Soal dan Pembahasan IPA Fisika Paket 2

Soal dan Pembahasan IPA Fisika Paket 2
Berikut adalah pembahasan ujian nasional IPA Ujian Nasional Tahun Pelajaran 2013/2014. Tiap paket dibagi dalam 3 postingan, yaitu IPA Fisika, IPA Kimia, dan IPA Biologi.
1. Perhatikan gambar neraca berikut!

Agar neraca dalam keadaan seimbang, massa anak timbangan yang harus ditambahkan di sebelah kanan adalah ….
A. 350 gram
B. 850 gram
C. 950 gram
D. 1.050 gram
Pembahasan :
2,35 kg = 1 kg + 500 g + m
2350 g = 1000 kg + 500 g + m
2350 g = 1500 g + m
m = 2350 g – 1500 g = 850 gram
Jawaban : B
2. Perhatikan gambar berikut!

Pernyataan dalam berikut yang benar tentang sifat benda di atas adalah ….

Pembahasan :
Besi bewujud zat padat yang mempunyai sifat : bentuk maupun volume tetap.
Sirup berwujud zat cair yang mempunyai sifat : bentuk berubah sesuai wadahnya sedangkan volumenya tetap.
Asap berwujud gas yang mempunyai sifat : bentuk dan volumenya berubah.
Jawaban : D
3. Suhu air (t) pada termometer Fahrenheit seperti pada gambar adalah ….

A. 87⁰ F
B. 99⁰ F
C. 131⁰ F
D. 140⁰ F
Pembahasan :
C : F – 32
5 : 9
Perbandingan tersebut dikali silang, diperoleh :
9C = 5 (F – 32)
Dengan memasukkan C = 55⁰, diperoleh
9.55 = 5 (F – 32), masing-masing ruas dibagi 5 diperoleh :
9.11 = (F-32)
F – 32 = 99
F = 99 + 32 = 131⁰F
Atau langsung pakai rumus :

4. Perhatikan grafik berikut!

Es yang massanya 50 gram dipanaskan dari -50C menjadi air bersuhu 60⁰C air. Jika kalor lebur es = 80 kal/gram, kalor jenis es = 0,5 kal/gram⁰C, kalor jenis air = 1 kal/gram⁰C, maka banyaknya kalor yang diperlukan pada saat proses dari C ke D adalah ….
A. 125 kalori
B. 3.000 kalori
C. 4.000 kalori
D. 7.125 kalori
E. 7.125 kalori
Pembahasan :
Pada gambar ada 3 tahap proses, A – B, B – C, dan C – D, tetapi yang ditanyakan kalor yang dibutuhkan pada proses C – D. Sehingga dapat dituliskan :
Q_CD = m. c_air. Dt
= 50 gram. 1 kal/gram⁰C. (60 – 0)⁰C
= 3.000 kalori
Jawaban : B
5. Tiga gaya bekerja pada sebuah benda bermassa 10 kg seperti gambar.

Percepatan gerak benda adalah ….
A. 0,5 m/s²
B. 2 m/s²
C. 5,5 m/s²
D. 6 m/s²
Pembahasan :

Tanda negatif hanya menunjukkan arah resultan gayanya ke kiri.
Jawaban : A
6. Benda A dan B yang massanya sama bergerak dengan kecepatan berbeda. Jika energi kinetik benda A = 9 joule dan energi kinetik B = 16 joule. Perbandingan kecepatan benda A dengan B adalah ….
A. 2 : 3
B. 3 : 4
C. 4 : 3
D. 9 : 16
Pembahasan :
Massa benda A (m_A) = massa benda B (m_B) = m
EK_A = 9 Joule
EK_B = 16 Joule



Sehingga dapat dituliskan
V_A : v_B = 3 : 4
Jawaban : B
7. Perhatikan gambar di bawah ini!

Dari keempat bidang miring di atas yang memiliki keuntungan mekanis sama ditunjukkan oleh gambar nomor ….
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (3) dan (4)
Pembahasan :
Perhatikan gambar di atas.
Keuntungan mekanis bidang miring diperoleh dari hubungan :

Dengan :
w = berat beban (N)
F = kuasa (N)
s = panjang bidang miring (m)
h = tinggi bidang miring (m)
Dengan melihat perbandingan s/h, diperoleh :
Gambar 1 : s/h = 5/2 = 2,5
Gambar 2 : s/h = 3/2 = 1,5
Gambar 3 : s/h = 3/1 = 3
Gambar 4 : s/h = 12/4 = 3
Sehingga keuntungan mekanis yang sama adalah (3) dan (4).
Jawaban : D
8. Perhatikan gambar alat hidrolik berbentuk U berikut ini!

Berat balok X pada tabung kecil agar alat hidrolik tetap seimbang adalah ….
A. 5 N
B. 25 N
C. 10.000 N
D. 25.000 N
Pembahasan :
Gambar di atas merupakan penerapan dari hukum Pascal, yang diberikan dalam rumus :

sehingga diperoleh :

Dengan menggunakan perkalian silang, dan mencoret satuan cm² di kedua ruas diperoleh :
100 x = 5.500 = 2500
F₁ = 2500/100 = 25 N
Jawaban : B
9. Perhatikan gambar!

Bandul berayun dengan pola C → A → B → A→ C → A → B, jumlah getaran yang terjadi adalah ….
A. 1 getaran
B. 1 ¹/₄ getaran
C. 1 ½ getaran
D. 1 ¾ getaran
Pembahasan :
1 getaran adalah gerakan bolak-balik melalui satu titik kesetimbangan.
C → A → B à A à C = 1 getaran
Dari C → A → B → C = ½ getaran
Sehingga gerakan C → A → B → A → C → A → B = 1,5 getaran.
Jawaban : C
10. Sebuah kapal memancarkan bunyi ke dasar laut. Dua sekon kemudian terdengar bunyi pantul dari dasar laut. Jika cepat rambat bunyi dalam air laut 1400 m/s, kedalaman laut di tempat adalah ….
A. 700 m
B. 1.050 m
C. 1.400 m
D. 1.800 m
Pembahasan :
Pada peristiwa tersebut terjadi pemantulan bunyi, yaitu bunyi dipancarkan ke dasar laut dan dipantulkan ke kapal. Sehingga dirumuskan dengan :
;
dibagi 2 artinya bunyi bergerak bolak-balik/memantul, sehingga diperoleh:

Jawaban : C
11. Seorang anak menderita hipermetropi, dia dapat membaca buku pada titik 1 m. Agar dapat membaca pada jarak baca normal 25 cm, maka anak tersebut harus dibantu dengan kecamatan dengan lensa berkekuatan ….
A. ¾ dioptri
B. ⁴/₃ dioptri
C. 3 dioptri
D. 3 ¹/₃ dioptri
Pembahasan :
Jarak bayangan, s’ = - x cm = - 1m = - 100 cm
x = titik dekat
s = s_n = titik dekat mata normal = 25 cm
Diperoleh :



, sehingga diperoleh

Atau dengan menggunakan rumus praktis (khusus untuk titik dekat mata normal = 25 cm)

Dengan PP = punctum proximum = titik dekat mata = 1 m = 100 cm
Jawaban : C
12. Kaca yang digosok dengan kain sutera akan terjadi proses pemuatan listrik pada kaca maupun kain sutera. Pada tabel berikut ini penjelasan yang benar adalah ….

Pembahasan :
Kaca digosok dengan kain sutra akan menjadi muatan positif, karena elektron dari kaca pindah ke kain sutera.
Jawab : A
13. Perhatikan rangkaian beberapa penghambat pada gambar!

Kuat arus pada cabang I adalah ….
A. 2 A
B. 2,5 A
C. 3 A
D. 3,5 A
Pembahasan :
Sesuai dengan hukum I Kirchoof, yang berbunyi jumlah arus yang masuk = jumlah arus yang keluar titik cabang, diperoleh hubungan :
7 A = 1 A + 1,5 A + 0,5 A + I + 1 A
7 A = 4 A + I
I = 7 A – 4 A
I = 3 A
Jawaban : C
14. Sebuah rumah menggunakan peralatan listrik seperti tercantum pada tabel berikut.

Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)?
A. 120 kWh
B. 60 kWh
C. 40 kWh
D. 20 kWh
Pembahasan :
W_hari = 10 x 4 x 10 + 100 x 1 x 10 + 300 X 1 X 2 = 400 + 1000 + 600 = 2000 Wh = 2 kWh
W_bulan = 30 x 2 kWh = 60 kWh
Jawaban : B
15. Perhatikan gambar berikut!

Kutub-kutub magnet yang berbentuk pada nomor 1, 3 dan 6 berturut-turut adalah ….
A. Kutub utara, kutub selatan, kutub selatan
B. Kutub selatan, kutub utara, kutub utara
C. Kutub utara, kutub utara, kutub selatan
D. Kutub selatan, kutub selatan, kutub utara
Pembahasan :
Dengan menggunakan aturan tangan kanan yang menggengam kumparan diperoleh :

Selanjutnya, pada pembuatan magnet secara induksi, diperoleh :

Jawaban : D
16. Perhatikan gambar berikut!

Pada diagram transformator berikut, kuat arus primer adalah ….
A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,8 A
D. 1,6 A
Pembahasan :
Pada transformator ideal , berlaku :



100 I_P = 50.0,4 = 20
I_P = 20/100 = 0,2 A
Jawaban = B
17. Perhatikan fenomena alam berikut!
(1) Terjadinya perubahan musim
(2) Pergantian siang dengan malam
(3) Perubahan rasi bintang yang tampak di langit
(4) Perbedaan lamanya siang dengan malam
(5) Gerak benda langit dari timur ke barat
Fenomena alam yang disebabkan oleh revolusi bumi adalah ….
A. (1), (2) dan (3)
B. (1), (2) dan (4)
C. (1), (3) dan (4)
D. (3), (4) dan (5)
Pembahasan :
Akibat revolusi bumi :
1) Pergantian musim
2) Perbedaan lamanya siang dan malam
3) Gerak semu tahunan matahari
4) Rasi bintang yang berbeda-beda
Jawaban : C

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia