksi adalah ...
A. 2774,4 MeV
B. 2767,5 MeV
C. 2186,4 MeV
D. 2005,3 MeV
E. 1862,2 MeV Pembahasan
Energi reaksi :
E = Δm x 931 MeV
Catatan : Gunakan massa H–3 = 3,016000, bukan H–3 = 2,016000
E = (m_reaktan − m_produk) x 931 MeV
E = ([2,01400 + 3,01600] - [4,002600 + 1,008665]) x 931 MeV
Sehingga
E = (5,03 - 5,011256) x 931 MeV = 18,62 MeV