Fisikastudycenter.com- Soal dan Pembahasan Ujian Nasional Fisika SMA 2009 Kode Soal P45 Tahun Pelajaran 2008/2009.

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 = μo 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 V

Pembahasan
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 eV

Soal 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 :
λmaks . T = konstanta Wien
(6000 x 10− 10 ) . T = 2,90 x 10− 3
T = 4.833 Kelvin

Soal 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 +3H14He3+1no+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 = (mreaktan − mproduk) 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
Prepared:fisikastudycenter.com