Soal-soal Persamaan Gelombang

1. Persamaan gelombang berjalan dirumuskan sebagai berikut :

; dengan x,y dalam meter dan t dalam sekon. Panjang gelombang dan kecepatan rambatnya adalah ….a. 0,5 m dan 0,5 m/sb. 0,5 m dan 1 m/sc. 0,5 m dan 2 m/sd. 1 m dan 0,5 m/se. 2 m dan 1 m/s

2. Persamaan gelombang pada suatu medium dinyatakan dengan persamaan :

Frekuensi gelombang adalah …. Hza. 1200b. 800c. 600d. 72e. 60

3. Gelombang berjalan pada permukaan air dengan data seperti pada gambar di bawah ini.

Jarak AB = 4,5 cm ditempuh dalam selang waktu 0,5 sekon, maka simpangan titik P memenuhi persamaan ….

a. cm

b. cm

c. cm

d. cm

e. cm

(Soal UN 2007/2008)

4. Gelombang transversal merambat sepanjang tali AB. Persamaan gelombang titik B dinyatakan sebagai

, semua

besaran menggunakan system SI. Jika x adalah jarak AB, maka :(1) cepat rambat gelombangnya 5 m/s(2) frekuensi gelombangnya 10 Hz(3) gelombang memiliki amplitude 8 cm(4) gelombang menempuh AB selama 5 sekonPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2) dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

5. Suatu gelombang bunyi yang menjalar di udara dengan laju 340 m/s menyebabkan partikel-pertikel di udara turut bergetar. Pada suatu posisi tertentu, simpangan partikel udara pada saat t dinyatakan dengan :

cm, maka :(1) Amplitude getaran adalah 2 x 10-6 cm(2) Frekuensi gelombang bunyi adalah 500

Hz(3) Panjang gelombang 68 cm(4) Beda fase antara dua partikel udara

yang jaraknya 34 cm ialah Pernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5A

4

P’

P B

x

(cm)

(cm)Arah rambat

6. Sebuah gelombang berjalan dengan persamaan meter. Berikut ini adalah pernyataan-pernyataan mengenai gelombag tersebut :(1) frekuensi gelombang 25 Hz(2) panjang gelombang 2 m(3) cepat rambat gelombang 50 m/s(4) duat titik yang berjarak 50 m sefasePernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

7. Sebuah gelombang transversal merambat dengan persamaan :

meter, dengan

x dalam meter dan t dalam sekon, maka :(1) cepat rambat gelombang 20 m/s(2) panjang gelombang besarnya 5 m(3) frekuensi sudut gelombang 8 rad/s(4) sudut fase mula-mula sumber gelombang

45Pernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

8. Sebuah gelombang berjalan memenuhi persamaan dengan x dan y dalam cm, dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah ….a. 5 cm/s d. 45 cm/sb. 12 cm/s e. 60 cm/sc. 30 cm/s

9. Suatu gelombang berjalan melalui titik A dan B yang berjarak 8 cm dalam arah dari A ke B. Pada saat t= 0, simpangan gelombang di A adalah 0. Jika panjang gelombangnya

12 cm dan amplitudonya 4 cm, maka simpangan titik B saat fase titik A = 1,5 adalah ….a. 2 cm d. 3 cmb. cme. 4 cmc. cm

10. Persamaan gelombang transversal yang merambat sepanjang tali yang sangat panjang adalah dengan y dan x dalam cm dan t dalam sekon, maka :(1) amplitudo gelombang 6 cm(2) panjang gelombang 100 cm(3) frekuensi gelombang 2 Hz(4) penjalaran gelombang ke x positifPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

11. Sebuah gelombang yang menjalar dalam medium dinyatakan dalam bentuk persamaan

dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Ciri-ciri gelombang tersebut adalah :(1) amplitude di setiap titik sama, yaitu 8 m(2) menjalar dalam arah sumbu Y(3) cepat rambat gelombang = 300 m/s(4) pada saat t = 0 di titik x = 0 simpangan gelombang tersebut adalah nol.Pernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

12. Persamaan gelombang berjalan pada

dawai adalah cm. Jika

x dan y bersatuan cm dan t dalam sekon, maka :(1) panjang gelombang 10 cm

(2) frekuensi 25 Hz(3) cepat rambat gelombangnya = 2,5 m/s(4) amplitude gelombang 5 cmPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

13. Persamaan untuk gelombang transversal mempunyai bentuk

, dengan x dan y

dalam cm dan t dalam sekon, maka :(1) panjang gelombang = 15 cm(2) frekuensi = 50 Hz(3) amplitude gelombang = 1 cm(4) cepat rambat gelombang = 750 cm/sPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

14. Dari seumber gelombang S, merambat gelombang dengan persamaan

, satuan x dan y

dalam meter, sedangkan t dalam sekon. Pada saat S telah bergetar 1 sekon, maka simpangan titik A yang terletak sejauh 1 meter dari S adalah ….a. 0,04 m d. 0,005 mb. 0,03 m e. 0,0025 mc. 0,02 m

Soal-soal Gelombang Cahaya

1. Sinar monokromatis datang secara tegak lurus melewati dua celah sempit yang berjarak 1 mm. Jika pada layar yang berjarak 10 m dari celah terjadi 2 garis gelap yang berdekatan dengan jarak 6 mm, maka panjang gelombang sinar monokromatis tersebut adalah ….

a. 4000 Åb. 5000 Åc. 6000 Åd. 7000 Åe. 8000 Å

2. Seberkas cahaya melewati celah tunggal yang sempit menghasilkan interferensi minimum orde ketiga dengan sudut deviasi 30. Jika cahaya yang dipergunakan mempunyai panjang gelombang 6000 Å, maka lebar celahnya adalah ….a. 1,3 x 10-6 mb. 1,8 x 10-6 mc. 2,1 x 10-6 md. 2,6 x 10-6 me. 3,6 x 10-6 m

3. Pada percobaan interferensi celah ganda, jarak antar celah 0,05 cm dan layar ditempatkan 1 m dari celah. Jika dari pengamatan di dapat lebar dari terang pusat ke terang ke-3 adalah 7,5 mm. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah ….a. 120 nmb. 430 nmc. 675 nmd. 920 nme. 1250 nm

4. Sebuah sinar monokromatis dengan panjang gelombang 6000 Å didatangkan vertical pada selaput minyak yang indeks biasnya 1,2. Agar terjadi pelemahan sinar, tebal minimum lapisan minyak tersebut adalah ….a. 15 x 10-6 cmb. 25 x 10-6 cmc. 25 x 10-4 cmd. 25 x 10-3 cme. 25 x 10-2 cm

5. Bila seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi dengan 5000 celah/cm, akan dihasilkan garis terang kedua dengan sudut deviasi 30 ( = 1,7) terhadap garis

normal, berarti panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah ….a. 2500 Åb. 3400 Åc. 5000 Åd. 8500 Åe. 10000 Å

Essay1. Seberkas cahaya melewati dua celah

sempit satu sama lain berjarak 2,5 mm. jarak celah tersebut ke layar adalah 1 m, jika jarak antara dua garis terang yang berdekatan adalah 2 x 10-2 cm. Hitunglah panjang gelombang cahaya yang digunakan!

Soal-Soal Gelombang Bunyi1. Diantara besaran fisis berikut:

1. Masssa jenis dawai2. Panjang dawai3. Tegangan dawai4. Kecepatan bunyi di udaraYang mempengaruhi frekuensi nada dawai adalah ….a. 1,2, dan 3b. 1 dan 2c. 3 dan 4d. 1 dan 4e. (4)

2. Frekuensi dawai (senar) dipengaruhi oleh :1. panjang dawai2. massa jenis dawai3. gaya tegangan dawai4. volume dawaiPernyataan di atas yang benar adalah ….a. 1 dan 2b. 1,2, dan 3c. 3 dan 4d. 1,2,3, dan 4e. 1 dan 4

3. Tali yang panjangnya 8 m digetarkan secara transversal dengan cepat rambat gelombang 50 m/s. Jika gaya tegangan pada tali 25 N maka massa tali ….a. 0,025 kg

b. 0,040 kgc. 0,080 kgd. 0,090 kge. 0,100 kg

4. Di dalam suatu pipa organa tertutup yang panjangnya L terdapat 3 simpul dan 3 perut. Jika laju bunyi v, maka frekuensi nada yang dihasilkan pipa tersebut sama dengan …a. f = v/Lb. f = 3v/4Lc. f = 5v/4Ld. f = 6v/4Le. f = 7v/4L

5. Sebuah gelombang stationer terbentuk dalam dawai yang digetarkan dengan frekuensi 10 Hz sedangkan ujung B-nya dieratkan. Jika tegangan dawai 32 N dan massa per satuan panjangnya 0,02 kg/m, maka :(1) panjang gelombangnya 4 m(2) titik yang berjarak 2 m dari B amplitudonya paling besar(3) titik yang berjarak 8 m dari B tidak pernah menyimpang(4) semua titik sama amplitudonyaPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3), dan (4)

6. Sebuah seruling yang memiliki kolom udara terbuka pada kedua ujungnya memiliki nada atas kedua dengan frekuensi 1700 Hz. Jika kecepatan suara di udara adalah 340 m/s, maka panjang seruling adalah ….a. 10 cmb. 15 cmc. 20 cmd. 25 cme. 30 cm

7. Nada atas pertama pipa organa terbuka yang panjangnya 40 cm beresonansi

dengan pipa organa tertutup. Jika pada saat resonansi jumlah simpul pada kedua pipa sama, maka panjang pipa organa tertutup (dalam cm) adalah ….a. 20b. 30c. 40d. 50e. 60

6. Suatu pipa organa P1 tertutup pada satu ujungnya, sedang bergetar dalam nada atas pertamanya beresonansi dengan ppipa organa lain P2 terbuka pada kedua ujungnya dan sedang bergetar dalam nada atas ketiganya. Perbandingan panjang P1

dan P2 adalah ….a. 3 : 2b. 3 : 4c. 3 : 8d. 4 : 3e. 8 : 3

6. Ketika cepat rambat bunyi 345 m/s, frekuensi dasar pipa organa yang tertutup salah satu ujungnya adalah 220 Hz. Jika nada atas kedua pipa organa tertutup ini panjang gelombangnya sama dengan nada atas ketiga suatu pipa organa yang terbuka kedua ujungnya, panjang pipa organa terbuka itu adalah ….a. 37 cmb. 43 cmc. 63 cmd. 75 cme. 87 cm

8. Intensitas bunyi yang diterima detector yang dipasang pada jarak 5 m dari sumber bunyi adalah 4,5 x 10-2 Wm-2. Bila detector tersebut digeser sejauh 15 m dari sumber bunyi, maka intensitas bunyi terdeteksi sekarang menjadi ….a. 5,0 x 10-3 Wm-2

b. 1,5 x 10-2 Wm-2

c. 2,0 x 10-2 Wm-2

d. 4,5 x 10-2 Wm-2

e. 5,0 x 10-2 Wm-2

9. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10-2 kg ditegangkan 200 N, maka frekuensi nada dasar piano adalah …a. 100 Hzb. 200 Hzc. 400 Hzd. 600 Hze. 800 Hz

10. Dua dawai piano yang identik bertegangan sama, menimbulkan nada dasar 500 Hz. Tegangan salah satu dawai diubah, sehingga berbunyi bersama-sama menimbulkan 5 layangan tiap detik. Perubahan tegangan dawai itu ….a. 1 %b. 2 %c. 3 %d. 4 %e. 5 %

11. Sebuah garpu tala berfrekuensi 660 HZ digetarkan dekat sebuah tabung berisi air. Jika laju rambat bunyi di udara 330 m/s, maka akan terjadi resonansi bila jarak minimum permukaan air dengan ujung tabung adalah ….a. 0,125 mb. 0,250 mc. 0,500 md. 0,625 me. 0,750 m

2. Taraf intensitas suatu bunyi = 10 dB maka intensitas bunyinya adalah …. W/m2

a. 10-12

b. 10-11

c. 10-10

d. 10-9

e. 10-8

2. Taraf intensitas sebuah gelombang bunyi pada jarak 10 m dari sumber adalah 60 dB. Taraf intensitas pada jarak 100 m dari sumber tersebut adalah ….a. 10 dBb. 20 dBc. 30 dB

d. 40 dBe. 50 dB

3. Untuk mengukur kedalaman laut sebuah bel listrik dibunyikan di permukaan air hinga merambat sampai ke dasar laut. Dalam waktu 0,04 sekon bel tersebut kembali di dengar di permukaan maka dalamnya laut tersebut adalah ( nair = 4/3) ….a. 12,0 x 106 mb. 9,0 x 106 mc. 6,0 x 106 md. 4,5 x 106 me. 2,25 x 106 m

1. Intensitas bunyi yang diterima detector pada jarak 5 m dari sumber bunyi adalah 4,5 x 10-2 W/m2. Jika detector tersebut digeser sejauh 15 m dari sumber bunyi, maka intensitas bunyi sekarang menjadi ….a. 5,0 x 10-3 W/m2

b. 1,5 x 10-2 W/m2

c. 2,0 x 10-2 W/m2

d. 4,5 x 10-2 W/m2

e. 5,0 x 10-2 W/m2

2. Sebuah mobil ambulan dengan kecepatan 25 m/s membunyikan sirine denan frekuensi f mendekati pengamat yang diam di pinggir jalan. Jika cepat rambat bunyi di udara pada saat itu 345 m/s dan pengamat mendengar sirine dengan frekuensi 1035 Hz, maka nilai f adalah …a. 1110 Hzb. 965 Hzc. 960 Hzd. 925 Hze. 875 Hz

3. Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 km/jam di belakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz, pengemudi sepeda motor membaca pada speedometer angka 72 km/jam. Apabila kecepatan bunyi 340 m/s, maka pengemudi sepeda motor akan mendengar klakson pada frekuensi ….

a. 1091 Hzb. 1029 Hzc. 1000 Hzd. 970 Hze. 914 Hz

1. Intensitas bunyi dapat ditingkatkan dengan ….a. memperbesar frekuensi dan amplitudonyab. memperbesar frekuensinya sajac. memperbesar frekuensi dan amplitudonyad. memperbesar amplitudonyae. memperkecil amplitudonya dan memperbesar frekuensinya.

2. Besar intensitas bunyi berbanding lurus dengan :(1) periode(2) akar rapat massa medium(3) kuadrat frekuensi(4) kuadrat amplitudePernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

1. Jika intensitas suatu gelombang bunyi 10-8

W/cm2 maka taraf intensitas gelombang bunyi tersebut sebesar ….a. 40 dB d. 90 dBb. 60 dB e. 120 dBc. 80 dB

2. Suatu sumber bunyi titik berdaya 12,56 watt memancarkan gelombang bunyi berupa gelombang sferis. Jika intensitas ambang pendengaran 10-12 W/m2, taraf intensitas bunyi yang terdengar oleh pendengar pada jarak 100 m dari sumber adalah ….a. 20 dB d. 80 dBb. 40 dB e. 90 dBc. 60 dB

3. Jarak A ke sumber bunyi adalah 2 kali jarak B ke sumber bunyi tersebut. Perbandingan intensitas bunyi yang diterima A dan B adalah ….a. 1 : 2 d. 2 : 1b. 1 : 4 e. 4 : 1c. 1 : 6

3. Intensitas bunyi sebuah sumber pada jarak 1 meter adalah 1 W/m2. Jika detector intensitas digeser sehingga intensitas

menjadi W/m2 dan = 1,41, maka

jarak pergeseran detector adalah ….a. 0,25 m d. 0,75 mb. 0,41 m e. 1,41 mc. 0,50 m

3. Sebuah pesawat terbang yang menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirine dengan frekuensi 2000 Hz. Bila saat itu sirine memancarkan bunyi dengan frekuensi 1700 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s maka kecepatan pesawat terbang itu adalah ….a. 196 km/jamb. 200 km/jamc. 216 km/jamd. 220 km/jame. 236 km/jam

4. Sebuah sumber bunyi dapat menghasilkan taraf intensitas maksimal 60 dB. Jika ada 100 sumber bunyi dibunyikan bersama, maka taraf intensitas maksimal yang dihasilkan … dB.a. 160 d. 80b. 120 e. 60c. 100

5. Kendaraan yang bergerak mendekati orang yang diam sama-sama membunyikan pluit dengan frekuensi 680 Hz. Jika kecepatan kendaraan dan cepat rambat bunyi masing-masing 10 m/s dan 350 m/s, maka bunyi layangan yang diterima orang adalah … Hz.a. 25 d. 10b. 20 e. 5

c. 15

6. Taraf intensitas suatu sumber bunyi pada jarak 9 m dari pengamat adalah 50 dB. Jika ditambah sembilan buah sumber bunyi identik yang dibunyikan bersamaan, maka taraf intensitas total pada pengamat menjadi ….a. 5 dB d. 250 dBb. 40 dB e. 500 dBc. 60 dB(UN 2007/2008)

7. Seorang siswa sedang berdiri di tepi jalan raya, mendengar sirine ambulan pada frekuensi (f) Hz. Jika ambulan bergerak mendekati siswa dengan laju 5 m/s frekuensi sirine 335 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi ambulan yang didengar siswa adalah ….a. 340 Hz d. 365 Hzb. 350 Hz e. 370 Hzc. 360 Hz(UN 2007/2008)

8. Seseorang berdiri di samping sumber bunyi yang frekuensinya 676 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan frekuensi 660 Hz mendekati orang tadi dengan kecepatan 10 m/s. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka orang itu akan mendengar pelayangan dengan frekuensi ….a. 4 Hz d. 10 Hzb. 6 Hz e. 16 Hzc. 8 Hz

9. Sebuah sumber bunyi berfrekuensi 680 Hz bergerak dengan kecepatan 20 m/s menjauhi pendengar yang diam. Di dekat pendengar terdapat sumber bunyi lain yang memancarkan bunyi berfrekuensi 644 Hz. Jika cepat rambat gelombang bunyi di udara 320 m/s, maka frekuensi pelayangan bunyi yang diterima pendengar adalah ….a. 14 Hz d. 3 Hzb. 6,7 Hz e. 2,7 Hzc. 4 Hz

10. Seorang pendengar sepeda motor memacu kendaraannya dengan kelajuan v1 karena dikejar mobil patrol yang bergerak dengan kelajuan v2, sambil membunyikan sirene dengan frekuensi f2. Jika kelajuan bunyi di udara adalah v, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pengendara sepeda motor adalah ….

a.

b.

c.

d.

e.

11. Perubahan frekuensi suatu bunyi yang sumbernya bergerak mendekati pendengar diketahui 1% dari frekuensi asalnya. Bila kecepatan rambat bunyi di udara adalah 300 m/s, maka kecepatan sumber bunyi tersebut relative terhadap pendengar adalah ….a. 2,97 m/s d. 306 m/sb. 301 m/s e. 297 m/sc. 301 m/s

18. Jika sebuah sepeda motor menghasilkan taraf intensitas bunyi 80 dB, maka taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 10 sepeda motor sekaligus adalah ….a. 8 dBb. 70 dBc. 80 dBd. 90 dBe. 800 dB

20. Sebuah mobil ambulan bergerak mendekati pengamat dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan sirene yang berfrekuensi 640 Hz (cepat rambat bunyi di

udara 330 m/s). Jika pengamat mendekati ambulan dengan kecepatan 10 m/s maka frekuensi sirene yang didengar pengamat adalah ….a. 650 Hzb. 680 Hzc. 725 Hzd. 840 Hze. 900 Hz

16. Taraf intensitas bunyi pada suatu jendela terbuka yang luasnya 1 m2

adalah 60 dB. Jika harga ambang intensitas bunyi 10-16 W/cm2, daya akustik yang masuk melalui jendela tersebut adalah ….a. 10-4 Wb. 10-6 Wc. 10-10 Wd. 10-12 We. 10-16 W

17. Jika pada jarak 3 m dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB, pada jarak 30 m dari sumber ledakan itu akan terdengar bunyi dengan taraf intensitas ….a. 5 dBb. 20 dBc. 30 dBd. 35 dBe. 45 dB

1. Intensitas bunyi yang diterima detector yang dipasang pada jarak 5 m dari sumber bunyi adalah 4,5 x 10-2 Wm-2. Bila detector tersebut digeser sejauh 15 m dari sumber bunyi, maka intensitas bunyi terdeteksi sekarang menjadi ….a. 5,0 x 10-3 Wm-2

b. 1,5 x 10-2 Wm-2

c. 2,0 x 10-2 Wm-2

d. 4,5 x 10-2 Wm-2

e. 5,0 x 10-2 Wm-2

2. Taraf intensitas suatu bunyi = 10 dB maka intensitas bunyinya adalah …. W/m2

a. 10-12

b. 10-11

c. 10-10

d. 10-9

e. 10-8

2. Taraf intensitas sebuah gelombang bunyi pada jarak 10 m dari sumber adalah 60 dB. Taraf intensitas pada jarak 100 m dari sumber tersebut adalah ….a. 10 dBb. 20 dBc. 30 dBd. 40 dBe. 50 db

3. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60 dB (intensitas ambang pendengaran = 10-12 W/m2). Jika taraf intensitas di dalam ruang pabrik yang menggunakan sejumlah mesin itu adalah 80 dB, maka jumlah mesin yang digunakan adalah ….a. 200 d. 20b. 140 e. 10c. 100

4. Taraf intensitas bunyi (TI) pada suatu jendela terbuka yang luasnya 1 m2 adalah 60 dB. Jika harga ambang bunyi 10-16 W/m2, maka daya akustik yang masuk melalui jendela tersebut adalah ….a. 10-16 watt c. 10-10 wattb. 10-12 watt d. 10-6 wattc. 10-4 watt

Soal Medan dan Potensial Listrik, dan Kapasiotr

1. Kuat medan listrik di suatu titik sejauh r dari muatan titik q akan diperbesar 125 kali semula, ini dapat dilakukan dengan cara:a. Memperbesar muatan menjadi 5 kali

dan jarak 25 kalib. memperkecil jarak menjadi 1/5 kali dan

muatan 25 kalic. memperkecil jarak menjadi 1/125 kali

dan muatan 5 kalid. memperbesar jarak menjadi 125 kalie. memperbesar muatan menjadi 5 kali

dan jarak 1/5 kali

2. Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki kapasitas Co = 5,0 x 10-12 F jarak antar

keping = 1,4 x 10-2 m maka luas keeping kapasitor adalah ….a. 70 cm2

b. 64 cm2

c. 32 cm2

d. 16 cm2

e. 4 cm2

Soal Induksi Elektromagnetik1. GGL induksi dapat ditumbulkan oleh factor-

faktor sebagai berikut :1. perubahan luas bidang kumparan2. perubahan besar induksi magnet3. perubahan sudut 4. memperbanyak lilitanPernyataan yang benar adalah ….a. 1,2,3, dan 4b. 1,2, dan 3c. 1 dan 4d. 2 dan 3e. 2,3, dan 4

1. Arah arus induksi dalam suatu penghantar sedemikian sehingga menghasilkan medan magnetic yang arahnya ….a. melawan perubahan garis gaya yang timbulb. searah perubahan fluks magnetic yang

melingkupinyac. melawan perubahan fluks magnetic

yang melingkupinyad. melawan ggl induksi yang timbule. searah garis gaya yang timbul

2. Rangkaian kawat PQRS terletak dalam medan magnet yang kuat medannya 0,5 Wb/m2 dan arahnya masuk bidang kertas (lihat gambar).

Bila kawat AB digeser ke kanan dengan kecepatan 4 m/s, gaya gerak listrik induksi yang terjadi adalah ….

AQ P

R SB

50 cm

a. 1 volt dengan arah A ke Bb. 1 volt dengan arah dari B ke Ac. 4 volt dengan arah dari B ke Ad. 4 volt dari B ke Ae. 10 volt dengan arah dari A ke B

3. Suatu kumparan terdiri atas 200 lilitan berbentuk persegi panjang dengan panjang 10 cm dan lebar 5 cm. Kumparan ini bersumbu putar tegak lurus medan magnetic sebesar 0,5 Wb/m2 dan diputar dengan kecepatan sudut 60 rad/s. Pada ujung kumparan timbul ggl bolak-balik maksimum sebesar ….a. 30 Vb. 60 Vc. 110 Vd. 220 Ve. 500 V

4. Sebuah solenoid mempunyai induktansi 500 mH. Besar ggl induksi diri yang dibangkitkan dalam kumparan itu jika ada perubahan arus litrik dari 100 mA menjadi 40 mA dalam waktu 0,01 sekon secara beraturan sama dengan ….a. 3 mVb. 300 mVc. 3 Vd. 30 Ve. 300 V

5. Suatu kumparan diputar dengan frekuensi f dalam medan magnet yang kuat medannya B hingga menghasilkan ggl induksi sebesar . Jika kuat medannya diubah menjadi setengahnya dan frekuensinya dinaikkan menjadi 2 kalinya, maka ggl induksinya menjadi ….a. 4 b. 2 c. d. 0,5 e. 0,25

6. Sebuah penghantar berbentuk U terletak di dalam daerah berinduksi magnetic homogeny B = 4 x 10-4 tesla, seperti

terlihat pada gambar. Penghantar PQ sepanjang 40 cm menempel pada penghantar U, dan digerakkan ke kanan dengan kecepatan tetap v = 10 m/s.

Di antara ujung-ujung penghantar PQ timbul ggl induksi yang besarnya ….a. 0,8 x 10-2 voltb. 1,6 x 10-2 voltc. 0,8 x 10-1 voltd. 1,6 x 10-1 volte. 1,6 volt

7. Dalam waktu 0,5 s sebuah kumparan mengalami perubahan fluks sebesar 4 x 10 -3 weber. Jika kumparan tersebut memiliki 300 lilitan maka ggl induksi yang timbul sebesar...a. 2,4 Vb. 3.0 Vc. 3,6 Vd. 4,0 Ve. 4,8 V

8. Suatu kumparan dengan 600 lilitan dan induktansi diri 40 mH mengalami perubahan arus listrik dari 10 A menjadi 4 A dalam waktu 0,1 sekon. Beda potensial antara ujung-ujung kumparan yang diakibatkannya adalah ....a. 1,8 Vb. 2,4 Vc. 4,8 Vd. 10,8 Ve. 14,4 V

9. Kuat arus listrik dalam suatu rangkaian tiba-tiba turun dari 20 A menjadi 2 A dalam waktu 0,1 sekon. Selama peristiwa ini, timbul ggl induksi sebesar 32 V dalam rangkaian. Induktansi rangkaian adalah ....

Q

P

v

a. 0,32 henryb. 0,40 henryc. 2,50 henryd. 32 henrye. 40 henry

2. Sebuah transformator step down menurunkan tegangan dari 4800 V menjadi 200 V. Jumlah lilitan primer adalah 4000 lilitan maka jumlah lilitan sekundernya adalah ….a. 48b. 96c. 167d. 192e. 384

Soal Rangkaian Arus Bolak-balik1. Bila pada rangkaian R-L-C seri terjadi

frekuensi resonansi maka :1. sudut fase antara arus dan tegangan

adalah nol2. Impedansi Z mencapai minimum3. Arus efektif mencapai minimum4. Reaktansi induktif = reaktansi kapasitifPernyataan yang benar adalah ….a. 1,2, dan 3b. 1 dan 2c. 2 dan 4d. 1,2, dan 4e. 1,2,3, dan 4

2. Besarnya frekuensi resonansi suatu rangkaian RLC seri ….a. berbanding lurus dengan akar L/Cb. berbanding lurus dengan akar C/Lc. berbanding terbalik dengan akar LCd. berbanding lurus dengan akar LCe. berbanding terbalik LC

11. Sebuah rangkaian RL seri dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik 100 volt (perhatikan gambar). Angka yang ditunjukkan oleh voltmeter dan amperemeter berturut-turut 80 V dan 2 A.

Besar reaktansi induktif adalah ....a. 10 b. 30 c. 40 d. 50 e. 60

12. Perhatikan rangkaian RLC berikut ini:

Jika V = 50 sin100t, maka impedansi dan kuat arus rangkaian masing-masing …a. 50, 1A

b. 50, 100mAc. 40, 1A

d. 40, 100mAe. 100, 0.5A

13. Perhatikan diagram rangkaian RLC di dalam aliran listrik arus bolak-balik sebagai berikut.

Besar kuat arus rangkaian adalah ....a. 10 mAb. 15 mAc. 20 mA

A

V

R L

R = 40 C = 200F

V,

L = 200mH

d. 25 mAe. 30 mA

14. Rangkaian RLC seri dirangkai seperti gambar!

Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik A dan B adalah ....a. 8 Vb. 10 Vc. 24 Vd. 48 Ve. 96 V(UN 2007/2008)

Essay1. Tiga buah komponen yaitu : Resitor,

Induktor, dan Kapasitor dengan reaktansi masing-masing 30 , 60 , dan 20 , dihubungkan secara seri. Rangkaian ini disambungkan dengan tegangan maksimum 311 V.Tentukan:a. Impedansi rangkaianb. Arus efektif pada rangkaian

Soal-soal Medan Magnetik dan Gaya Lorentz

1. Besar kuat medan magnet di suatu titik yang letaknya sejauh r dari suatu penghantar lurus yang dialiri arus listrik I adalah sebanding dengan ….a. Ib. rI

c.

d.

e.

2. Medan magnet dapat ditimbulkan oleh:(1) muatan listrik yang bergerak(2) konduktor yang dialiri arus searah(3) konduktor yang dialiri arus bolak-balik(4) muatan listrik yang tidak bergerakPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2) dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

3. Sebuah kawat yang berbentuk lingkaran dengan jejari 1 dialiri arus listrik i. Besar kuat medan magnet pada pusat lingkaran itu ….a. tidak bergantung pada i2

b. sebanding dengan ic. berbanding terbalik dengan id. berbanding lurus dengan ie. berbanding terbalik dengan i2

4. Besaran-besaran yang mempengaruhi besar kuat medan magnet pada kawat lurus berarus adalah ... .a. kuat arus dan diameter kawatb. kuat arus dan panjang kawatc. kuat arus dan jarak titik ke kawatd. diameter kawat dan jarak titik ke kawate. panjang kawat dan jenis kawat

5. Dua kawat yang sangat panjang dipasang vertikal sejajar dengan jarak d. Kawat pertama dialiri arus sebesar I ke atas. Pandang titik P (dalam bidang kedua kawat itu) yang terletak di antaranya dan berjarak

d dari kawat pertama. Jika induksi

magnet di titik P sama dengan nol, berarti arus yang mengalir dalam kawat kedua adalah ....

a. I ke bawah

R = 8 C = 800 F

= 120 V/125 rads-1

L = 32 mH

S

b. I ke bawah

c. 3 I ke atasd. 2 I ke atase. 2 I ke bawah

5. Induksi magnetik B suatu titik P yang berjarak d dari suatu kawat penghantar panjang berarus I dengan medium di sekitar kawat permeabilitas µ sama dengan ....

a.

b.

c.

d.

e.

6. Sebuah solenoida yang cukup panjang (panjangnya L ) terdiri atas N lilitan. Solenoida itu dialiri arus listrik I, sehingga membangkitkan induksi magnetik B di suatu titik di tengah solenoida. Induksi magnetik B ini dapat dinyatakan dengan ....

a.

b.

c.

d.

e.

7. Induksi magnetik di sebuah titik yang berada di tengah sumbu solenoida yang berarus listrik berbanding:(1) lurus dengan jumlah lilitan(2) lurus dengan besarnya kuat arus(3) lurus dengan permeabilitas zat dalam

solenoida(4) terbalik dengan panjang solenoida

Pernyataan yang benar adalah ....a. (1), (2) dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

8. Induksi magnet di suatu titik dekat kawat lurus panjang berarus listrik di udara bergantung pada ....a. kuat arus dan jarak titik ke kawatb. hambatan kawat dan kuat arus pada

kawatc. hambatan kawat dan jarak titik ke

kawatd. kuat arus dan panjang kawate. panjang kawat dan jarak titik ke kawat

9. Kawat lurus yang panjang menembus tegak lurus bidang kertas (A). Titik P berada pada jarak R dari kawat itu seperti tampak pada gambar berikut ini.

Bila kawat dialiri arus i dengan arah dari bawah ke atas, maka arah induksi magnetik B di titik P adalah ....a. tegak lurus bidang A arah ke bawahb. tegak lurus bidang A arah ke atasc. menuju ke Pd. menyinggung lingkaran dengan jari-jari R di

P arah ke belakange. menyinggung lingkaran dengan jari-jari

R di P arah ke muka

P

A

i

R

10. Perhatikan gambar berikut ini!

Jika µo = 4 x 10-7 Wb/A.m, besarnya induksi magnetik di M adalah ....a. 10-2 Wb/m2

b. 10-3 Wb/m2

c. 10-4 Wb/m2

d. 10-5 Wb/m2

e. 10-6 Wb/m2

11. Sebuah penghantar lurus berarus listrik 10 A. Titik R berjarak 2a dan titik Q berjarak 5a dari penghantar. Perbandingan induksi magnetic di titik P dan di titik Q adalah ….a. 1 : 2b. 1 : 5c. 2 : 5d. 5 : 1e. 5 : 2

12. Suatu solenoid panjang 2 m dengan 800 lilitan dan jari-jari 2 cm. Bila solenoid itu dialiri arus sebesar 0,5 A dan µo = 4 x 10-7

Wb/A.m, maka induksi magnet pada ujung solenoida adalah ....a. 4 x 10-5 Wb/ m2

b. 8 x 10-7 Wb/ m2

c. 4 x 10-8 Wb/ m2

d. 8 x 10-5 Wb/ m2

e. 2 x 10-4 Wb/ m2

13. Sebuah kawat lurus yang panjang berarus listrik 10 A. Sebuah titik berada 4 cm dari kawat. Jika µo = 4 x 10-7 Wb/A.m, maka kuat medan magnet di titik tersebut adalah ....a. 0,5 x 10-4 Wb/ m2

b. 1,0 x 10-4 Wb/ m2

c. 3,14 x 10-4 Wb/ m2

d. 4,0 x 10-4 Wb/ m2

e. 5,0 x 10-4 Wb/ m2

14. Sepotong kawat penghantar PQ dialiri arus listrik yang arahnya dari P ke Q, seperti tampak pada gambar berikut ini.

Jika acuan arah digunakan system sumbu x, y dan Z, maka induksi magnet di titik A yang berada di bawah kawat PQ searah dengan ….a. sumbu X negatifb. sumbu Y negatifc. sumbu Y positifd. sumbu Z positife. sumbu Z negatif

15. Sehelai kawat yang dialiri arus listrik dengan arah ke barat diletakkan dalam medan magnet yang arahnya ke atas. Gaya yang dialami kawat tersebut arahnya ….a. ke atasb. ke bawahc. ke utarad. ke selatane. ke timur

16. Dua buah kawat lurus yang sangat panjang diletakkan sejajar satu dari yang lain pada jarak r. Kedua kawat masing-masing dialiri arus searah yang arahnya sama. Maka kedua kawat itu akan ….a. tolak-menolak dengan gaya sebanding rb. tarik-menarik dengan gaya sebanding r2

c. tolak-menolak dengan gaya sebanding r-

1

d. tarik-menarik dengan gaya sebesar r-1

e. tarik-menarik dengan gaya sebanding r-2

i = 50 A

M

A

L

P QA

X +

Y +

Z +

0

17. Dua kawat yang dialiri arus listrik searah I1

dan I2 akan tolak-menolak atau tarik-menarik. Besar gaya tolak-menolak atau tarik-menarik tersebut:(1) berbanding lurus dengan perkalian kedua

arus(2) berbanding lurus dengan akar panjang

kawat(3) berbanding terbalik dengan jarak kedua

kawat(4) berbanding terbalik dengan akar jarak

kedua kawatPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2) dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

18. Faktor-faktor yang dipenuhi agar gaya Lorentz dapat terjadi pada suatu kawat penghantar:(1) kawat penghantar dialiri arus(2) kawat penghantar berada dalam medan

magnet(3) arah medan magnet tegak lurus kawat

penghantar(4) arah arus searah medan magnetPernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2) dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3) dan (4)

19. Pada dua buah kawat sejajar yang masing-masing dialiri arus listrik yang sama besar, timbul gaya yang besarnya 2 x 10-7 N. jarak antara kedua kawat itu 1 m. Besar arus dalam setiap kawat adalah ….

a. A

b. A

c. A

d. 1 A

e. 2 A

20. Perhatikan kubus ABCDEFGH di bawah ini

21. Dua kawat panjang a dan b diletakkan sejajar pada jarak 8 cm satu sama lain (lihat gambar). Tiap kawat dilalui arus sebesar 20 A.

Jika µo = 4 x 10-7 Wb/A.m, maka induksi magnetik di titik P yang terletak di antara kedua kawat pada jarak 2 cm dari kawat a adalah ... militeslaa. 0,10b. 0,13c. 0,20d. 0,25e. 0,30

Jika arus listrik pada kawat mengalir dari C ke G di dalam medan magnetik yang arahnya dari C ke D1 maka gaya magnetik yang terjadi pada kawat arahnya dari....a. A ke Bb. A ke Bc. B ke Cd. C ke Be. G ke C

PI1 = 20 A I2 = 20 A

a b

22. Dua kawat lurus P dan Q diletakkan sejajar dan terpisah 3 cm seperti gambar.

Kawat R yang dialiri arus listrik 1 A akan mengalami gaya magnetic yang besarnya nol, jika diletakkan ….a. 1 cm di kanan kawat Pb. 1 cm di kiri kawat Pc. 2 cm di kanan kawat Pd. 1 cm di kanan kawat Qe. 2 cm di kanan kawat Q(UN 2007/2008)

Soal-soal Radiasi Benda Hitam

1.

Berdasarkan grafik distribusi intensitas (I) sebagai fungsi panjang gelombang () pada berbagai suhu mutlak (T) seperti terlihat pada gambar di atas, dapat disimpulkan bahwa …a. T1 = ½ T2 = ¼ T3

b. T1 > T2 > T3

c. T1 < T2 < T3

d. T2 < T1 < T3

e. T1 = T2 = T3

2. Radiasi kalor sebuah benda hitam ditunjukkan dengan grafik berikut ini.

Pernyataan yang benar dari grafik tersebut adalah ….a. E1T1 > E2T2

b. T2 > T1

c.

d.

e.

3. Perhatikan grafik maks (panjang gelombang maksimum terhadap T (suhu) dari hukum pergeseran Wien dengan konstanta 3,00 X 10 -3 mK (pembulatan) dari data 1 adalah....

1. Sebatang besi pada suhu 27C memancarkan daya radiasi 40 W. Jika batang besi yang sama dipanaskan pada suhu 327C, maka daya radiasi yang dipancarkan adalah ….a. 80 Wb. 120 W

I T3

T2

T1

E

E1

E2

T1

T2

I1 = 3A I2 = 6A I3 = 1 A

3cm

P Q R

a. 400 nmb. 500 nmc. 560 nmd. 570 nme. 630 nm

c. 160 Wd. 480 We. 640 W

2. Dua benda hitam dengan ukuran yang sama dipanaskan sehingga meradiasikan energy. Perbandingan kelajuan energy radiasi benda hitam tersebut pada suhu 27C dan 327C adalah ….a. 1 : 2b. 1 : 4c. 4 : 1d. 1 : 16e. 16 : 1

3. Sebuah lampu pijar 40 W memancarkan cahaya dengan frekuensi rata-rata 5 x 1014

Hz. Banyaknya foton yang dipancarkan tiap detik adalah …. ( h = 6,6 x 10-34 Js)a. 1,8 x 1020 fotonb. 1,6 x 1020 fotonc. 1,2 x 1020 fotond. 1,8 x 1018 fotone. 1,4 x 1018 foton

4. Sebuah benda hitam sempurna luas permukaannya 20 cm2, bersuhu 1000 K. Besar energy yang dipancarkannya tiap detik adalah …..a. 1,134 Jb. 11,34 Jc. 113,4 Jd. 1134 Je. 11340 J

4. Panjang gelombang pembawa energy radiasi maksimum suatu benda yang bersuhu 25C jika C = 2,98 x 10-3 mK adalah ....a. 10-9 mb. 10-8 mc. 10-7 md. 10-6 me. 10-5 m

5. Sebuah benda hitam pada suhu 27C memancarkan energy sebesar R joule/sekon. Benda hitam tersebut

kemudian dipanaskan sehingga suhunya mencapai 377C. Energi yang dipancarkan menjadi …a. 2 Rb. 4 Rc. 6 Rd. 12 Re. 16 R

6. Sebuah logam yang mempunyai luas permukaan 200 cm2 dipanaskan hingga 1000 K. Jika emisivitasnya e = 1 dan = 5,67 x 10-8 W/m2K4, maka daya pada permukaan logam adalah …a. 5,67 x 108 Wb. 1,13 x 105 Wc. 5,67 x 103 Wd. 1,13 x 103 We. 2,84 x 102 W

5. Sebuah benda pada suhu 627C memancarkan radiasi kalor sebesar P watt. Agar radiasi kalornya menjadi 1/81 kali semula, suhu benda perlu diturunkan menjadi …..a. 600 Kb. 600Cc. 300Cd. 27 Ke. 27C

6. Temperatur permukaan suatu bintang mencapai 5800 K. Panjang gelombang maksimum dari radiasi kalor yang dipancarkannya adalah ….a. 6000 Åb. 5000 Åc. 4000 Åd. 3000 Åe. 2000 Å

7. Cahaya dengan panjang gelombang 6000 Å mengandung foton dengan energy sebesar ….a. 3,31 x 10-29 Jb. 3,31 x 10-22 Jc. 3,31 x 10-19 Jd. 7,50 x 10-19 J

e. 7,50 x 10-15 J

8. Cahaya kuning memiliki = 6 x 10-7 m. Jumlah foton yang dipancarkan per detik oleh lampu kuning dengan daya 10 W adalah ….a. 3 x 1019 fotonb. 3 x 1018 fotonc. 3 x 1017 fotond. 3 x 1016 fotone. 3 x 1015 foton

9. Suhu permukaan Matahari adalah 5800 K dan puncak panjang gelombang dalam radiasinya 500 nm. Berapakah suhu permukaan dari sebuah bintang jauh dimana puncak panjang gelombangnya adalah 475 nm ?a. 5510 Kb. 5626 Kc. 6105 Kd. 6350 Ke. 6500 K

10. Permukaan benda pada suhu 37C meradiasikan gelombang elektromagnetik. Bila nilai konstanta Wien = 2,898 x 10-3 mK, maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaan adalah ….a. 8,898 x 10-6 mb. 9,348 x 10-6 mc. 9,752 x 10-6 md. 10,222 x 10-6 me. 11,212 x 10-6 m(UN 2007/2008)

11. Pernyataan yang merupakan teori kuantum Planck adalah : a. elektron yang bertransisi memancarkan

energi b. elektron yang tereksitasi menyerap

energi c. atom yang bergetar akan memancarkan

energi kontinud. atom memancarkan atau menyerap

energi dalam satuan-satuan yang kontinyu

e. atom memancarkan atau menyerap energi dalam satuan-satuan yang diskrit

12. Manakah pernyataan berikut ini yang tidak menggambarkan teori kuantum Planck?a. Cahaya terdiri atas paket-paket energyb. Tidak semua foton merupakan

gelombang elektromagnetik

c. Energi dalam satu foton adalah

( h = tetapan Planck, c = kecepatan cahaya)

d. Kecepatan foton sama dengan kecepatan cahaya

e. Efek foto listrik menerapkan teori kuantum Planck

(UN 2007/2008)

Soal Essay

1. Sebuah benda berbentuk bola dengan diameter 10 cm bersuhu tetap 527C. Jika benda dapat dianggap sebagai benda hitam, berapakah laju energy yang dipancarkan oleh benda (dalam watt)?

2. Suhu bola lampu pijar pertama dan kedua adalah 27C dan 127C, dan jari-jari lampu pertama empat kali jari-jari lampu kedua. Tentukan nilai perbandingan antara daya kalor radiasi lampu pertama dan kedua.

3. Kawat wolfram yang emisivitasnya 0,5 di dalam bola lampu berpijar pada suhu 1000 K. Jika luas permukaan yang berpijar 10-6

m2 dan berpijar selama 4 sekon, tentukan energy radiasi yang dipancarkan oleh lampu pijar tersebut!

4. a. Berapakah suhu permukaan Betelgeuse, sebuah bintang raksasa merah dalam konstelasi Orion, yang meradiasikan kalor dengan puncak gelombang kira-kira 986 nm?b. Berapakah suhu permukaan Rigel, sebuah bintang putih kebiru-biruan dalam konstelasi Orion, yang meradiasikan kalor dengan puncak gelombang kira-kira 145 nm?

5. Suatu sumber cahaya yang berasal dari sebuah bintang meradiasikan kalor dengan puncaknya memiliki frekuensi 1,50 x 1015

Hz. Tentukan suhu bintang tersebut!

6. Intensitas maksimum dari spectrum sinar matahari terjadi pada maks = 600 nm. Berapakah suhu permukaan matahari?

7. Jelaskan 3 asumsi mengenai model atom Bohr dan kelemahan-kelemahan teori atom Bohr!

8. Jelaskan kelebihan dan kelemahan teori atom menurut Rutherford!

9. Energi electron pada orbit ke-n dirumuskan

oleh En =

a. Hitung E2 dan E3

b. Hitung energy foton yang dipancarkan jika electron atom pindah dari(i) orbit ke 6 ke orbit ke 5(ii) orbit ke 4 ke orbit ke 2

10. Berapakah panjang gelombang terpendek dan terpanjang pada:a. deret Brackettb. deret Pfund

11. Tunjukkan semua keadaan kuantum sebuah atom yang memiliki bilangan kuantum utama n = 3!

12. Buatlah konfigurasi electron sebuah atom Vanadium (Z = 23)! Berada di kulit apakah atom tersebut?

Soal-soal Teori Atom

1. Pernyataan teori atom :1. atom terdiri dari inti yang dikelilingi

electron.2. inti bermuatan positif menempati

sebagian besar massa atom, electron bermuatan negative

3. antara inti dan electron terjadi gaya elektrostatis

4. jarak antara inti atom dengan electron jauh lebih besar dari ukuran inti dan electron

5. Secara keseluruhan atom bersifat netral. Jadi jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negative

6. Dalam reaksi kimia hanya komposisi electron bagian luar yang mengalami perubahan, bagian inti tidak.

Pernyataan tersebut merupakan teori dari model atom ….a. Demokritusb. Daltonc. Thomsond. Rutherforde. Bohr

2. Pernyataan di bawah ini yang menunjukkan model atom Rutherford adalah …a. Lintasan electron merupakan kelipatan

bilangan bulat dari panjang gelombang.b. Pada reaksi kimia, electron valensi atom

saling mempengaruhi.c. Pada reaksi kimia, inti atom direduksi

menjadi energy.d. Elektron bergerak mengelilingi inti

dengan momentum sudut tetap.e. Massa atom terkonsentrasi di tengah-

tengah atom (inti atom) dan inti atom bermuatan positif.

3. Pernyataan berikut ini yang tidak sesuai dengan model atom Bohr adalah …a. Atom terdiri dari inti atom yang

bermuatan positif dan massa inti merupakan bagian kecil dari massa atom.

b. Elektron mengelilingi inti atom dengan lintasan tertentu.

c. Selama electron mengelilingi inti atom, electron tidak memancarkan atau menyerap energy.

d. Elektron berpindah dari lintasannya ke lintasan yang lebih rendah tingkat energinya ketika memancarkan energy.

e. Elektron berpindah dari lintasannya ke lintasan yang lebih tinggi tingkat energinya ketika menyerap energy.

14. “ Atom adalah bagian terkecil dari zat yang tidak dapat dibagi-bagi”. Pernyataan tersebut pertama kali disampaikan oleh ….a. Daltonb. Thomsonc. Demokritusd. Aristotelese. Rutherford

15. Atom merupakan bola pejal yang mempunyai muatan positif tersebar merata di seluruh bagian atom dan dinetralkan oleh electron-elektron yang tersebar diantara muatan –muatan listrik positif.Pernyataan di atas merupakan model atom yang dikemukakan oleh …a. Demokritusb. Thomsonc. Daltond. Rutherforde. Bohr

9. Percobaan hamburan Rutherford meng-hasilkan kesimpulan ….a. atom adalah bagian terkecil dari unsurb. electron adalah bagian atom yang

bermuatan negatifc. atom memiliki massa yang

tersebar secara merata

d. electron mengelilingi inti pada lintasan tertentu.

e. massa atom terpusat pada tempat yang disebut inti.

10. Salah satu konsep atom menurut John Dalton adalah ….a. molekul terdiri atas atom-atomb. massa keseluruhan atom berubahc. atom tidak bergabung dengan atom

lainnyad. atom tidak dapat membentuk suatu

molekule. atom dapat dipecah-pecah lagi.

11. Pernyataan berikut ini yang merupakan teori atom menurut John Dalton adalah …a. bagian terkecil dari suatu atom adalah

electronb. electron dari suatu unsur sama dengan

electron unsur lainc. sebagian besar massa atom terkumpul

pada intinyad. atom dari suatu unsure tidak dapat

bergabung dengan atom unsure laine. atom dari unsur-unsur yang sama

mempunyai sifat yang sama pula

12. Dua kelemahan terhadap teori atom Rutherford, antara lain …a. atom-atom tidak stabil dan spectrum

atom bersifat kontinub. atom-atom tidak stabil dan bersifat

diskretc. atom-atom bersifat netral dan electron

mengelilingi inti atomd. atom-atom tidak netral dan electron

mengelilingi inti atome. inti atom tidak mengalami perubahan

dan struktur atom stabil

14. Yang membedakan teori-teori atom menurut Thompson, Rutherford dan Bohr dalam hal ....a. keberadaan elektronb. jumlah elektronc. muatan elektrond. lintasan elektron

e. transisi elektron

13. Berikut ini beberapa kesamaan antara model atom Rutherford dan model atom Bohr, kecuali ….a. electron berputar mengelilingi inti

dengan membebaskan sejumlah energyb. electron merupakan bagian atom yang

bermuatan negativec. atom berbentuk bola kosong dengan I

nti berada di tengahd. secara keseluruhan atom bersifat netrale. massa atom terpusat pada inti atom

14. Salah satu ketentuan Bohr dalam model atomnya adalah ….a. electron pada lintasan stationernya

memancarkan energyb. electron yang berpindah dari lintasan

dengan energy tinggi ke lintasan dengan energy yang lebih rendah akan memancarkan foton

c. electron pada lintasan stationernya menyerap energy

d. electron mengelilingi inti pada lintasan tertentu memiliki momentum linear

e. electron pada lintasan dengan energy paling rendah tidak tereksitasi

15. Kelemahan model atom Niels Bohr adalah …a. tidak dapat menjelaskan kestabilan

atomb. tidak dapat menjelaskan spectrum garis

atom hydrogenc. tidak dapat menjelaskan kuantisasi

energy total electrond. tidak dapat menjelaskan kuantisasi jari-

jari orbit electrone. tidak dapat menjelaskan gejala

tambahan garis-garis spectrum bila atom-atom tereksitasi diletakkan dalam medan magnetic.

2. Deret Paschen timbul akibat transisi electron pada atom hydrogen, yaitu perpindahan electron dari kulit n > 3 ke kulit n = 3. Panjang gelombang terpendek dari deret itu adalah ……(R = konstanta Rydberg)

a.

b.

c.

d.

e.

3. Suatu berkas electron ditambahkan pada gas hydrogen. Jika dihasilkan pemancaran spectrum yang berasal dari transisi n = 3 ke keadaan n = 2, sedangkan energy ikat electron pada tingkat dasar sama dengan 13,6 eV, maka energy minimum electron …. a. 13,6 eVb. 12,0 eVc. 1,9 eVd. 0,14 eVe. 0,11 eV

3. Besarnya energy cahaya yang dipancarkan oleh transisi electron dari keadaan n = 3 dan mengikuti deret Lymann adalah …..a. 10,20 eVb. 12,09 eVc. 12,75 eVd. 13,06 eVe. 13,60 eV

5. Spektrum raksa mengandung garis 435,8 nm di dalam daerah biru. Jika tetapan Planck h = 6,63 x 10-34 Js, maka selisih tingkat energy di dalam atom yang menimbulkan garis itu adalah …. Joulea. 5,27 x 10-15

b. 4,23 x 10-16

c. 5,51 x 10-17

d. 6,05 x 10-18

e. 4,56 x 10-19

15. Energi elektron tunggal dari atom hidrogen untuk setiap kulit dapat dinyatakan dengan

persamaan En = . Dengan konsep

tersebut maka sebuah elektron yang berpindah dari orbit n = 2 ke n = 1 melepas energi sebesar....a. 3,4 eVb. 6,8 eVc. 10,2 eVd. 12,0 eVe. 13,6 eV

16. Energi sinar tampak yang dipancarkan atom hidrogen ketika terjadi transisi

elektron dari kulit ke-4 ke kulit ke-2 adalah ....a. 13,6 eVb. 6,8 eVc. 3,4 eVd. 2,55 eVe. 54,4 eV

17. Elektron dalam atom hidrogen menurut Bohr bergerak dalam lintasan stationer. Besar energi yang diperlukan memungkinkan elektron pindah lintasan dari n= 3 ke n = 1 adalah ....a. 1,4 eVb. 3,4 eVc. 4,0 eVd. 11,0 eVe. 12,1 eV

6. Jika energy total electron atom H di kulit M adalah – E, maka energy total electron di kulit L adalah ….

a. E

b. E

c. E

d. E

e. E

6. Elektron pada lintasan dasar memiliki energy sebesar – 13,6 eV. Atom hydrogen akan memancarkan foton dan energy sebesar 10,2 eV bila electron berpindah lintasan dari tingkat energy …

4. Perbedaan antara dua tingkat energy yang berurutan di dalam atom hydrogen untuk nilai bilangan kuantum n yang makin besar adalah ….a. makin besarb. makin kecilc. tetapd. mula-mula tetap kemudian membesare. mula-mula tetap kemudian mengecil

5. Jika konstanta Planck h = 6,6 x 10-34 Js dan 1 eV = 1,6 x 10-19 Hz, maka frekuensi cahaya yang dipancarkan pada transisi electron di atom hydrogen dari kulit N dan mengikuti deret Balmer adalah ….a. 6,18 x 10 14 Hzb. 5,36 x 10 14 Hzc. 4,58 x 10 14 Hzd. 3,40 x 10 14 Hze. 2,55 x 10 14 Hz

6. Jika massa electron me = 9,1 x 10-31 kg, konstanta Planck h = 6,6 x 10-34 Js, maka electron yang bergerak pada atom hydrogen di lintasan dasarnya mempunyai kecepatan sebesar ….a. 1,5 x 106 m/sb. 2,1 x 106 m/sc. 2,8 x 106 m/sd. 3,4 x 106 m/se. 5,4 x 106 m/s

7. Bilangan kuantum yang tidak mungkin terjadi untuk suatu keadaan electron adalah ….a. n = 3, l = 1, ml = 0, ms = - ½b. n = 2, l = 2, ml = + 2, ms = + ½c. n = 4, l = 2, ml = -1, ms = - ½d. n = 4, l = 2, ml = +1, ms = + ½e. n = 3, l = 0, ml = 0, ms = - ½

8. Pada atom 26Mn jumlah orbital yang memiliki electron tidak berpasangan adalah ….a. 12

CB

A

n =1n =2

n =3

a. A ke Bb. B ke Ac. B ke Cd. C ke Be. C ke A

b. 11c. 10d. 7e. 5

9. Fisika klasik tidak dapat menjelaskan ….a. adanya electron di dalam atomb. mengapa electron suatu atom bergerakc. mengapa atom memancarkan radiasi

gelombang elektromagnetikd. mengapa atom dapat berada dalam

keadaan stabil.e. mengapa electron terikat pada atom

10. Menurut teori atom, electron mengelilingi atom agar …a. memancarkan spectrumb. menghasilkan sinar – Xc. membentuk tingkat energy sesuai

dengan kelajuannyad. tidak jatuh ke intie. mampu berikatan dengan atom lain

11. Menurut teori kuantum, electron dapat berputar mengelilingi inti atom hydrogen secara stationer bila orbitnya ….a. berbentuk lingkaranb. cukup jauh dari intic. memiliki keliling kurang dari panjang

gelombang de Broglie electrond. memiliki keliling tepat sama dengan

panjang gelombang de Broglie electrone. memiliki keliling lebih besar dari

panjang gelombang de Broglie electron.

12. Perbedaan energy antara kulit-kulit electron yang berdekatan ….a. sama untuk semua bilangan kuantum nb. semakin kecil untuk bilangan kuantum n

yang makin kecilc. semakin besar untuk bilangan kuantum

n yang makin kecild. mula-mula membesar kemudian

mengecil untuk bilangan kuantum n yang makin besar

e. tidak teratur

13. Elektron suatu atom yang berada di tingkat keadaan dasar ….a. telah meninggalkan atomb. dalam keadaan diamc. berada pada orbit dengan energy terendahd. berada pada orbit dengan energy tertinggie. memancarkan radiasi gelombang elektromegnetik

14. Sebuah atom akan memancarkan sebuah foton bila salah satu elektronnya ….a. bertumbukan dengan electron lainnyab. disingkirkan dari atomc. bergeser ke tingkat energy yang lebih

rendahd. bergeser ke tingkat energy yang lebih

tinggie. berhenti berputar

15. Spektrum emisi suatu atom unsur terdiri dari panjang gelombang yang ….a. sama dengan panjang gelombang

spectrum atom unsur lainb. khas bagi unsur tersebutc. tersebar merata pada seluruh daerah

cahaya tampakd. tersebar merata pada seluruh daerah

gelombang elektromagnetike. yang berada dengan panjang

gelombang spectrum absorpsinya

16. Bilangan kuantum yang menentukan energy electron di suatu tingkat energy adalah …..a. n sajab. n dan lc. n dan ml

d. n dan ms

e. semua bilangan kuantum

Soal – soal Relativitas

1. Sebuah partikel bergerak dengan laju v =

c, c = laju cahaya. Jika mo = massa

diam, m = massa gerak, Ek = energy kinetic, Eo = energy diam, maka berlaku ….a. m = 1/2 mo ; Ek = 1/2 Eo

b. m = 4/3 mo ; Ek = Eo

c. m = 2 mo ; Ek = 1/2 Eo

d. m = 3/2 mo ; Ek = 1/2 Eo

e. m = 2 mo ; Ek = 2 Eo

1. Sebuah roket sewaktu berada di bumi panjangnya 200 m. Roket tersebut dilepaskan ke udara dengan kelajuan 0,6 c. Maka menurut pengamat di bumi panjang roket selama bergerak menjadi ….a. 160 mb. 120 mc. 100 md. 240 me. 360 m

2. Sebuah bujur sangkar ABCD mempunyai sisi 20 cm. Jika seorang pengamat bergerak dengan kecepatan 0,6 c relative terhadap bujur sangkar dalam arah sejajar sisi AB, maka ia akan melihat bujur sangkar mempunyai luas sebesar ….a. 400 cm2

b. 320 cm2

c. 256 cm2

d. 40 cm2

e. 16 cm2

3. Sebuah sel yang membelah diri di bumi setiap 10 detik, memulai perjalanan dari bumi ke suatu planet yang berjarak 2,25 x 1010 m menggunakan pesawat ruang angkasa yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c. Berapa banyak sel-sel yang terbentuk ketika pesawat tiba di planet tersebut ?a. 2b. 20c. 200d. 1024e. 5792

4. Si A, B, dan c adalah saudara kembar tiga. Pada saat usia mereka 20 tahun, B pergi ke luar angkasa dengan pesawat yang berkecepatan 0,6 c. Sepuluh thun kemudian C menyusul dengan pesawat

yang berkecepatan 0,8 c. Pada ulang tahun A yang ke – 50 mereka berkumpul kembali. Jika B dan C selama bepergian dianggap berkecepatan rata-rata konstan, usia A, B, dan C pada saat itu adalah ….a. 50; 44; 42b. 50; 42; 44c. 50; 44; 44d. 32; 44; 50e. 42; 44; 50

5. Massa benda yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c bertambah sebesar n kali massa diamnya. Harga n adalah ….a. 1,67b. 1,25c. 0,80d. 0,67e. 0,25

6. Besar momentum electron yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah ….(massa electron = 9,1 x 10-31 kg)a. 1,1 x 10-31 kg m/sb. 1,1 x 10-30 kg m/sc. 6,8 x 10-28 kg m/sd. 1,6 x 10-22 kg m/se. 2,0 x 10-22 kg m/s

7. Sebuah electron bergerak sehingga energy kinetiknya menjadi 2,5 kali energy diamnya. Kecepatan electron pada saat itu adalah …. (c = kecepatan cahaya)a. 2/7 cb. 2/5 c

c. c

d. c

e. c

8. Percobaan Michelson-Morley bertujuan membuktikan bahwa ….a. ada eter di alamb. kecepatan cahaya pada semua arah

samac. cahaya bersifat partikel

d. cahaya adalah gelombang elektro-magnetik

e. cahaya dapat merambat dalam ruang hampa

9. Berikut ini adalah hasil yang diperoleh dari percobaan Michelson-Morley :(1) kecepatan cahaya konstan, tidak

tergantung pada tempat dan gerak pengamat

(2) kecepatan cahaya sama dalam segala arah dan tidak tergantung pada arah gerak bumi

(3) hipotesis eter gagal(4) cahaya merupakan gelombang

elektromagnetik di mana gangguannya berupa medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus

Pernyataan yang benar adalah ….a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3), dan (4)

10. Kecepatan cahaya di ruang hampa menurut postulat Einstein adalah ….a. sama, tidak tergantung pada gerak

pengamatb. tergantung gerak pengamatc. tergantung letak pengamatd. tergantung pada kecepatan sumber

cahayae. tergantung pada gerak sumber dan

pengamat

11. Berikut ini adalah postulat Einstein :(1) massa benda tidak konstan(2) waktu diam dan waktu bergerak tidak

sama(3) panjang diam dan panjang bergerak

tidak sama(4) kecepatan cahaya dalam vakum yang

dipancarkan oleh sumber diam dan sumber bergerak adalah sama

Pernyataan yang benar adalah …a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)

c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3), dan (4)

12. Menurut pengamat di sebuah planet, ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang berkecepatan 0,50c dan pesawat B yang berkecepatan 0,40c (c = kecepatan cahaya). Menurut pilot pesawat A, besar kecepatan pesawat B adalah ….a. 0,10cb. 0,25cc. 0,40cd. 0,75ce. 0,90c

13. Sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0,6c terhadap bumi. Dari pesawat ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c searah dengan pesawat. Kecepatan peluru terhadap bumi adalah ….a. cb. 0,2cc. 0,5cd. 0,6ce. 0,8c

14. Sebuah piring terbang bergerak kea rah x positif dengan kelajuan 0,8c terhadap bumi. Dari piring terbang ditembakkan peluru kea rah x negative dengan kelajuan 0,2c. Kelajuan peluru bila diukur oleh pengamat di bumi adalah …a. 0,5cb. 0,6cc. 0,7cd. 0,8ce. c

15. Perbandingan dilatasi waktu untuk system yang bergerak pada kecepatan 0,8c (c = cepat rambat cahaya) dengan system yang bergerak dengan kecepatan 0,6c adalah ….a. 3 : 4b. 4 :3c. 9 :2

d. 9 : 16e. 16 : 9

16. Periode suatu pendulum di muka bumi besarnya 3 sekon. Bila pendulum tersebut diamati oleh seseorang yang bergerak relative terhadap bumi dengan kecepatan 0,95c (c = cepat rambat cahaya), maka periode pendulum tersebut menjadi ….a. 0,5 sekonb. 1,5 sekonc. 9,6 sekond. 15 sekone. 300 sekon

17. Dua anak kembar A dan B. A berkelana di antariksa menggunakan pesawat dengan kelajuan 0,8c. Setelah 12 tahun berkelana, A pulang ke bumi. Menurut B di bumi, perjalanan A telah berlangsung selama ….a. 20 tahunb. 15 tahunc. 12 tahund. 10 tahune. 8 tahun

18. Pada saat bergerak, panjang sebuah pesawat menjadi ½ dari panjang pesawat itu dalam keadaan diam. Jika c = kecepatan cahaya, maka kecepatan pesawat itu relative terhadap pengamat yang diam adalah ….a. ½ c

b. c

c. c

d. c

e. c

19. Sebuah roket diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Rolet tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut orang di bumi, panjang roket tersebut selama bergerak adalah ….

a. 50 mb. 60 mc. 70 md. 80 me. 100 m

20. Sebuah tangki kubus mempunyai volume 1 m3 jika diamati oleh pengamat yang diam terhadap kubus. Pengamat P bergerak relative terhadap kubus dengan kecepatan 0,8 c sepanjang rusuk kubus. Volume kubus yang diamati oleh P yang bergerak adalah …a. 0,2 m3

b. 0,4 m3

c. 0,6 m3

d. 0,8 m3

e. 1,0 m3

1. Menurut teori relativitas Einstein, jika benda bergerak dengan kecepatan 0,6 kali kecepatan cahaya dalam ruang hampa maka massa benda menjadi ….a. 0,4 mo

b. 0,6 mo

c. 0,8 mo

d. 1,25 mo

e. 1,66 mo

2. Dua benda bergerak dengan kecepatan 0,25 c dan 0,5 c, arahnya berlawanan. Berdasarkan teori relativitas, kecepatan benda kedua relative terhadap benda pertama adalah ….a. 0,125 cb. 0,250 cc. 0,500 cd. 0,666 ce. 0,750 c

3. Sebuah benda dalam keadaan diam, panjangnya x. Kemudian, benda tersebut bergerak dengan kecepatan v, mendekati kecepatan cahaya, ternyata panjangnya y. Berdasarkan rumus kontraksi Lorentz, ditulis ….

a.

b.

c.

d.

d.

4. Apabila seorang professor di bidang pertambangan dapat mengubah batu bara menjadi energy seluruhnya, 2 kilogram batu bara dapat menghasilkan energy maksimum sebesar ….a. 2 x 108 Jb. 6 x 108 Jc. 9 x 108 Jd. 9 x 1016 Je. 18 x 1016 J

5. Sebuah batang panjangnya 2 m. Batang bergerak searah memanjangnya dengan kecepatan 0,6c ( c = kecepatan cahaya). Panjang batang yang diamati oleh pengamat yang diam adalah ….a. 80 cmb. 100 cmc. 120 cmd. 160 cme. 200 cm

6. Sebuah electron berputar dengan kecepatan 0,5 c. Jika massa diam electron 9,11 x 10-31 kg maka massa gerak electron pada keadaa tersebut mendekati ….a. 10-30 kgb. 10-31 kgc. 5 x 10-30 kgd. 5 x 10-31 kge. 10-29 kg

7. Elektron dalam keadaan diam mempunyai massa 9,11 x 10-31 kg. Besar energy massa electron tersebut adalah ….a. 0,05 MeV

b. 0,15 MeVc. 0,512 MeVd. 80 MeVe. 1 MeV

8. Suatu partikel bergerak dengan kecepatan tertentu hingga massanya menjadi dua kali lipat. Besar kecepatan saat itu adalah ….a. 1,6 x 108 m/sb. 2 x 108 m/sc. 2,6 x 108 m/sd. 3 x 108 m/se. 4 x 108 m/s

9. Suatu electron mulai bergerak dari keadaan diam hingga lajunya sama dengan 0,9 c. Besar energy yang telah diberikan adalah ….a. 1,061 x 10-13 Jb. 2,04 x 10-13 Jc. 3,00 x 10-13 Jd. 4,06 x 10-13 Je. 5,00 x 10-13 J

10. Massa diam suatu partikel adalah 9,1 x 10-

31 kg. Momentum partikel tersebut jika

bergerak dengan kecepatan (c =

kecepatan cahaya) adalah ….a. 1,75 x 10-22 kg m/sb. 2,05 x 10-22 kg m/sc. 3,45 x 10-22 kg m/sd. 4,50 x 10-22 kg m/se. 5,02 x 10-22 kg m/s

SOAL ESSAY RELATIVITAS

1. Dua pesawat antariksa A dan B, kelajuan pesawat A 0,5 c, sedangkan kecepatan pesawat B 0,6 c terhadap pengamat yang diam di bumi. Jika kedua pesawat saling berlawanan arah, tentukan kelajuan pesawat A relative terhadp pesawat B!

2. Sebuah pesawat ruang angkasa mengorbit planet X selama 2 tahun menurut ukuran waktu di pesawat yang sama dengan 6

tahun menurut waktu di bumi. Berapa kecepatan pesawat itu?

3. Dua buah jam di bumi disinkronisasikan pada pukul 12.00. Akan tetapi, pukul 12.00 salah satu dari kedua kam tersebut diterbangkan oleh pesawat dengan kelajuan tetap 0,6 c menjauhi bumi. Jika orang dalam pesawat menyebutkan bahwa jam mereka telah menunjukkan pukul 12.30, menunjukkan pukul berapa di bumi?

4. Sebuah roket sewaktu berada di bumi panjangnya 100 m. Roket tersebut dilepaskan ke udara dengan kelajuan 0,8 c. Menurut pengamat di bumi, menjadi berapa panjang roket selama bergerak?

5. Menurut teori relativitas Einstein, jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan 0,6 kali kecepatan cahaya dalam hampa, menjadi berapa kali massa semula massa benda tersebut?

6. Berapa pertambahan massa elektrin yang dipercepat hingga energy kinetiknya sebesar 500 MeV?

7. Sebuah bom atom mengandung 8 kg Plutonium, dijatuhkan di laut. Setelah meledak berkurang 10-3 kali massa semula. Energi ledakan 80% diubah menjadi tenaga mekanik yang mampu mengangkat 6,585 x 104 m3 air laut. Berap tinggi air laut yang terangkat ? (massa jenis air laut rata-rata 1025 kg/m3, g = 10 m/s2)

8. Berapa energy total suatu partikel yang massa diamnya 1 kg, jika bergerak dengan kelajuan 0,8 c?

9. Sebuah electron massa diamnya 9,1 x 10-31

kg, bergerak dengan kecepatan 0,6c. Berapa energy kinetiknya saat itu?

10. Berapa banyaknya energy yang dihasilkan, jika kapur yang massanya 10 gram

seluruhnya diubah menjadi energy? (c = 3 x 108 m/s)

Soal-soal Fisika Inti dan Radioaktivitas

1. Jumlah proton, neutron, dan electron dari atom berturut-turut adalah …a. 56, 81, 81b. 56, 56, 137c. 56, 137, 56d. 56, 81, 56e. 56, 56, 81

2. Apabila massa inti = 3,016 sma, massa proton = 1, 008 sma, massa neutron = 1,009 sma, dan 1 sma setara dengan 931 MeV, maka energy ikat inti adalah ….a. 9,31 MeVb. 93,10 MeVc. 930,07 MeVd. 2817,21 MeVe. 5625,10 MeV

3. Massa inti adalah 12 sma. Jika massa tiap proton dan neutron masing-masing 1,0078 sma dan 1,0086 sma, dan 1 sma = 931 MeV, maka besarnya energy ikat per nucleon inti adalah …a. 3,67 MeVb. 7,63 MeVc. 9,16 MeVd. 91,6 MeVe. 102,6 MeV

4. Isotop yang mempunyai waktu paruh 8 tahun, berarti …a. sesudah satu tahun seperdelapan dari

isotop tersebut telah meluruhb. sesudah satu tahun seperdelapan dari

isotop tersebut masih tinggalc. sesudah empat tahun seperempat dari

isotop tersebut telah meluruhd. sesudah 16 tahun seperempat dari

isotop tersebut masih tinggal

e. sesudah 16 tahun isotop tersebut telah meluruh seluruhnya

5. Pada pukul 08:00 suatu sampel radioaktif ditemukan berjumlah 800 gram. Pada pukul 12:00 ternyata sampel itu tersisa 200 gram. Pada pukul 18:00 sampel yang tersisa tinggal ….a. 100 gramb. 50 gramc. 25 gramd. 12,5 grame. 6,25 gram

6. Perhatikan tabel isotop di bawah !

Isotop Waktu Paruh15 menit2,7 hari45 hari5,2 hari5 menit8 hari

Di antara isotop di atas yang memiliki waktu paruh dekat dengan waktu yang diperlukan oleh sampel untuk meluruh 63/64 bagian ialah ….a.b.c.d.e.

7. Uranium - 238 yang bersifat radioaktif meluruh dengan memancarkan partikel-partikel berikut secara berurutan sebelum mencapai bentuk yang stabil : , , , , , , , , , , , , , . Inti stabil yang dihasilkannya mempunyai jumlah neutron sebanyak ….a. 82b. 84c. 124d. 164e. 206

8. berubah menjadi dengan memancarkan beberapa partikel. Partikel-partikel yang dipancarkan adalah ….a. 2 dan 2 b. 4 dan 4 c. 3 dan d. 3 dan 2 e. 2 dan 2

9. + + xPada reaksi inti di atas, x adalah ….a. Electronb. Positronc. Protond. Neutrone. Sinar -

7. Jika unsure Plutoniium ( ) berturut-turut memancarkan , 2, , 2, , 4, 2 dan , maka unsur itu berubah menjadi Ti yang bernomor atom dan nomor massa ….a. 78 dan 210b. 76 dan 215c. 77 dan 215d. 77 dan 230e. 81 dan 205

10. Inti memancarkan partikel alpha dan beta dalam beberapa tahap seperti dilukiskan dalam skema di bawah:

Bila T merupakan inti stabil dalam deret itu, maka inti T memiliki ….a. 70 proton, 150 neutronb. 74 proton, 134 neutronc. 78 proton, 130 neutrond. 82 proton, 126 neutrone. 82 proton, 130 neutron

11. Waktu paruh adalah 5,25 tahun.

Massa yang mempunyai aktivitas 1 Ci adalah ….a. 4,2 x 10-7 kgb. 6,8 x 10-7 kg

c. 8,8 x 10-7 kgd. 10,2 x 10-7 kge. 12,5 x 10-7 kg

12. Pada beberapa bintang, tiga inti bergabung secara berurutan membentuk

. Besarnya energy yang dibebaskan

oleh proses fusi tersebut (massa = 4,0015 sma dan massa inti C– 12 = 11,99671 sma) ….a. 0,01 MeVb. 1,01 MeVc. 3,35 MeVd. 7,26 MeVe. 12,0 MeV

13. Sebuah benda yang tebalnya 9 cm menyerap sinar radioaktif. Jika intensitas sinar yang keluar dari bahan tinggal 1/9 intensitas semula, maka harga xHVL bahan tersebut adalah …..a. 4,5b. 5,0c. 4,5 3log 2d. 4,5 2log 3e. 9 ln 2

14. Matahari dapat menimbulkan panas yang tinggi karena disana terjadi ….a. reaksi fisib. pemecahan inti karbon menjadi heliumc. pembentukan inti helium dari hydrogend. pembentukan inti uranium dari karbone. pemecahan inti hidrogen

1. Peluruhan zat radioaktif X seperti pada gambar.

Nomor massa dan nomor atom inti induknya adalah ….a. A = 222 dan Z = 87b. A = 222 dan Z = 89c. A = 224 dan Z = 86d. A = 226 dan Z = 87e. A = 228 dan Z = 89

2. Dalam pemanfaatannya radioisotope pada dunia kedokteran digunakan untuk mendeteksi penyakit ….a. Kankerb. Matac. jantungd. Asam urate. Paru-paru

3. Perhatikan gambar berikut.

Bila I, II, dan III merupakan arah pembelokan sinar-sinar radioaktif, maka urutan arah sinar , , dan yang benar adalah ….a. I, II, dan IIIb. I, III, dan IIc. II, I, dan IIId. II, III, dan Ie. III, II, dan I

4. Perbandingan nomor atom dengan nomor massa suatu partikel sama dengan perbandingan antara nomor atom dengan nomor massa pada partikel alfa, maka partikel terbesar adalah ….a. partikel – Xb. neutronc. protond. inti

e. inti

5. Perhatikan grafik peluruhan pada gambar berikut ini!

Pelat Foto

X X X XX X X XX X X XX X X X

Radium

III

III

X = B menembus bidang kertas

6

3

0 2 4

m (gram)

Setelah 8 tahun massa inti tersebut tinggal ….a. 0,375 gramb. 0,650 gramc. 0,900 gramd. 1,250 grame. 2,500 gram

6. Grafik di bawah menunjukkan hubungan jumlah zat (N) terhadap waktu (t) pada peluruhan suatu unsur radioaktif.Waktu yang deperlukan sehingga unsur tersebut tinggal 1 mol adalah ….

7. Grafik di bawah menyatakan hubungan antara jumlah partikel yang dimiliki unsure radioaktif (N) dengan waktu (t) dalam satuan sekon.

Tetapan peluruhan unsur radioaktif adalah ….a. 0,0173 s-1

b. 0,0231 s-1

c. 0,0347 s-1

d. 0,0693 s-1

e. 0,0815 s-1

8. Grafik peluruhan jumlah atom (N) terhadap waktu (t) unsur A dan B seperti gambar berikut.

Perbandingan jumlah atom unsure A dan B setelah 20 tahun adalah ….a. 1 : 2b. 2 : 1c. 1 : 4d. 4 : 1e. 3 : 1

9. Suatu zat radioaktif meluruh dengan waktu paruh 20 hari. Agar zat radioaktif hanya tinggal 1/8 bagian saja dari jumlah asalnya, maka diperlukan waktu perluruhan ….a. 27,5 harib. 30 haric. 40 harid. 60 harie. 160 hari

10. Sesudah 2 jam, seperenambelas dari unsure mula-mula suatu unsure radioaktif tetap tinggal. Waktu paruh dari unsur radioaktif tersebut adalah ….a. 15 menitb. 30 menitc. 45 menitd. 60 menite. 120 menit

11. Bila No menyatakan jumlah atom – atom suatu bahan radioaktif pada saat permulaan pengamatan, dan N menyatakan jumlah atom-atom yang masih aktif setelah n kali waktu paruh, maka

1,5

t (tahun)

16

8

0 10

2

N (mol)

t (hari)

a. 10 harib. 20 haric. 30 harid. 40 harie. 50 hari

2

t

8

4

0 20 40

N

60 80

No

½ No

0 5 10

N (jumlah atom)

15 20 Waktu (tahun)

2

hubungan yang benar antara besaran-besaran itu adalah ….

a.

b.

c.

d.

e.

12. Bila waktu paruh suatu unsure radioaktif besarnya T sekon, maka setelah 4T sekon unsur radioaktif tinggal …a. ½ bagianb. ¼ bagianc. 1/8 bagiand. 1/16 bagiane. tetap

13. Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paruh 120 sekon. Bila massa bahan radioaktif semula 2 gram, maka setelah 8 menit bahan yang tertinggal … gram.a. 1/32b. 1/16c. 1/8d. ¼e. 1/2

14. Sejumlah 1 kg memancarkan partikel radioaktif dengan waktu paruh 3 menit, menjadi . Dalam waktu 1 jam,

massa tinggal sekitar ….a. 1 kgb. 0,5 kgc. 250 gramd. 1 grame. 1 mg

15. Dari penimbangan Thorium-234 diperoleh massanya 12,8 miligram. Jika 48 hari kemudian, dari hasil penimbangan diperoleh massa Thorium 3,2 miligram, maka waktu paruhnya adalah ….a. 6 hari

b. 12 haric. 24 harid. 48 harie. 96 hari

16. Sebanyak 100 gram unsur P dengan waktu paruh 122 hari meluruh menjadi unsur Q. Massa P dan Q setelah 1 tahun adalah ….a. 100 gram dan 0 gramb. 87,5 gram dan 12,5 gramc. 50 gram dan 50 gramd. 25 gram dan 75 grame. 12,5 gram dan 87,5 gram

17. Setelah 9 hari zat radioaktif meluruh sebanyak 7/8 massa mula-mula. Dengan demikian, konstanta peluruhannya adalah …a. 0,023/harib. 0,231/haric. 0,347/harid. 0,693/harie. 2,310/hari

18. Suatu isotop yang memiliki waktu paruh 22 tahun dibeli 44 tahun yang lalu. Isotop ini akan berubah menjadi .

Sisa saat ini adalah ….a. 85 %b. 65 %c. 50 %d. 25 %e. 15 %

19. Massa neutron, proton, dan partikel alfa masing-masing 1,008 sma; 1,007 sma; 4,002 sma. Jika 1 sma = 931 MeV, maka energy ikat partikel alfa adalah ….a. 0,931 MeVb. 24,206 MeVc. 26,068 MeVd. 27,930 MeVe. 30,965 MeV

20. Apabila = 2,009 sma; = 3,016 sma;

= 4,003 sma; = 1,009 sma, dan 1

sma = 931 MeV, maka energy yang dibebaskan pada reaksi

, sebesar ….a. 12,103 MeVb. 15,250 MeVc. 15,781 MeVd. 16, 122 MeVe. 16,761 MeV

21. Massa inti dan masing-masing 4,002603 sma dan 2,014102 sma. Jika 1 sma = 931 MeV, maka energy minimum yang diperlukan untuk memecahkan pertikel alfa menjadi dua deuteron adalah ….a. 4 MeVb. 14 MeVc. 24 MeVd. 34 MeVe. 44 MeV

22. Jika massa inti , massa proton, massa neutron, dan kelajuan cahaya di ruang hampa berturut-turut adalah m kg, p kg, n kg, dan c m/s, maka energy ikat inti tersebut adalah … joulea. (Zp + An + Zn + m)c2

b. (-Zp – An + Zn + m) c2

c. (Zp + An – Zn + m) c2

d. (Zp – An – Zn + m) c2

e. (Zp – An + Zn – m) c2

23. Jika massa inti = 4,002 sma, massa proton = 1,0078 sma, massa neutron = 1,0087 sma, dan 1 sma = 930 MeV, maka energy ikat inti adalah ….a. 23 MeVb. 23,44 MeVc. 28,83 MeVd. 43,44 MeVe. 46,22 MeV

24. Bila diketahui massa proton = 1,007 sma, massa neutron = 1,008 sma, dan massa inti deuteron = 2,014 sma, maka energy ikat inti deuterium adalah ….

a. 1,876 MeVb. 1,875 MeVc. 0,938 MeVd. 0,937 MeVe. 0,931 MeV

25. Jika massa proton, neutron, dan inti masing-masing adalah 1,007 sma, 1,009 sma, dan 13,100 sma. Jika 1 sma setara dengan energy sebesar 931 MeV, maka energy ikat inti atom adalah ….a. 0,005 MeVb. 4,655 MeVc. 5,586 MeVd. 46,550 MeVe. 55,860 MeV

26. Massa proton = 1,0078 sma, massa neutron = 1,0086 sma, massa inti = 7,0182 sma, dan 1 sma = 931 MeV. Besarnya energy ikat inti adalah ….a. 37,16 MeVb. 37,10 MeVc. 36,87 MeVd. 36,37 MeVe. 23,65 MeV

20. JIka Nitrogen ditembak dengan partikel alfa, maka dihasilkan sebuah inti Oksigen dan sebuah proton seperti terlihat pada reaksi inti berikut ini:

Diketahui massa inti:sma

sma

sma

smaJika 1 sma setara dengan energy 931 MeV, maka pada reaksi di atas ….a. Dihasilkan energy 1,20099 MeVb. Diperlukan energy 1,20099 MeVc. Dihasilkan energy 1,10000 MeVd. Diperlukan energy 1,10000 MeVe. Diperlukan energy 1,00783 MeV(UN 2007/2008)

11. Massa inti atom triton ( ) adalah 3,0160

sma, sedangkan massa proton 1,0078 sma dan massa metron 1,0087 sma. Jika 1 sma setara dengan 931 MeV maka energi ikat inti atom triton adalah....a. 8,0356 MeVb. 8,5652 MeVc. 9,0356 MeVd. 9, 6552MeVe. 9,8665 MeV

27. X pada reaksi inti: menunjukkan ….a.

b.

c.

d.

e.

28. Proses dimana sebuah inti atom berat terpecah menjadi dua atom yang lebih ringan, dikenal sebagai ….a. fisib. fusic. reaksi berantaid. reaksi siklike. peluruhan

29. Dalam suatu reactor nuklir :(1) terjadi reaksi berantai(2) terjadi pengubahan massa menjadi energy(3) dihasilkan neutron bebas(4) terjadi penggabungan inti-inti (fusi)Pernyataan yang benar adalah …a. (1), (2), dan (3)b. (1) dan (3)c. (2) dan (4)d. (4)e. (1), (2), (3), dan (4)

30. Komponen reactor atom yang berfungsi menurunkan energy neutron hasil fisi adalah ….

a. bahan bakarb. moderatorc. batang kendalid. perisai radiasie. pendingin sekunder

31. Reaktor inti dapat digunakan untuk hal-hal berikut, kecuali ….a. membuat isotop-isotopb. mendeteksi radioaktivitasc. menghasilkan energy nuklird. merakit puluru kendalie. membuat beberapa reaksi nuklir

32. Fungsi moderator pada reactor nuklir adalah ….a. mempercepat electronb. mempercepat neutronc. memperlambat electrond. memperlambat positrone. memperlambat neutron

33. Akselerator adalah alat yang digunakan untuk ….a. memperlambat gerakan partikel yang tidak bermuatanb. memperlambat gerakan partikel bermuatanc. mempercepat gerakan partikel yang tidak bermuatand. mempercepat gerakan partikel yang bermuatane. mempercepat reaksi-reaksi partikel yang bermuatan

1. Pada unsur stabil perbandingan jumlah neutron terhadap jumlah protonnya lebih kurang ….a. 2,5b. 1,5c. 1d. 0,5e. 0,1

2. dan merupakan contoh dari ….a. isotonb. isomer

c. isobard. isotope. isotermis

3. Inti zat radioaktif mengalami perubahan, ditunjukkan seperti diagram di bawah ini. Waktu paruh zat radioaktif tersebut adalah ….

4. Reaksi berikut yang merupakan reaksi fusi adalah ….a.

b.

c.

d.

e.

5. Urutan daya ionisasi sinar radioaktif dimulai dari yang paling kuat adalah ….a. alfa, beta, dan gammab. gamma, alfa, dan betac. beta, alfa, dan gammad. alfa, gamma, dan betae. gamma, beta, dan alfa

6. Reaktor atom adalah suatu alat untuk mengadakan reaksi berantai yang terkendali. Komponen reactor yang berfungsi memperlambat neutron agar lebih mudah ditangkap inti adalah ….a. bahan bakarb. moderatorc. batang kendalid. pendingine. perisai radiasi

7. Atom ditembaki dengan partikel dan dalam proses itu sebuah proton dibebaskan. Reaksi inti tersebut menghasilkan ….a.

b.

c.

d.

e.

8. Sebuah reactor atom dapat menghasilkan daya sebesar 10 MW. Bahan bakar yang digunakan U-235. Setiap reaksi fisi terlepas energy sebesar 200 MeV. Jumlah bahan bakar yang digunakan untuk satu tahun adalah ….a. 3,6 kgb. 3,9 kgc. 5,4 kgd. 8,4 kge. 9,6 kg

9. Unsur radioaktif massanya 1 gram, memiliki waktu paruh 1620 tahun maka aktivitas intinya adalah ….a. 0,48 Cib. 0,56 Cic. 0,76 Cid. 0,89 Cie. 0,98 Ci

10. Seberkas sinar menembus alumunium setebal 10 cm. Jika koefisien pelemahan alumunium 0,094 cm-1, persentase intensitas sinar setelah keluar dari bahan tersebut adalah ….a. 35 %b. 39%c. 42%d. 45%e. 49%

SOAL ESSAY FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

400350300

250

200

150

100

50

2 4 6 8 10

N (Partikel)

t (waktu)

a. 2 tahunb. 4 tahunc. 6 tahund. 8 tahune. 10 tahun

1. Bahan radioaktif memiliki waktu paruh 1620 tahun. Setelah 1000 tahun massanya menjadi 1,3 gram. Berapa massa mula-mula?

2. 0,6 gram waktu paruhnya 1620 tahun, hitung aktivitasnya!

3. Bahan dari timah setebal 5 cm ditembus sinar . Jika intensitas sinar yang keluar dari bahan itu berkurang 60% dari intensitas semula, hitung koefisien pelemahan bahan itu!

4. Seberkas sinar melewati bahan alumunium setebal 12 cm. Setelah melewati bahan tersebut intensitas tinggal 30%. Hitung koefisien pelemahan bahan tersebut!

5. a. Sebutkan komponen-kompoenen reactor

nuklir!b. Apa syarat yang harus dipenuhi bahan

moderator?