Kunci Soal Us 2015

23
Soal No. 1 Bondan mengukur massa sebuah batu dengan menggunakan neraca Ohauss tiga lengan dengan skala terkecil 0,1 gram, skala hasil pengukurannya terlihat seperti gambar di bawah ini. Massa batu tersebut adalah…. A. 482,0 gram B. 480,5 gram C. 382,0 gram D. 283,6 gram E. 280,5 gram Pembahasan Pembacaan neraca ohaus tiga lengan, cukup jelas. Jawaban D. 283,6 gram. Dapat dilihat di sini Cara membaca alat ukur massa neraca ohaus tiga lengan. Soal No. 2 Sepeda bergerak sejauh 2 km ke arah sumbu X positif, kemudian 5 km ke arah sumbu Y positif dan seterusnya bergerak sejauh 5 km membentuk sudut 53° dengan sumbu Y positif. Besar resultan perjalanan sepeda tersebut adalah….(Sin 37° = 0,6 Cos 37° = 0,8) A. 14 km B. 10 km C. 8 km D. 6 km E. 2 km Pembahasan Lintasan yang ditempuh pengendara sepeda dari soal cerita di atas sebagai berikut: Uraikan terlebih dahulu 5 km yang terakhir menjadi 5 sin 37° dan 5 cos 37° seperti gambar di atas. Perpindahan pada sumbu X: 2 km + 5 cos 37° = 2 km + 5 (0,8) km = 2 km + 4 km = 6 km

description

un

Transcript of Kunci Soal Us 2015

Page 1: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 1Bondan mengukur massa sebuah batu dengan menggunakan neraca Ohauss tiga lengan dengan skala terkecil 0,1 gram, skala hasil pengukurannya terlihat seperti gambar di bawah ini. 

 

Massa batu tersebut adalah….A. 482,0 gramB. 480,5 gramC. 382,0 gramD. 283,6 gramE. 280,5 gram

PembahasanPembacaan neraca ohaus tiga lengan, cukup jelas. Jawaban D. 283,6 gram.Dapat dilihat di sini Cara membaca alat ukur massa neraca ohaus tiga lengan.

Soal No. 2Sepeda bergerak sejauh 2 km ke arah sumbu X positif, kemudian 5 km ke arah sumbu Y positif dan seterusnya bergerak sejauh 5 km membentuk sudut 53° dengan sumbu Y positif. Besar resultan perjalanan sepeda tersebut adalah….(Sin 37° = 0,6 Cos 37° = 0,8)A. 14 kmB. 10 kmC. 8 kmD. 6 kmE. 2 km

PembahasanLintasan yang ditempuh pengendara sepeda dari soal cerita di atas sebagai berikut: 

 Uraikan terlebih dahulu 5 km yang terakhir menjadi 5 sin 37°  dan 5 cos 37° seperti gambar di atas.

Perpindahan pada sumbu X:2 km + 5 cos 37° = 2 km + 5 (0,8) km

= 2 km + 4 km = 6 km

Perpindahan pada sumbu Y5 km + 5 sin 37° km= 5 km + 5(0,6) km= 5 km + 3 km = 8 km

Page 2: Kunci Soal Us 2015

Resultan:√(62  + 82 )= √ 100 = 10 km

Materi tentang vektor selengkapnya dapat diulang di vektor 10 sma.

Soal No. 3Seseorang yang sedang melakukan perjalanan, mula-mula diam kemudian dipercepat 2 m.s–2  selama 2 sekon, kemudian dipercepat lagi 0,5 m.s–2  selama 2 sekon sampai akhirnya ia bergerak konstan selama 2 sekon. Grafik kecepatan terhadap t dari perjalanan orang tersebut yang benar adalah….. 

 PembahasanMembaca grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) Gerak lurus GLBB dan grafik v-t GLB, dipercepat garis lurus miring ke atas, saat bergerak konstan berarti kecepatannya tetap (garisnya lurus mendatar). Jawaban: D

Soal No. 4Sebuah gerinda melakukan 240 putaran tiap menit (rpm) pada gerinda tersebut terletak sebuah partikel yang berjarak 50 cm dari poros gerinda. Besar frekuensi dan percepatan sentripetal partikel tersebut adalah….A. 2 Hz dan 4π ms–2

B. 2 Hz dan 16π2  m.s–2

C. 4 Hz dan 32π2  m.s–2

D. 4 Hz dan 80π2  m.s–2

E. 8 Hz dan 16π2  m.s–2

PembahasanGerak melingkar, data soal:ω = 240 putaran per menit = 240 x 2π rad / 60 sekon = 8π rad/sekonr = 50 cm = 0,5 m

Frekuensi dan percepatan sentripetal:

 

diperoleh 

Page 3: Kunci Soal Us 2015

 

Jawaban: C. 4 Hz dan 32π2  m.s–2

Cara Konversi kecepatan sudut dari rpm (putaran per menit) ke rad/s atau sebaliknya dan contoh gerak melingkar dapat diulang di contoh soal fisika sma gerak melingkar.

Soal No. 5Rudi dengan massa 52 kg berada di dalam lift yang bergerak ke bawah dengan percepatan 4 m.s–2 . Jika percepatan gravitasi 10 m.s–2 , gaya desak kaki Rudi pada lantai lift adalah….A. 624 NB. 510 NC. 312 ND. 210 NE. 204 N

PembahasanIlustrasi:

 

Data soal:m = 52 kga = 4 m.s–2

g = 10 m.s–2

N =....

Lift bergerak ke bawah:Σ F = maw − N = mamg − N = maN = mg − ma

N = m (g − a)

Sehingga:N = m (g − a)N = 52(10 − 4)N = 52(6) = 312 NewtonJawaban: C. 312 N

Dapat diulang disini untuk lift bergerak ke atas dengan percepatan tetap (a konstan) dan lift bergerak dengan kecepatan tetap (v konstan, a = 0)  pada soal nomor 6.

Page 4: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 6Sebuah katrol dari benda pejal dengan tali yang dililitkan pada sisi luarnya ditampilkan seperti gambar. Gesekan katrol diabaikan. 

Jika momen inersia katrol = I = β dan tali ditarik dengan gaya tetap F, maka nilai F setara dengan….A. F = α ⋅ β ⋅ RB. F = α ⋅ β2 ⋅ RC. F = α ⋅ (β ⋅ R)– 1 D. F = α ⋅ β ⋅ (R)– 1

E. F = R ⋅(α ⋅ β )– 1

PembahasanGerak rotasiΣ τ = I αdimanaτ adalah momen gayaI = momen inersiaα = percepatan sudut

Σ τ = I αF ċ R = β ⋅ αF = (β ⋅ α) : RF = β ⋅ α R−1 = α ⋅ β ⋅ R−1

Jawaban:  D.

Soal ini bisa ditemui juga di soal UN tahun 2012 A86 nomor 7.

Soal No. 7Koordinat titik berat bangun di bawah ini adalah….. 

A. (3; 3)B. (3; 4)C. (4; 3)D. (4; 4)E. (4; 6)

PembahasanDari bentuknya yang simetris baik sumbu x maupun sumbu y, maka titik beratnya dengan mudah ditemukan:sumbu x : 4sumbu y : 3

Page 5: Kunci Soal Us 2015

(4, 3)Jawaban: C

Dapat diulang disini tentang contoh lain titik berat benda.

Soal No. 8Sebatang kayu yang massanya diabaikan, dikerjakan gaya pada titik A, B, dan C seperti gambar. 

Bila titik B dipakai sebagai poros, maka momen gaya sistem adalah…..(sin 37° = 0,6)A. 1,28 NmB. 1,60 NmC. 2,88 NmD. 4,48 NmE. 5,44 Nm

PembahasanTorsi / torque (momen gaya) dengan poros di titik B, massa batang diabaikan (w batang tidak dihitung):

Jawaban: E. 5,44 Nm

Lebih jelas dapat diulang tentang momen gaya.

Soal No. 9Sebuah benda berbentuk pipa (I = mR2 ) dengan jari-jari r = 2 m dan massa 1/8 kg. Benda itu bergerak menggelinding tanpa tergelincir mendaki bidang miring yang kasar. Jika pada awalnya kecepatan sudut benda 5 rad.s−1  dan pada akhirnya benda berhenti, maka usaha oleh gaya gravitasi pada benda tersebut adalah….A. 12,50 JB. 18,75 JC. 25,00 JD. 31,25 JE. 50,00 J

PembahasanData:ω = 5 rad/s, R = 2 m → v = ω R = 5(2) = 10 m/sCara pertama, dari usaha = selisih energi kinetik, diikutkan juga energi kinetik rotasinya. Benda akhirnya berhenti (Ek = 0), sehingga cukup dihitung Ek awalnya saja.

Page 6: Kunci Soal Us 2015

Cara kedua, dari usaha = selisih energi potensial. Posisi benda awalnya di h = 0, hingga bisa dari posisi akhirnya saja (h2), dimana tinggi yang dicaoai benda:

Hubungan ini khusus untuk I = mR2  saja, untuk I dengan nilai lain menentukan ketinggian h  liat contoh nomor 10 di topik dinamika rotasi.

Sehingga: 

Jawaban: A. 12,50 J

Soal No. 10Di bawah ini adalah grafik hubungan gaya (ΔF ) dengan pertambahan panjang dari suatu benda elastis. 

Dari grafik dapat disimpulkan daerah elastis berada di bawah garis….A. O – P B. O – QC. P – QD. P – R E. Q – R

PembahasanDari hubungan F dan Δx (elastisitas):F = kΔxk = F/Δx

Garis yang terbentuk akan lurus, tidak melengkung. Jawaban: A. O – P

Page 7: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 11Bola 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 jouleB. 8 jouleC. 10 jouleD. 12 jouleE. 36 joule

PembahasanHukum kekekalan energi mekanik: Untuk acuan titik nol disini diambil titik B, sehingga hB = 0 dan hA = 120 cm = 1,2 m

Kunci Jawaban: E. 36 Joule

Soal No. 12Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v1 = 4 m⋅s-1 ke kiri. 

Setelah membentur tembok bola memantul dengan kecepatan v2 = 2 m⋅s-1 ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah....

A. 0,24 N.sB. 0,12 N.sC. 0,08 N.sD. 0,06 N.sE. 0,04 N.s

PembahasanImpuls:

I = m(v2 − v1)I = 0,020 (2 − [−4])I = 0,02 (6) = 0,12 N⋅sJawab: B. 0,12 N⋅sSoal No. 13Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 100 cm di atas lantai seperti gambar, 

Page 8: Kunci Soal Us 2015

maka tinggi pantulan kedua (h2) adalah….A. 50 cmB. 48 cmC. 45 cmD. 36 cmE. 20 cm 

PembahasanData:ho = 100 cmh1 = 60 cmh2 =......... 

Jawaban: D. 36 cm

Soal No. 14Sebuah 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 cmB. 6 cmC. 5 cmD. 4 cmE. 2 cm

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

Page 9: Kunci Soal Us 2015

Jawaban: E. 2 cm

Soal No. 15Air mengalir melalui pipa mendatar seperti gambar di samping! 

Luas penampang A = 200 cm2  dan penampang B = 100 cm2  jika air mengalir di penampang B dengan kecepatan 4 m.s−1 dan tekanan di penampang A = 90 kPa, maka tekanan di penampang B adalah....(ρ air = 103  kg.m−3  )A. 70 kPaB. 74 kPaC. 80 kPaD. 84 kPaE. 86 kPa

PembahasanData:Luas penampang:Aa = 200 cm2  Pa = 90 kPaAb = 100 cm2  vb = 4 m.s−1

Pb =.....

Dari hukum bernoulli 

Pipa di soal mendatar, sehingga ha = hb, rumus di atas menjadi 

Masukkan data 

Jawaban: D. 84 kPa

Page 10: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 16Sebatang baja bersuhu 45° C dipanaskan sampai suhu 85° C sehingga panjangnya menjadi 50,02 cm. Jika koefisien muai panjang baja 1,0 × 10−5 ° C−1 , maka panjang batang baja mula-mula adalah....A. 50 cmB. 48 cmC. 46 cmD. 45 cmE. 40 cm

PembahasanData soal:ΔT = 85 − 45 = 40°Clt = 50,02 cmα = 1,0 × 10−5 ° C−1

lo =....

Pemuaian panjang, menentukan panjang awal:

Soal No. 17Enam kilogram batang timah hitam dengan kalor jenis 1400 J.kg−1  °C−1  bersuhu 60° C dicelupkan ke dalam 20 kg air dengan kalor jenis 4200 J.kg−1  °C−1 . Setelah terjadi kesetimbangan termal suhu akhir campuran 20° C. Suhu air mula-mula adalah….A. 20° CB. 18° CC. 16° CD. 12° CE. 10° C

PembahasanData:Timahmt = 6 kgTt = 60° CΔT = 60° C − 40° C = 20° Cct = 1400 J.kg−1  °C−1

Airma = 20 kg ct = 4200 J.kg−1  °C−1

Suhu akhirTakhir = 20°C Tair =.....

Azas black, kalor dari timah diserap oleh air, sehingga suhu timah turun, suhu airnya naik.

Page 11: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 18Suatu gas ideal mula-mula menempati ruangan yang volumenya V dan suhu T dan tekanan P.   Tabung I          Tabung II  

Jika gas dipanaskan kondisinya seperti pada tabung 2, maka volume gas menjadi....A. 1/2 VB. 8/9 VC. 9/8 VD. 2/3 VE. 3/2 V

PembahasanData soal:Tekanan menjadi 4/3 mula-mula:P1 = 3P2 = 4

Suhu menjadi 3/2 mula-mula:T1 = 2T2 = 3V2 = ..... V1

Soal No. 19Sebuah mesin Carnot yang menggunakan reservoir suhu tinggi 600 K mempunyai efisiensi 20%. Agar efisiensinya maksimum naik menjadi 60%, suhu reservoir rendah tetap, maka seharusnya suhu reservoir suhu tinggi adalah....A. 1400 KB. 1200 KC. 950 KD. 850 KE. 800 K

PembahasanRumus efisiensi (dalam pecahan), Tr untuk suhu rendah, Tt untuk suhu tinggi:

Page 12: Kunci Soal Us 2015

Kondisi I, mesin carnot η = 20% = 0,2  → (1 − η) = 0,8Suhu rendahnya: Tr = 0,8 × 600 = 480 K

Kondisi II, η = 60% = 0,6 → (1 − η) = 0,4Dengan Tr = 480 K, maka suhu tingginya:Tt = 480 / 0,4 = 1200 K

Soal No. 20Perhatikan pernyataan berikut!(1) dapat dipantulkan(2) dapat berinterferensi(3) dapat dipolarisasikan(4) merambat tidak memerlukan medium(5) bentuk gelombang longitudinal

Pernyataan yang merupakan ciri-ciri gelombang bunyi adalah....A. (1), (2), dan (3)B. (1), (3), dan (4)C. (1), (4), dan (5)D. (1), (2), dan (5)E. (2), (3), dan (4)

PembahasanTentang sifat-sifat gelombang bunyi:(1) dapat dipantulkan → Benar (2) dapat berinterferensi → Benar(3) dapat dipolarisasikan → Salah (Polarisasi untuk gelomang Transversal, sementara bunyi gelombang longitudinal)(4) merambat tidak memerlukan medium → Salah(5) bentuk gelombang longitudinal → Benar

Tentang ini bisa diulang di pembahasaan materi sifat gelombang bunyi, di soal nomor 10.1, 2, 5 Benar.Jawaban: D. (1), (2), dan (5)

Soal No. 21Gelombang RADAR adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk....A. mengenal unsur-unsur suatu bahanB. mencari jejak sebuah bendaC. memasak makanan dengan cepatD. membunuh sel kankerE. mensterilkan peralatan kedokteran

PembahasanGelombang RADAR dapat digunakan untuk pencarian jejak.Jawaban: B. mencari jejak sebuah benda

Page 13: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 22Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut: 

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah....A. 20 cmB. 24 cmC. 25 cmD. 27 cmE. 29 cm

PembahasanData: Sob = 2 cmfob = 1,8 cmfok = 6 cm

Panjang mikroskop  d =…..

Menentukan jarak bayangan dari lensa obyektif terlebih dahulu:

Untuk mata tidak berakomodasi, panjang mikroskop adalah:d = s’ob + fok

d = 18 cm + 6 cm = 24 cm

Jawaban : B. 24 cm 

Soal No. 23Berkas cahaya dengan panjang gelombang 500 nm datang tegak lurus kisi yang berada pada jarak 80 cm dari layar. Pola interferensi yang terbentuk pada layar diukur bahwa jarak terang orde kedua ke terang pusat terpisah 10 mm. Banyaknya garis tiap cm kisi adalah….(1 nm = 1 × 10−9  m)A. 600B. 500C. 400D. 300E. 125PembahasanPanjang gelombang, λ = 500 nm = 500 x 10-9  m = 500 x 10-7  cmJarak layar, L = 80 cmOrde garis, n = 2Jarak pola terang, y = 10 mm = 1 cmBanyak garis tiap cm kisi, N =….

Jawab: E. 125

Page 14: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 24Sebuah mobil polisi bergerak dengan kelajuan 40 m.s−1  sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 600 Hz. Dari arah yang berlawanan datang sebuah sepeda motor yang dikendarai seorang pemuda sehingga keduanya saling mendekati. Kecepatan sumber bunyi di udara 340 m.s−1 , sedangkan frekuensi sirine yang didengar pengendara sepeda motor adalah 720 Hz, maka kecepatan sepeda motor adalah....A. 8 m.s−1

B. 20 m.s−1

C. 40 m.s−1

D. 42 m.s−1

E. 50 m.s−1

PembahasanDatavs = 40 m/s mendekati sumber (tanda negatif)vp mendekati pendengar (tanda positif)v =340 m/sfs = 600 Hzfp = 720 Hzvp =…………

Jawab: B. 20 m/s

Soal No. 25Taraf intensitas bunyi knalpot yang terbuka dari sepuluh sepeda motor identik yang dihidupkan serentak = 60 dB. Jika ada 100 sepeda motor identik dihidupkan bersama-sama, taraf intensitas bunyi knalpot yang terdengar adalah....A. 6 dBB. 30 dBC. 60 dBD. 70 dBE. 600 dB

PembahasanTIn = TI1 + 10 log nSaat motor berjumlah 10, TI untuk satu motornya:60 = TI1 + 10 log 10TI1 = 50 dB

Saat motor berjumlah seratus:TI100 = 50 + 10log100TI100 = 50 + 20 = 70 dBJawab: D. 70 dB

Page 15: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 26Perhatikan gambar berikut ini! 

Tiga muatan Q1, Q2, dan Q3 berada pada segitiga ABC, siku-siku di B. Panjang AB = BC = 30 cm. Diketahui k = 9 ⋅ 109 N ⋅ m2 ⋅C−2 dan 1μC = 10−6, maka besar gaya yang terjadi pada muatan Q1 adalah….A. 3 NB. 5 NC. 7 ND. 10 NE. 12 N

PembahasanMuatn Q1 (pada titik B, jenis negatif) oleh muatan Q2 (positif) akan ditarik, hingga ada gaya yang arahnya ke titik A.Muatan Q1 (negatif) oleh muatan Q3 (positif) juga ditarik, hingga ada gaya ke arah titik C. Kedua gaya yang terjadi memiliki sudut 90° , tinggal dicari resultannya. 

Perhitungan selengkapnya seperti berikut ini:Gaya antara muatan 1 dan 2 

Gaya antara muatan 1 dan 3 

Resultannya 

Jawaban: B. 5 N

Soal No. 27Dua muatan – 25 Q dan + 4 Q terpisah pada jarak r seperti pada gambar. 

Letak titik yang kuat medan listriknya nol adalah….A. 2r/3 di sebelah kiri muatan – 25 QB. 2r/3 di sebelah kiri muatan +4 Q

Page 16: Kunci Soal Us 2015

C. 2r/5 di sebelah kanan muatan – 25 QD. 2r/5 di sebelah kanan muatan +4 QE. ditengah-tengah garis hubung muatan

PembahasanKedua muatan berbeda tanda, pilih titik diluar kedua muatan, lebih dekat ke muatan yang kecil (sebelah kiri muatan +4 C).

Jadi jawabannya haruslah di sebelah kiri muatan +4C (Jawaban B).

Atau dengan perhitungan, agar nol, kuat medan listrik dari kedua muatan harus sama besar. 

Jawab: B. 2r/3 di sebelah kiri muatan +4 Q

Soal No. 28Sebuah bola konduktor berongga berjari-jari (R) dan bermuatan listrik (Q) besarnya nilai potensial listrik di dalam bola (VD) di permukaan (VT) dan di luar (VL) adalah...A. VD < VT < VL

B. VD > VT > VL

C. VD = VT > VL

D. VD < VT = VL

E. VD < VT > VL

PembahasanBesar potensial listrik di dalam dan dipermukaan bola sama besar (equipotensial), dan nilainya lebih besar dari potensial di luar bola (makin jauh dari permukaan ola, besar potensialnya makin kecil ingat rumus V = kQ/r).Jawaban: C. VD = VT > VL

Soal No. 29Perhatikan rangkaian di bawah! 

Besar muatan pada kapasitor C1 adalah….A. 36 coulombB. 18 coulombC. 8 coulombD. 6 coulombE. 4 coulomb

Page 17: Kunci Soal Us 2015

PembahasanSet up nya seperti berikut:

Cari dulu kapasitas pengganti dari C2, C3, C4 dan C5. Setelah itu cari Ctotal kemudian gunakan kaidah untuk rangkaian kapasitor seri dimana Qa = Qb = Qtotal

C2 dan C3 susun seri: 

 

C4 dan C5 susun Seri juga 

 

C23 dan C45 susun paralel C2345 = 2 F + 4 F = 6 F Ctotalnya dengan demikian (C1 dan C2345 susun seri) 

 

Muatan totalQtot = CV= 3(6) = 18 Coulomb

(Qtotal sama besarnya dengan Q yang tersimpan di C1 maupun C2345 karena susun seri)Jawab: B . 18 coulomb

Soal No. 30Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini! 

Besar kuat arus total (I) yang mengalir dalam rangkaian adalah….A. 0,25 AB. 0,50 AC. 1,00 AD. 1,50 AE. 2,00 A

PembahasanHambatan 6Ω dan 6Ω yang ditengah dijumlah dulu dapat 12 Ω, kemudian 12Ω ini diparalel dengan 12Ω paling kanan dapat 6Ω lagi. 6 Ω ini jumlahkan dengan 12Ω yang dikiri jadi hambatan total sebesar 18Ω.

Kemudian sumber tegangannya 15 V dikurangi dengan 6 V (karena kutubnya berkebalikan) dapat 9 V, hingga arus rangkaiannya adalah:

I = V/R = 9 V/ 18Ω = 0,5 A

Jawaban: B. 0,50 A

Page 18: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 31Pada gambar berikut titik P menunjukkan kawat berarus listrik yang arahnya keluar bidang gambar. 

Induksi magnet yang arahnya ke bawah pada gambar adalah nomor….A. 1B. 2C. 3D. 4E. 5

PembahasanSesuai kaidah tangan kanan:-Jempol arah arus listrik-4 Jari arah kuat medan magnet (putarannya)Yang arahnya ke bawah sesuai petunjuk arah soal adalah titik 1

(Titik 5 ke kanan, titik 4 ke atas, dan seterusnya, tiap titik diambil arah tegak lurus dengan P, sesuaikan putarannya)

Soal No. 32Dua kawat lurus sejajar berjarak 20 cm satu sama lain seperti terlihat pada gambar. Bila μo = 4π ⋅ 10 –

7 Wb A – 1 m – 1, maka gaya persatuan panjang yang dialami kawat PQ adalah….

A. 8 × 10–7 N.m– 1 ke kanan B. 8 × 10–7 N.m– 1 ke kiri

Page 19: Kunci Soal Us 2015

C. 2 × 10–6 N.m– 1 ke kanan D. 2 × 10–6 N.m– 1 ke kiriE. 4 × 10–6 N.m– 1 ke kanan

PembahasanGaya magnetik persatuan panjang kawat: 

Data:i1 = 0,5 Ai2 = 4Aa = 20 cm = 2× 10– 1 m

Arah ke kanan (Contoh lain juga tentang arahnya silakan baca contoh gaya magnetik pada kawat) Jawaban: C. 2 × 10–6 N.m– 1 ke kanan

Soal No. 33Besar GGL induksi pada kumparan saat sebatang magnet digerakkan mendekat/menjauhi kumparan tersebut….A. berbanding terbalik dengan jumlah lilitan kumparanB. berbanding terbalik dengan kecepatan gerak magnetnyaC. sebanding dengan fluks magnetnyaD. sebanding dengan ukuran magnetnyaE. sebanding laju perubahan fluks magnetnya

PembahasanDari rumusE = N Δϕ/ΔtJawaban: E. Sebanding laju perubahan fluks magnetnya

Soal No. 34Pada transformator (trafo) ideal bila jumlah lilitan kumparan sekundernya ditambah, maka:(1) Arus listrik pada kumparan sekundernya akan turun(2) Tegangan pada kumparan primernya akan naik(3) Arus listrik pada kumparan primernya akan turun(4) Tegangan pada kumparan sekundernya akan naik

Pernyataan yang benar adalah….A. (1) dan (2)B. (1) dan (3)C. (1) dan (4)D. (2) dan (3)E. (3) dan (4)

PembahasanPada trafo ideal berlaku Vp/Vs = Np/Ns

dan Ip/Is = Ns/Np

Pernyataan 1 dan 4 benar.

Page 20: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 35Nilai impedansi rangkaian di bawah adalah 500 Ω. (1 μ = 10–6  ) 

Besarnya tegangan listrik pada ujung-ujung induktor adalah….A. 40 voltB. 40√2 voltC. 80 voltD. 80√2 voltE. 160 volt

PembahasanKuat arus rangkaianI = V /Z = 200  / 500 = 0,4 A

Reaktansi induktifXL = ω L = 50 ⋅ 2 = 100 Ω 

Tegangan ujung-ujung induktor:VL = I ⋅ XL

= 0,4 ⋅ 100 = 40 volt

Soal No. 36Perbedaan model atom menurut Rutherford dan Bohr adalah…. 

 

PembahasanJawaban: D.

Page 21: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 37Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!(1) Jumlah elektron yang terlepas dari katoda dipengaruhi oleh energi cahaya yang menyinari katoda(2) Sinar X dihasilkan oleh elektron yang terlepas dari katoda(3) Efek foto listrik dihasilkan dari semua gelombang elektromagnet yang dijatuhkan pada logam(4) Frekuensi radiasi minimum yang dapat menghasilkan efek foto listrik disebut frekuensi ambang.

Pernyataan yang benar tentang efek foto listrik adalah….A. (1) dan (2)B. (1) dan (3)C. (1) dan (4)D. (2) dan (4)E. (3) dan (4)

Pembahasan-Jumlah elektron yang terlepas dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang menyinari logam.Jawaban: D. (2) dan (4).

Soal No. 38Sebuah benda yang panjangnya 20 m teramati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v. Bila menurut pengamat yang bergerak mendekati kecepatan cahaya (c) panjang benda = 10 m, maka besarnya v adalah…..(c = laju cahaya)A. ½ CB. ½ √3 CC. ¾ cD. ¾ √2 cE. ¾√3 c

Pembahasan

 Soal No. 39Perhatikan reaksi inti berikut:

 

Nilai x adalah…..A. 27

13AlB. 28

13AlC. 30

13PD. 28

15PE. 30

15PPembahasanHe memiliki nomor atom 2 dan nomor massa 4. 

 

Jawaban: E. 3015P

Page 22: Kunci Soal Us 2015

Soal No. 40Pemanfaatan radioisotop C-14 adalah....A. menentukan usia fosilB. mendeteksi kelenjar gondokC. untuk diagnosa tulangD. membunuh sel kankerE. memeriksa material tanpa merusak

PembahasanRadioisotop C-14 digunakan menentukan usia fosil