Latihan Fisika SMA XII

Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang tepat. Berikan alasan mengapa Anda memilih jawaban tersebut.

Jika diperlukan gunakan 4o = 4T × 10 T m A' dan t = 3,14.

Perhatikan sifat-sifat gelombang berikut.

krn melaivi

(2) Mengalami difraksi. → pembinsan (belokenya gelombanarimedium yo berbeda)

Mengalami refleksi.→ Pemantulan
Tidak dapat merambat dalam ruang hampa.
Dapat mengalami polarisasi, →→ polar - kutul → proses perglwtwblan pd gelom -ch
Bergerak lurus jika melewati dua medium yang berbeda.

Berdasarkan sifat-sifat gelombang tersebut, yang sesuai dengan ciri-ciri gelombang bunyi ditunjukkan oleh nomor . .•

(1), (2), dan (3)

>Mekanik - pertmediven > bunyi

cah

(1), (2), dan (4) x
(1), (3), dan (4)*
Jelektrumagnenh →s t periumedium rambo
(2), (3), dan (4) x
(3), (4), dan (5)x

> longibdinal

transversal

2. Beberapa peneliti melihat sebuah tornado di kejauhan bergerak lurus menuju mereka.

Mereka melihat kilatan cahaya dari awan di atas tornado dan 20 s kemudian mendengar guntur. Tepat 40 s setelah melihat kilatan cahaya pertama, mereka melihat suatu kilatar cahaya kedua dan mendengar guntur 18 s kemudian. Jika laju rambat bunyi di udar adalah 340 m/s, jarak rata-rata yang ditempuh tornado sekitar ...• A.

19.720 m

B. 12.920 m

E. 6.120 m

C. 6.800 m

3. Sebuah garpu tala berfrekuensi 680 Hz digetarkan dekat sebuah tabung berisi air.

kelajuan rambat bunyi di udara 340 m/s, akan terjadi resonansi jika jarak minin permukaan air dengan ujung tabung adalah ....

) =

نا

0,125 m

D. 0,625 m

B. 0,250 m

E. 0,750 m

680

= 340

C. 0,500 m

fx = n

40 п

240=108800 Bab 1 Gelombang Bun

4. dianggap kerapatan baja 8.000 kg/m" dan tegangan bajanıya 1 × 10'' N/m' adalah

0,05 s

0,10 5

V-5-E

Gelombang ultrasonik dapar digunakan untuk memfokuskan kamera otomatis dengan

cara menembakkan pulsa gelombang bunyi ke objek dan merekam respon baliknya menggunakan sensor. Pada uji awal, pulsa ditembakkanı dari kamera tersebut ke objek berjarak 20 m dan diperoleh respons setelah 125 ms. Seseorang hendak menggunakan

bunyi di udara sekitar dan jarak tembak kamera ke objek adalah .... kamera tersebut pada objek serangga dan mendapatkan respons setelah 12,5 ms. Laju

320 m/s dan 0,2m V = 3/x,

no/s5.10s D. 160 m/s dan 2 m v

160 m/s dan 20 m

320 m/s dan 2 m

C. 160 m/s dan 0,2 m

こちいろと

S=V.t=2010.1715-155-2m

125

· 160

6. Dua sumber koheren P dan Q berbeda fase 180°, memancarkan gelombang dengan panjang gelombang 1 cm. Gelombang

merambat ke titik X sedemikian sehingga XQ - XP = 2,50 cm.

Pernyataan berikut yang benar adalah...

Kedua gelombang akan bergabung sehingga ada gangguan
maksimum di X.
Perpindahan pada X akan selalu nol.
Beda fase antara gelombang ketika keduanya tiba di X adalah I

- rad.

Beda fase antara gelombang ketika keduanya tiba di X adalah rad.
Beda fase antara gelombang ketika keduanya tiba di X adalah n rad.

7. Gelombang bunyi yang berasal dari sebuah pengeras suara kecil L mencapai sebuah

titik P melalui dua lintasan yang berbeda sejauh 1,7 m. Apabila frekuensi sumber bunyi dinaikkan secara perlahan-lahan, intensitas hasil di P menghasilkan sederetan maksimum dan minimum. Sebuah maksimum didengar ketika frekuensi bunyi 1.000 Hz. Jika kelajuan bunyi adalah 340 m/s, maksimum berikutnya akan diamati atau didengar pada frekuensi

1.200 Hz
1.400 Hz
1.600 Hz

1.800 Hz
2.000 Hz

8. Sirene pada sebuah truk pemadam kebakaran menciptakan bunyi dengan frekuensi f

ketika truk sedang diam. Berikut ini yang secara tepat menjelaskan mengapa frekuensi

sedang menuju ke pengamat adalah....

sirene yang terdengar oleh seorang pengamat diam lebih tinggi daripada f ketika truk

kecepatan truk diperhitungkan
gerak truk menyebabkan pengurangan panjang gelombang yang mencapai pengamat

D. gerak truk menimbulkan interferensi gelombang

Cogerak ruk menyebabkan peningkatan amplitudo elman vana mami

Dua buah mobil A dan B bergerak saling mendekati masing-masing berkecepatan

m/s dan 50 m/s. Mobil B kemudian membunyikan klakson dengan frekuensi

870 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, frekuensi yang didengar oleh sopir mobil A sebelum berpapasan adalah .

A. 670 Hz

Sp = V=VP fs

٧٢-٧

D. 870 Hz

C. 720 Hz

310-1-10 879 =

1.050 Hz

340-50 = 1050 Hz

10. Sebuah mobil membunyikan klakson dengan frekuensi 400 Hz dan bergerak dengan

kelajuan 10 m/s menuju ke suatu gedung besar. Bunyi klakson yang dipantulkan dari gedung mengalami superposisi dengan bunyi yang dipancarkan. Frekuensi layangan yang didengar oleh pengemudi mobil adalah ... . (cepat rambat bunyi adalah 340 m/s)

A. 6,06 Hz

D. 11,80 Hz

B. 6,25 Hz

E. 12,12 Hz

C. 8,00 Hz

11. Amplitudo gelombang bunyi menentukan ....

kuat lemah bunyi
tinggi rendah nada

frekuensi layangan
frekuensi resonansi

C. kualitas (timbre)

12. Diberikan besaran-besaran berikut.

(1) Kekuatan

(4) Tegangan

(2) Tinggi nada

(5) Luas permukaan

(3) Kualitas (timbre)

(6) Kerapatan bahan

Frekuensi resonansi pada senar dengan panjang tetap selalu bertambah dengan

bertambahnya besaran nomor ..

(1) dan (2)
(2) dan (3)

(4) dan (5)
(5) dan (o)

C. (3) dan (4)

13. Sebuah gelombang transversal merambat pada tali dengan persamaan y = 0,05 sin 2m

(2x + 20t), x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Jika massa jenis linear tali tersebut

9 x 10* kg/m, tegangan tali saat itu adalah ....

A. 0,06 N/m2

D. 0,36 N/m2

B. 0,09 N/m2

E. 0,72 N/m2

C. 0,24 N/m2

14. Seutas kawat yang memiliki massa jenis linear 0,05 g/cm ditegangkan di antara dua tia

kaku dengan tegangan 200 N/m?.

. Diamati bahwa kawat beresonansi pada frekuensi 450 ]

Frekuensi lebih tinggi berikutnya saat kawat beresonansi adalah 500 Hz. Panjang ka

tersebut adalah ....

A. . 1 m

hmn velombang, pada tali terbentuk 4 buah perut dan

Sebuah kawat tembaga dipotong menjadi sepuluh bagian yang sama panjangnya.

Kesepuluh kawat tembaga ini kemudian disambungkan secara seri. Hambatan kombinasi

100

RitRて

十

D. 10

E. 100

Perhatikan rangkaian listrik di samping.

6 R

Besar hambatan antara titik A dan B

٨/٧

adalan....

2,4 0

3,3 2

5 2

C. 4,8 Q

D. 6,6 2

E. 11 Q

7. Tiga resistor dirangkai seperti pada gambar di samping.

Pada rangkaian mengalir arus 3 A. Nilai hambatan R

adalah ....

→在洲

3,6 2

4 2

D. 4,8 2 R = 10

E. 5 2

・い

=10.50 - 32

R =

3,6 11

Untuk rangkaian listrik di samping, besar kuat arus

P 155

工

淡

= 1,6

이번의

12. Pada rangkaian listrik di samping, besar kuat

3 Q

12 V

Syarat 2

100 p

mengilwh ans

2 S

13. Besar arus listrik yang melalui lampu pada rangkaian arus

listrik searah seperti pada gambar di samping adalah ..

D. 2,94 A

A. 0,75 A

E. 3,75 A

1,47 A
2,25 A

- 3

Tiga resistor masing-masing dengan hambatan R, = 3 Q,

R, = 6 Q, dan Rz = 8 Q serta dua buah sumber tegangan

masing-masing E, = 10 V dan Ez = 20 V tersusun

seperti gambar di samping. Apabila hambatan dalam

1600

diabaikan, besar potensial antara titik B dan C adalah sekitar .•*

Listrike 1 baterai

く

0,20 volt
0,98 volt
berlaku

D. 2,64 volt

RJ)

C. 1,34 volt

E. 3,28 volt

hulum ohm （J=エ）

3 Q

15. Empat resistor dihubungkan dalam suatu

rangkaian dengan suatu suplai daya, seperti

して

4 Q

san

ditunjukkan pada gambar. Arus I mengalir meninggalkan baterai. Resistor dalam rangkaian

8 V

yang mendisipasi daya paling kecil adalah....

A. resistor 3 Q

Daya yg sehaws nya id

11 Q

B. resistor 4 Q

gerak tetapi sa panas

P = V•i P= V

resistor 11 2
keempat resistor mendisipasi daya sama besar

E. tidak ada daya yang terdisipasi

16. Pada gambar rangkaian listrik berikut, A, B, C, D, dan E adalah lampu pijar identik.

Jika lampu B dilepas, lampu yang menyala lebih redup adalah lampu.....

rav

→) bedo

A dan D
C dan D D.
C dan E

E. D dan E

キフロー

sexol

17. Instalasi listrik di rumah memiliki tegangan sambungan 220 V dan arus maksimum sebesar

1 A. Banyaknya lampu 22 W yang dapat dipasang dalam rumah tersebut adalah ..• •

A. 5 buah

D. 11 buah

B. 8 buah

P.E

E. 22 buah

LOVA

TROVA

10 buah

2w-.P.1

- U2NA

so- 1P

18. Untuk mengirimkan daya listrik ke suatu tempat yang jauh biasanya digunakan tegangan

tinggi. Hal ini bertujuan untuk memperkecil daya yang hilang. Daya listrik 100 MW ingin dikirim ke suatu kota yang berjarak 100 km dengan kabel yang hambatannya 0,1 ohm tiap kilometer pada tegangan 100 kV. Daya listrik yang hilang dalam

V F

100. 10

pentransmisian tersebut adalah . .•

10 MW

100 lộ

A. 1,2 MW

100 .011 -

10.-

В. 2,5 MW

1. 100k.103

E. 20 MW

107NA

C. 5 MW

T0 MW POVSAR A

いや・や

поКї то

= (103):

10 MW

19. Sebuah alat pemanas listrik hambatannya 11 ohm dan khusus digunakan pada beda

potensial 110 volt. Jika alat tersebut digunakan untuk memanaskan 60 kg air sehingga suhunya naik dari 20°C menjadi 100°C, dengan mengambil 1 kalori = 4,2 joule, waktu yang diperlukan adalah ...•

A. 18,32 menit

- B. 36,64 menit

73,28 menit
91,60 menit

C. 54,96 menit

jawaban yang tepat. Berikan alasan mengapa Anda memilih jawaban tersebut.

Jika diperlukan gunakan Mo = 4T x 102 T m 4; T = 3,14.

Z+

= BA COSA

Sebuah bidang limas dengan, yang ukuran

= WE • DA = Mg

rusuk seperti tampak pada gambar, diletakkan dalam suatu medan magnetik homogen. Besar induksi magnetik 0,25 T

A = Px)

1,6 m

dan berarah ke sumbu Y+. Fluks magnetik

0,5 m

melalui sisi PQRS adalah ..••

0,10 Wb

530

B. 0,12 Wb

Sind =

C. 0,15 Wb

0,3 m

D. 0,50 Wb

X=37°

E. 0,60 Wb

0,4 m

2. Suatu batang logam netral bergerak dengan kecepatan v ke kiri melewati daerah bermedan magnetik seragam B dengan arah keluar bidang kertas. Gambar yang paling tepat melukiskan distribusi muatan pada permukaan batang logam adalah ...•

D. meningkat secara eksponensial terhadap waktu

meningkat secara linier terhadap kuadrat waktu

4. Sebuah pesawat terbang kecil dengan panjang bentangan sayap 10 m, terbang secara mendatar ke arah utara pada kelajuan 60 m/s dalam suatu daerah dengan medan magnetik Bumi 50 pT berarah 60° ke bawah terhadap arah mendatar (tanah). Besar

A. 50 mV

GGL induksi antara ujung-ujung sayap adalah ...•

B. 44 mV

= RBusno

C. 37 mV

= 10m.50M.

31 mV

60°

26 mV

= เรชง5

Hubungan antara satuan-satuan dapat disimpulkan dari persamaan apa saja yang melibatkan besaran-besaran dengan satuan-satuan tersebut. Berdasarkan gaya LorentZ, satuan newton ekuivalen dengan ....

A. tesla meter /ampere

B. tesla ampere/meter

tesla ampere/ meter
tesla ampere meter

C. tesla meter/ampere

6. Pada gambar di samping, kumparan 1 sedang digerakkan menuju

Kumparan 1

kumparan 2. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

Kelajuan kumparan 1 ditingkatkan.
Banyak lilitan kumparan 1 ditingkatkan.
Baterai yang dihubungkan ke kumparan 1 diganti dengan
baterai yang GGL-nya lebih tinggi.

テャ

一

(4) Hambatan ditambah.

Perubahan yang akan meningkatkan arus induksi dalam kumparan

Kumparan 2

2 ditunjukkan oleh pernyataan nomor ....

Baterai yang dihubungkan ke kumparan 1 diganti dengan

baterai yang GGL-nya lebih tinggi.

(4) Hambatan ditambah.

Perubahan yang akan meningkatkan arus induksi dalam kumparan

2 ditunjukkan oleh pernyataan nomor ....

Kumparan 2

A. (3)

(1) dan (4)
(2) dan (3)
(1), (2), dan (3)
(1), (2), (3), dan (4)

7. Sebuah kumparan berarus I berada di dekat kumparan

lainnya yang posisinya tetap dan dihubungkan ke sebuah amperemeter, seperti ditunjukkan gambar di samping.

Berikut adalah empat kemungkinan keadaan untuk arus I

dalam kumparan pertama.

Konstan dan dalam arah anak panah.
Konstan dan berlawanan dengan arah anak panah.
Meningkat dan dalam arah anak panah.
Meningkat dan berlawanan arah anak panah

Keadaan yang akan menciptakan suatu arus induksi dalam amperemeter ditunjukkan

olen nomor....

A. (1)

D. (4)

E. (1), (2), (3), dan

17. Dua loop kawat berdekatan satu sama lain dalam

bidang yang sama, seperti ditunjukkan dalam gambar.

(a) Jika sakelar S ditutup, apakah arus listrik mengalir (b)

dalam loop 2? Jika ya, dalam arah mana?

Apakah arus dalam loop 2 mengalir hanya dalam

waktu pendek, atau terus kontinu?

medan

dalam arah mana? Jake ada

(d) Apakah ada gaya magnetik pada loop 1? Jika ya, tdkA

atdle ada megnet

dalam arah mana?

krnloop2

Saat terjo

B) sesaat saat saklar

menempel r dibuka. Peribahan

18. Juatu kumparan dengan 800 Hitan dan induktansi diri 50 mH mengalami berubahan J/tr)e

flules saja

arus listrik dari 19 ampere menjadi 4 ampere dalam waktu 0,10, sekon. Tentukan beda peNb. potensial antara ujung-ufung kumparan yang ditimbulkannya.

Komus hal. 24

19. Fluks magnetik yang dibangkidkan kumparan6/pis berarus 400 adalah 0,8 Wb. Dalam®

= 3000 mVot

peno. B

0,4 sekon arus dalam kumparan berbalik dari arah semula. Berapakah GGL induksi

rupali

diri yang dibangkitkan di antara ujung-ujung kumparan tersebut?

Maka

Memvrov

induk

20. Arus yang mengalir dalam kumparan dinyatakan sebagai i = 4 sin 2Jtt, dengan i dalam

ampere dan t dalam sekon. Jika induktansi diri kumparan 7 H, tentukan:

GGL induksi pada t =
GGL maksimum.

3 s dan t = 6 s, E = -N• 40

D =BA COSO

٤- -١

21. Arus tetap 1,5 A menimbulkan fluks magnetik 45 x 10-6 Wb antara ujung-ujung suatu

kumparan yang terdiri atas 300 lilitan. Berapakah induktansi diri kumparan itu?

Arus yang melalui sebuah induktor 85 mH berubah terhadap waktu dengan
i = f - 5t (t dalam s, i dalam A). (a) Tentukan besar GGL induksi pada t = 1 s,
t = 3 s (b) Kapankah GGL induksi bernilai nol?
Hitung energi dalam bentuk medan magnetik yang tersimpan dalam sebuah solenoide
200 lilitan yang menghasilkan fluks magnetik 3,50 x 104 Wb dalam tiap lilitannya
ketika dilalui arus tetap 1,65 A.

W= ½ㄴI

L= Q. N =

24. Sebuah solenoide dengan panjang 25 cm dibuat dengan melilitkan 3.000 loop kawat pada

sebatang besi yang luas penampangnya 1,5 cm'. Permeabilitas relatif besi adalah 500.

Berapakah induktansi diri solenoide tersebut?
Berapa GGL rata-rata diinduksikan antara ujung-ujung solenoide ketika arus berkurang dari 0,6 A menjadi 0,1 A dalam waktu 0,03 s?
Berapa energi tersimpan dalam solenoide itu jika dialiri arus tetap 5 A?

L = MN'A

19-25

り

300)

1 = tegangan, 2 = arus pada kapasitor
1 = arus, 2 = tegangan pada kapasitor
1 = tegangan, 2 = arus pada resistor
1 = arus, 2 = tegangan pada resistor

k. 1 = arus, 2 = tegangan pada induktor

7. Untuk suatu induktor dalam rangkaian AC, arus melalui induktor . .••

A. sefase dengan GGL yang diinduksikan

besaran

A. (1

B. (

13. Sum

yan

lis

mendahului GGL yang diinduksikan dengan 90°
mendahului GGL yang diinduksikan dengan sudut < 90°
D. ) terlambat terhadap GGL yang diinduksikan dengan 90°

E. terlambat terhadap GGL yang diinduksikan dengan sudut < 90°

8. Berikut adalah upaya untuk mengubah reaktansi kapasitif.

(3) Memperkecil kapasitas kapasitor.

(1) Memperbesar tegangan.

(4) Memperkecil frekuensi arus.

(2) Memperbesar arus.

Upaya yang benar ditunjukkan oleh nomor ....

A. (1) dan (3)

D. (1), (2), dan (3)

B. (2) dan (4)

E. (1), (2), (3), dan (4)

C. (3) dan (4)

9. Sebuah kapasitor, induktor, dan resistor dihubungkan seri. Jika kapasitas kapasitor diperkecil, impedansi rangkaian akan...•

berkurang
bertambah

berkurang atau bertambah
berkurang, bertambah, atau tetap sama

C. tetap sama

10. Sebuah induktor ideal menarik arus 8 A ketika dihubungkan ke sumber AC 100 V

pada 50 Hz. Sebuah resistor murni R dengan sumber AC yang sama menarik 10 A.

Jika kedua komponen disusun seri dan dihubungkan ke sumber AC, 160 V dan 40 Hz, kuat arus yang mengalir melalui susunan seri resistor dan induktor adalah

Tegangan AC dengan frekuensi 50 Hz diberikan pada sebuah kapasitor 1,4 uF. Tegangan AC itu diukur dengan amperemeter AC menunjukkan 20 V. Arus efektif melalui rangkaian adalah ..• A.

3 mA

4 mA

D. 8 mA

C = 3

Xc = 1

L-C

6 mA

E. 10 mA

Xc =

8,792

ふこてか

277.50t2 회

12. Perhatikan besaran-besaran berikut.

(1) Reaktansi induktif

Fz.

CT s0HZ - 1,4-10 °

• 1r4-10

(2) Frekuensi

= 6,2168

)= 8.792 - 10-6

• CD 3

(3) Reaktansi kapasitif

/ Tec = 0,792-

Beda sudut fase Ø antara tegangan dan arus dalam rangkaian A bergantung pada

besaran nomor . . . .

A. (1)

B. (1) dan (2)

(2) dan (3)
(1), (2), dan (3)

C. (1) dan (3)

13. Sumber DC 4 volt dihubungkan dengan 2 elemen listrik yang dipasang seri dan arus

yang mengalir pada rangkaian tersebut 400 mA. Jika sumber DC diganti dengan sumber AC 2 volt (50 Hz), arus yang mengalir pada rangkaian menjadi 100 mA. Komponen listrik pada rangkaian ini adalah....

kapasitor 20 F dan resistor 10 Q
induktor
H dan kapasitor 20 F
resistor 10 Q dan induktor

10T

dua-duanya resistor, masing-masing 10 2
dua-duanya induktor, masing-masing IOT

14. Sebuah induktor dan kapasitor masing-masing dengan induktansi dan kapasita

ceri dengan generator 60 Hz, 120 V AC.

17. Sebuah resistor 20 Q, induktor 40 mH, dan kapasitor 5 uF dihubungkan seri dengan sumber GGL bolak-balik 10 V pada frekuensi

1.000 Hz. Impedansi rangkaian adalah

sebesar . ...

D. 20V2 S2

A. 10 0

10v2 2

E. 35 2

Ç. 20 g

18. Dalam rangkaian RLC seperti pada gambar di samping, nilai

Imaks saat Vmans

00000

R = 60 2, L = 5 mH, C = 5 mF, dan sumber tegangan

bolak-balik dengan harga puncak 120 V. Frekuensi sudut, ) supaya arus yang dibangkitkan dalam resistor mencapai

nilai paling besar adalah ....

450 rad/s
380 rad/s

D. .) 200 rad/s

179 rad/s

C. 290 rad/s

19. Sebuah radio biasanya di-tuning agar dapat menerima siaran suatu stasiun radio dengan

mengubah nilai kapasitansi kapasitor dalam sebuah rangkaian LC. Untuk menerima siaran dari stasiun yang memancarkan siaran dalam frekuensi 400 kHz, kapasitor radio tersebut di-tuning pada nilai C,. Untuk menerima siaran dari stasiun yang memancarkan

A. 4C,

siaran dalam frekuensi 1.200 kHz, kapasitor harus di-tuning pada kapasitas . ...

B. 9C, C.

565

20. Sebuah resistor, induktor, dan kapasitor dihubungkan seperti rangkaian

dengan

ni adalah

maks

Suatu rangkaian seri RLC dipasang pada tegangan listrik bolak-balik yang nilai efektifnya

100 V dan frekuensinya 60 Hz. Apabila R = 20 ohm, L = 26,5 mH, dan C = 106 uF,

beda potensial (tegangan) antara ujung-ujung L adalah

A. 15 V

.....

D. 60 V

B. 25 V

E. 100 V

C. 40 V

24. Perhatikan gambar rangkaian RLC di samping.

Apabila impedansi rangkaian 25 S2, hambatan resistor

=128.2115

= 128-722

128 mH

-00000

(R) adalah . ..

そー

D. 21 Q

xc = L

٥- ل

200 uF = -

275-10

= 1

175-260

164-

14 Q

25 Q

C. 18 S

₴ = 7 Л

25° + (120 N2s E: 123.200110"

125.200-10-6

-125. 20825 V/125 radis → L0

25. Hambatan R, induktor L, dan kapasitor C masing-masing mempunyai nilai 300 ohm,

0,9 henry, dan 2 uF. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

Impedansi rangkaian 500 ohm.
Tegangan melintasi L adalah 90 V.
Arus efektif rangkaian 0,1 A.
Tegangan melintasi C adalah 80 V.

Jika ketiga komponen listrik dihubungkan seri dan diberi tegangan efektif AC sebesar

50 volt, sedangkan frekuensi AC 1.000 rad/s, pernyataan yang benar ditunjukkan oleh

nomor • • • •

(1), (2), (3), dan (4)
(1), (2), dan (3)
(1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (4)

Analisis Rangkaian Arus Bolak-Balike

VM = Im .R

1. Sebuah osiloskop diatur sehingga penguat vertikal

1 cm

4 V/cm dan waktu sapu horizontal 10 cm/s.

Ketika suatu sinyal diberikan pada masukan

terminal tegangan osiloskop, terlihat tampilan pada layar seperti pada gambar. Tentukan tegangan maksimum, tegangan efektif, dan frekuensi sinyal.

Tef = Im/2 =32P=3615=165:90

P = (3(2

Arus sinusoidal dengan nilai maksimum 6 A mengalir melalui sebuah resistor 5 2.

Tentukan daya rata-rata yang didisipasikan pada resistor.

I = 6A R = 5-2

Sebuah induktor variabel dengan hambatan dapat diabaikan dihubungkan ke sumber
tegangan AC. Bagaimana arus melalui induktor berubah jika induktansi ditingkatkan dengan faktor 3 dan frekuensi AC juga ditingkatkan dengan faktor 4:
Sebuah tegangan sinusoidal 8 V efektif dan frekuensi 1.000 Hz dihubungkan ke ujung-
ujung sebuah induktor murni. Jika arus efektif 2 mA, tentukan nilai induktansi induktor

VL=

tersebut.

- XL

4 =

2IF = C

て=Vet

= 8

2 กาศ

Vef

Lampu pyar dapat dianggap berbentuk bey • Jari-jarı lampu kedua adalah 0,8 kali jari-jari lampu pertama dan suhu lampu pertuep dan kedua masing-masing 527°C

dan 727°C. Nilai perbandingan antara daya kalor radiasi lampu pertama dan lampu

kedua adalah

D: 125

625

256

Suhu permukaan suatu benda 966 K. Jika tetapan Wien = 2,898 x 10 m K, panjang

gelombang radiası pada intensitas maksimum yang dpancarkan olen permukaan benda

itu adalah..

2,096x10-3

A. 3 x 10° Ả

-D. 3 x 10° Å

B. 3 x 103 Å

966k E., 3 x 10° Å

Amaus < nyala tertaya

C. 3 x 10ª Å

= 3-1094

Suhu permukaan Matahari adalan 5.800 K dan puncak panjang gelombang dalam

radiasinya adalah 5 nm. Suhu permukaan dari sebuah bintang jauh dengan puncak panjang gelombangnya adalah 4 nm adalah ..••

6.105 K

D. 7.000 K

B. 6.350 K

7.250 K

C. 6.500 K

5. Radiasi kalor benda hitam mempunyai grafik antara E

dan 2 seperti gambar di samping. Perhatikan hubungan-hubungan berikut.

(1) E,T, > E,T2

(3)

(2) I, < T2

(4)

"！

Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor ....

A. (1), (2), (3), dan (4)

2, 22

D. (2) dan (4)

B. (1), (2), dan (3)

E. (4)

(1) dan (3)

Jika energi sebuah foton adalah E, pernyataan yang tepat untuk panjang gelomba adalah

dari foton dinyatakan dalam energi E, konstanta Planck h, dan cepat rambat cał

・・・・

A. 2 = Ebc

C=x. f

2 =

E = nhf

D. 1 = Eh

入=

E= nS

. h

ん゠

万

ก = banyah

X +E=C

Seberkas cahaya tampak dengan panjang gelombang 1, dipancarkan dengan

Jumlah toton per detik yang inghasilkan oleh suatu sumber laser yang panjang gelombang

A. 1 x 1014

6,630 nm dan daya keluaran G mW adalah . . . foton.

2 x 1014

6.10 W.

D. 2 x 10'3

C. 1 x 10'3

E. 5 x 1013

n =

6103W・（5）.6,630163m

(1,6 xl0"°c).

(6,6 x/a""

Hal-hal berikut merupakan sifat foton cahaya, (r ( 3•10-74 ) (3-102)

(1) Energ fot bergantung pada intensitas berkas cahayanya.

١٩+

(2) Momentum foton memenuhi kaitan p = 5, dengan h tetapan Planck dan 2 panjang

gelombang cahaya.

Foton dibelokkan oleh medan magnet maupun listrik.

(4) Energi yang dibawa oleh lyap foton besarnya E - bc,

Pernyataan yang benar dituranıkkan oleh nomor..••

(1), (2), (3), dan (4)

D. (2) dan (4)

10. Sebuah elektron yang berada dalam keadaan eksitasi (energi E,) suatu atom, kembali ke

＼

B. (1), (2), dan (3)

E. (4)

C. (1) dan (3)

keadaan dasarnya (energi Ej) dengan memancarkan sebuah foton. Panjang gelombang foton yang dipancarkan adalah ....

(E, -E,)

T(E2- E)

E. bd(E, - E2)

т(E, - E,) (E, - E,)

11. Sebuah lampu biru memancarkan cahaya dengan panjang gelombang rata-rata 550 Å.

Spesifikasi lampu adalah 150 W dan 80% dari energinya tampil sebagai cahaya yang

dipancarkan. Banyak foton dipancarkan oleh lampu tiap detik adalah ....

A. 2,2 x 1018

D. 3,3 x 1019

5,5 x 1018
2,7 x 1019

12. Sebuah elektron bermassa m yang bergerak dengan kelajuan u bertumbukan deng

-sebuah atom, dan kelajuannya berkurang menjadi v. Kelajuan atom tidak berubah, teta satu dari elektronnya dieksitasi ke suatu tingkat energi yang lebih tinggi dan kemudi elektron ini kembali ke keadaan dasarnya, memancarkan sebuah radiasi foton. Jik adalah tetapan Planck, panjang gelombang foton adalah sebesar ....

2hc

m(ứ - v)

Ve berbah

=nhc

m(v - и)

m(v - u)

Vatom ‡

2hc

m(2+ử)

(3) Energi kinetik elektron yang terpancar bergantung pada energ gelombang cahaya

yang mengenai permukaan logam.

Untuk mengeluarkan elektron dari permukaan logam tidak bergantung Pada

frekuensi ambang Vo.

Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik ditunjukkan oleh nomor • * • •

(1) dan (2)

D. (2) dan (4)

(1) dan (3)

E. (3) dan (4)

C. (2) dan (3)

14. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

X (1) Frekuensi cahaya yang menyinari katode harus lebih kecil dari frekuensi ambang

Fungsi kerja logam katode lebih kecil dari energi cahaya yang menyinari katode.
Panjang gelombang ambang harus lebih besar daripada panjang gelombang cahaya

yang menyinari katode.

(4) Energi kinetik elektron yang terlepas dari katode harus lebih besar dari energi

ambang.

Terjadinya fotólistrik harus memenuhi pernyataan nomor ..• •

D.) (2) dan (4)

A. (1) dan (2)

(3) dan (4)

(1) dan (3)
(2) dan (3)

15. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

Elektron dapat keluar dari logam saat permukaan logam disinarı gelombang elektromagnetik.
Lepas tidaknya elektron dari logam ditentukan oleh frekuensi ambang.
Fungsi kerja untuk setiap logam berbeda.

Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek fotolistrik ditunjukkan oleh nomor ....

A. (1), (2), dan (3)

D. (1)

B. (1) dan (2)

E. (3)

C. (1) dan (3)

16. Pernyataan yang benan mengenai efek fotolistrik adalah ....

menaikkan intensitas cahaya menambah laju perpindahan energi ke logam

menaikkan intenstias cahaya menambah energi kinetik fotoelektron elektron akan teremisi jika frekuensi cahaya datang lebih besar dari freku

ambang

. D. energi kinetik maksimum fotoelektron bertambah dengan naiknya frekuensi am

E. tidak ada hubungan antara frekuensi cahaya dan energi kinetik fotoelektron

Diberikan lima grafik berikut yang berhubungan dengan efek fotolistrik.

(2)

(3) Energi kinetik elektron yang terpancar bergantung pada energ gelombang cahaya

yang mengenai permukaan logam.

Untuk mengeluarkan elektron dari permukaan logam tidak bergantung Pada

frekuensi ambang Vo.

Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik ditunjukkan oleh nomor • * • •

(1) dan (2)

D. (2) dan (4)

(1) dan (3)

E. (3) dan (4)

C. (2) dan (3)

14. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

X (1) Frekuensi cahaya yang menyinari katode harus lebih kecil dari frekuensi ambang

Fungsi kerja logam katode lebih kecil dari energi cahaya yang menyinari katode.
Panjang gelombang ambang harus lebih besar daripada panjang gelombang cahaya

yang menyinari katode.

(4) Energi kinetik elektron yang terlepas dari katode harus lebih besar dari energi

ambang.

Terjadinya fotólistrik harus memenuhi pernyataan nomor ..• •

D.) (2) dan (4)

A. (1) dan (2)

(3) dan (4)

(1) dan (3)
(2) dan (3)

15. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

Elektron dapat keluar dari logam saat permukaan logam disinarı gelombang elektromagnetik.
Lepas tidaknya elektron dari logam ditentukan oleh frekuensi ambang.
Fungsi kerja untuk setiap logam berbeda.

Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek fotolistrik ditunjukkan oleh nomor ....

A. (1), (2), dan (3)

D. (1)

B. (1) dan (2)

E. (3)

C. (1) dan (3)

16. Pernyataan yang benan mengenai efek fotolistrik adalah ....

menaikkan intensitas cahaya menambah laju perpindahan energi ke logam

menaikkan intenstias cahaya menambah energi kinetik fotoelektron elektron akan teremisi jika frekuensi cahaya datang lebih besar dari freku

ambang

. D. energi kinetik maksimum fotoelektron bertambah dengan naiknya frekuensi am

E. tidak ada hubungan antara frekuensi cahaya dan energi kinetik fotoelektron

Diberikan lima grafik berikut yang berhubungan dengan efek fotolistrik.

Dalam eksperimen Rutherford, sejumlah partikel alfa yang mulanya ditembakkan ke

bergantung pada tegangan pemercepat

lempeng tipis emas, ternyata sebagian kecilnya dihamburkan pada sudut besar. Hamburan

lebih besar daripada nilai yang diperoleh pada proton

menumbuk partikel berat bermuatan negatif yang tersebar pada seluruh lempeng
ditolak oleh partikel berat bermuatan positif yang tersebar pada seluruh lempeng

menumbuk partikel berat bermuatan negatif yang terkonsentrasi pada daerah kecil

lempeng emas

4. Dalam model atomnya, Bohr menganggap bahwa elektron-elektron .. ...

E. bertumbukan dengan partikel alfa yang lain

A. didistribusikan secara seragam dalam keseluruhan atom

dilokasikan hanya dalam inti atom

dilokasikan hanya dalam sejumlah orbit-orbit tertentu

memancarkan cahaya ketika berpindah dari orbit dalam ke orbit luar

memancarkan cahaya ketika beredar dalam orbitnya

Garis-garis spekrum Paschen dihasilkan jika dalam atom hidrogen terjadi transisi elektron

dari tingkat yang lebih tinggi ke tingkat n = 3. Jika tetapan Rydberg 1,097 x 10' m*,

panjang gelombang terpendek dari deret Paschen adalah ...•

A. 8,2 x 10 m

16,7 x 10- m

11,3 x 10- m
14,4 x 10-7 m

E. 18,8 x 10 m

6. Jika konstanta Rydberg 1,097 x 107 m

Balmer adalah .. . (dalam angstrom).

, panjang gelombang terpendek pada deret

6.563

D. 3.646

6.352

E. 3.464

C. 5.678

7. Keberadaan tingkat energi di dalam atom dapat ditunjukkan secara langsung dengan

mengamati bahwa ....

A. atom dapat memancarkan spektrum garis

fotoelektron hanya dapat dipancarkan dari permukaan logam ketika cahaya yang

menyinari memiliki panjang gelombang kritis

partikel a dipantulkan balik dengan sudut besar oleh atom-atom dalam zat padat
sinar-X terhambur apabila mengenai padatan kristal
atom-atom di dalam zat padat mendifraksikan elektron seperti pada gejala difraksi
sinar-X oleh kristal

Bab

28. inti. Hal ini karena neutron ....

Neutron seringkali digunakan untuk menembaki partikel-partikel dalam beberapa reaksi

bermuatan positif sehingga ditolak oleh inti atom bermuatan negatif sehingga ditarik oleh inti atom tidak bermuatan sehingga tidak ditolak oleh inti atom

D. tidak bermuatan sehingga tidak ditarik olch inti atom

9 +1 →12+1

0+2→+0

tidak bermuatan dan massanya dapat diąbaikan

Nilai kalor reaksi Q untuk reaksi Be + d-1ž + nadalah....

(Be = 9,012 sma; o = 4,003 sma; '2C = 12,000 sma; n = 1,009 sma; 1 sma = 931 MeV.)

8,4 MeV

5,6 MeV

7,3 MeV
6,2 MeV

(9,012 + 4,003)

4,9 MeV

- (12,000-1,009) x 931

30. Reaksi berantai adalah reaksi....

a pengranungan pro ron dan neutron untuk membentuk inti siom) = 5,586

bergabungnya inti ringan untuk membentuk inti berat

pembelahan inti berat menjadi dua atom lebih ringan
pembelahan inti berat terus-menerus yang dipengaruhi oleh neutron-neutron yang
dipancarkan oleh pembelahan inti berat lainnya
pembakaran uranium dalam suatu tungku khusus yang disebut reaktor atom

31. Suatu proses fisi 235 U mengikuti persamaan jn + 233U → Ba + Kr + 'n. Jika pada

reaksi fisi ini dibebaskan energi 200 MeV, massa neutron = 1,01 sma, massa inti

235UJ = 235,04 sma, dan 1 sma = 931 MeV, massa inti (Ba + Kr) adalah .... (dalam

sma)

D. 234,03

F. 234,89

Dua loop kawat berdekatan satu sama lain dalam

bidang yang sama, seperti ditunjukkan dalam gambar.

(a) Jika sakelar S ditutup, apakah arus listrik mengalir (b)

dalam loop 2? Jika ya, dalam arah mana?

Apakah arus dalam loop 2 mengalir hanya dalam

waktu pendek, atau terus kontinu?

medan

dalam arah mana? Jake ada

(d) Apakah ada gaya magnetik pada loop 1? Jika ya, tdkA

atdle ada megnet

dalam arah mana?

krnloop2

Saat terjo

B) sesaat saat saklar

menempel r dibuka. Peribahan

18. Juatu kumparan dengan 800 Hitan dan induktansi diri 50 mH mengalami berubahan J/tr)e

flules saja

arus listrik dari 19 ampere menjadi 4 ampere dalam waktu 0,10, sekon. Tentukan beda peNb. potensial antara ujung-ufung kumparan yang ditimbulkannya.

Komus hal. 24

19. Fluks magnetik yang dibangkidkan kumparan6/pis berarus 400 adalah 0,8 Wb. Dalam®

= 3000 mVot

peno. B

0,4 sekon arus dalam kumparan berbalik dari arah semula. Berapakah GGL induksi

rupali

diri yang dibangkitkan di antara ujung-ujung kumparan tersebut?

Maka

Memvrov

induk

20. Arus yang mengalir dalam kumparan dinyatakan sebagai i = 4 sin 2Jtt, dengan i dalam

ampere dan t dalam sekon. Jika induktansi diri kumparan 7 H, tentukan:

GGL induksi pada t =
GGL maksimum.

3 s dan t = 6 s, E = -N• 40

D =BA COSO

٤- -١

21. Arus tetap 1,5 A menimbulkan fluks magnetik 45 x 10-6 Wb antara ujung-ujung suatu

kumparan yang terdiri atas 300 lilitan. Berapakah induktansi diri kumparan itu?

Arus yang melalui sebuah induktor 85 mH berubah terhadap waktu dengan
i = f - 5t (t dalam s, i dalam A). (a) Tentukan besar GGL induksi pada t = 1 s,
t = 3 s (b) Kapankah GGL induksi bernilai nol?
Hitung energi dalam bentuk medan magnetik yang tersimpan dalam sebuah solenoide
200 lilitan yang menghasilkan fluks magnetik 3,50 x 104 Wb dalam tiap lilitannya
ketika dilalui arus tetap 1,65 A.

W= ½ㄴI

L= Q. N =

24. Sebuah solenoide dengan panjang 25 cm dibuat dengan melilitkan 3.000 loop kawat pada

sebatang besi yang luas penampangnya 1,5 cm'. Permeabilitas relatif besi adalah 500.

Berapakah induktansi diri solenoide tersebut?
Berapa GGL rata-rata diinduksikan antara ujung-ujung solenoide ketika arus berkurang dari 0,6 A menjadi 0,1 A dalam waktu 0,03 s?
Berapa energi tersimpan dalam solenoide itu jika dialiri arus tetap 5 A?

L = MN'A

19-25

り

300) 47.10 115 c0

Ludare

Bab 6 Induksi Elektromagnetik