Soal Kls Xii

of 49/49
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/s b. 0,5 m dan 1 m/s c. 0,5 m dan 2 m/s d. 1 m dan 0,5 m/s e. 2 m dan 1 m/s 2. Persamaan gelombang pada suatu medium dinyatakan dengan persamaan : Frekuensi gelombang adalah …. Hz a. 1200 b. 800 c. 600 d. 72 e. 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 sekon 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, 5 A 4 P’ P B x (cm ) (cm ) Arah rambat
  • date post

    23-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.450
  • download

    11

Embed Size (px)

description

soal kelas xii

Transcript of Soal Kls Xii

Soal-soal Persamaan Gelombang 1. Persamaan gelombang berjalan dirumuskan sebagai berikut : y = 5 sin 4 ( 2t + x ) ; dengan x,y dalam meter dan t dalam sekon. Panjang gelombang dan kecepatan rambatnya adalah . a. 0,5 m dan 0,5 m/s b. 0,5 m dan 1 m/s c. 0,5 m dan 2 m/s d. 1 m dan 0,5 m/s e. 2 m dan 1 m/s 2. Persamaan gelombang pada suatu medium dinyatakan dengan persamaan :y = 0,6 sin 2 (600 t x ) m 0,55

c. Y P = 4 sin 2 5t cm

x 5

d. Y P = 4 sin 21,8t + cm

x 5

e. Y P = 4 sin 2 4,5t cm

x 6

(Soal UN 2007/2008) 4. Gelombang transversal merambat sepanjang tali AB. Persamaan gelombang titik B dinyatakan x y B = 0,08 sin 20 t A + , sebagai 5 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 sekon 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) 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 : y = 2.10 6 sin (1000 +) cm, maka t : (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

Frekuensi gelombang adalah . Hz a. 1200 b. 800 c. 600 d. 72 e. 60 3. Gelombang berjalan pada permukaan air dengan data seperti pada gambar di bawah ini.(cm) 4 A P 3,5 P x B (cm) 4,5 Arah rambat

0

0,5

1,5

2,5

Jarak AB = 4,5 cm ditempuh dalam selang waktu 0,5 sekon, maka simpangan titik P memenuhi persamaan . a. Y P = 2 sin 2 5t cm 1,8 x x = 2 sin 2 4,5t cm 2

b. Y P

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) 6. Sebuah dengan berjalan persamaan y = 0,02 sin ( 50 t + x ) meter. Berikut ini adalah pernyataanpernyataan 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 sefase 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) gelombang

8. Sebuah gelombang berjalan memenuhi persamaan y = 0,20 sin 0,40 ( 60 t x ) dengan x dan y dalam cm, dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah . a. 5 cm/s d. 45 cm/s b. 12 cm/s e. 60 cm/s c. 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 cm b. 2 2 cm e. 4 cm c. 2 3 cm 10. Persamaan gelombang transversal yang merambat sepanjang tali yang sangat panjang adalah y = 6 sin ( 0,02 x + 4t ) 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 positif 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) 11. Sebuah gelombang yang menjalar dalam medium dinyatakan dalam bentuk persamaan y = 8 sin 8( 0,01 x 8t + 0,125 ) dengan x dan y dalam meter dan t

7. Sebuah gelombang transversal merambat dengan persamaan : x 1 y = 0,2 sin 8 t + meter, 20 16 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 45 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)

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 x y = 2 sin 50 t cm. Jika x dan y 5 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 cm 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) 13. Persamaan transversal untuk gelombang mempunyai bentuk

(4) cepat rambat gelombang = 750 cm/s 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) 14. Dari seumber gelombang S, merambat gelombang dengan x y = 0,04 sin t , persamaan 6 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 m b. 0,03 m e. 0,0025 m c. 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 b. 5000 c. 6000 d. 7000 e. 8000 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 , maka lebar celahnya adalah . a. 1,3 x 10-6 m b. 1,8 x 10-6 m

x t y = sin 2 0,02 15 , 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

c. 2,1 x 10-6 m d. 2,6 x 10-6 m e. 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 nm b. 430 nm c. 675 nm d. 920 nm e. 1250 nm 4. Sebuah sinar monokromatis dengan panjang gelombang 6000 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 cm b. 25 x 10-6 cm c. 25 x 10-4 cm d. 25 x 10-3 cm e. 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 ( 3 = 1,7) terhadap garis normal, berarti panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah . a. 2500 b. 3400 c. 5000 d. 8500 e. 10000 Essay 1. 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 Bunyi 1. Diantara besaran fisis berikut: 1. Masssa jenis dawai 2. Panjang dawai 3. Tegangan dawai 4. Kecepatan bunyi di udara Yang mempengaruhi frekuensi nada dawai adalah . a. 1,2, dan 3 b. 1 dan 2 c. 3 dan 4 d. 1 dan 4 e. (4) 2. Frekuensi dawai (senar) dipengaruhi oleh : 1. panjang dawai 2. massa jenis dawai 3. gaya tegangan dawai 4. volume dawai Pernyataan di atas yang benar adalah . a. 1 dan 2 b. 1,2, dan 3 c. 3 dan 4 d. 1,2,3, dan 4 e. 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 kg c. 0,080 kg d. 0,090 kg e. 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. b. c. d. e.

f f f f f

= = = = =

v/L 3v/4L 5v/4L 6v/4L 7v/4L

c. 40 d. 50 e. 606. 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 : 2 b. 3 : 4 c. 3 : 8 d. 4 : 3 e. 8 : 3 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 cm b. 43 cm c. 63 cm d. 75 cm e. 87 cm

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 amplitudonya 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) 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 cm b. 15 cm c. 20 cm d. 25 cm e. 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. 20 b. 30

6.

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 Hz b. 200 Hz

c. 400 Hz d. 600 Hz e. 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 m b. 0,250 m c. 0,500 m d. 0,625 m e. 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 dB b. 20 dB c. 30 dB d. 40 dB e. 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 m b. 9,0 x 106 m c. 6,0 x 106 m d. 4,5 x 106 m e. 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 Hz b. 965 Hz c. 960 Hz d. 925 Hz e. 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 Hz b. 1029 Hz c. 1000 Hz d. 970 Hz e. 914 Hz 1. Intensitas bunyi dapat ditingkatkan dengan . a. memperbesar frekuensi dan amplitudonya b. memperbesar frekuensinya saja c. memperbesar frekuensi dan amplitudonya d. memperbesar amplitudonya e. memperkecil amplitudonya dan memperbesar frekuensinya. 2. Besar intensitas bunyi berbanding lurus dengan : (1) periode (2) akar rapat massa medium (3) kuadrat frekuensi (4) kuadrat amplitude 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) 1. Jika intensitas suatu gelombang bunyi 10-8 W/cm2 maka taraf intensitas gelombang bunyi tersebut sebesar . a. 40 dB d. 90 dB b. 60 dB e. 120 dB c. 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 . a. 20 b. 40 c. 60

100 m dari sumber adalah dB dB dB d. 80 dB e. 90 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 : 1 b. 1 : 4 e. 4 : 1 c. 1 : 63. Intensitas bunyi sebuah sumber pada jarak 1 meter adalah 1 W/m2. Jika detector intensitas digeser 1 I sehingga intensitas menjadi 2 W/m2 dan 2 = 1,41, maka jarak pergeseran detector adalah . a. 0,25 m d. 0,75 m b. 0,41 m e. 1,41 m c. 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/jam b. 200 km/jam c. 216 km/jam d. 220 km/jam e. 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. 80 b. 120 e. 60 c. 100

5. Kendaraan yang bergerak mendekati orang yang diam samasama 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. 10 b. 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 dB b. 40 dB e. 500 dB c. 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 Hz b. 350 Hz e. 370 Hz c. 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 Hz b. 6 Hz e. 16 Hz c. 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 Hz b. 6,7 Hz e. 2,7 Hz c. 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 . v + v1 f2 a. f 1 = v + v2

v + v1 v v2 v v1 c. f 1 = v + v2 v v1 d. f 1 = v v2 v v2 e. f 1 = v v1b. f 1 =

f2 f2 f2 f2

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/s

b. 301 m/s c. 301 m/s

e. 297 m/s

1. Intensitas

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 dB b. 70 dB c. 80 dB d. 90 dB e. 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 Hz b. 680 Hz c. 725 Hz d. 840 Hz e. 900 Hz16. 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 W b. 10-6 W c. 10-10 W d. 10-12 W e. 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 dB b. 20 dB c. 30 dB d. 35 dB e. 45 dB

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 dB b. 20 dB c. 30 dB d. 40 dB e. 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. 20 b. 140 e. 10 c. 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 watt b. 10-12 watt d. 10-6 watt -4 c. 10 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 kali b. memperkecil jarak menjadi 1/5 kali dan muatan 25 kali c. memperkecil jarak menjadi 1/125 kali dan muatan 5 kali d. memperbesar jarak menjadi 125 kali e. 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 Elektromagnetik 1. GGL induksi dapat ditumbulkan oleh factor-faktor sebagai berikut : 1. perubahan luas bidang kumparan 2. perubahan besar induksi magnet 3. perubahan sudut 4. memperbanyak lilitan Pernyataan yang benar adalah . a. 1,2,3, dan 4 b. 1,2, dan 3

c. 1 dan 4 d. 2 dan 3 e. 2,3, dan 4 1. Arah arus induksi dalam suatu penghantar sedemikian sehingga menghasilkan medan magnetic yang arahnya . a. melawan perubahan garis gaya yang timbul b. searah perubahan fluks magnetic yang melingkupinya c. melawan perubahan fluks magnetic yang melingkupinya d. melawan ggl induksi yang timbul e. 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). A Q P 50 cm S B Bila kawat AB digeser ke kanan dengan kecepatan 4 m/s, gaya gerak listrik induksi yang terjadi adalah . a. 1 volt dengan arah A ke B b. 1 volt dengan arah dari B ke A c. 4 volt dengan arah dari B ke A d. 4 volt dari B ke A e. 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 . R

a. b. c. d. e.

30 V 60 V 110 V 220 V 500 V

Q Di antara ujung-ujung penghantar PQ timbul ggl induksi yang besarnya . a. 0,8 x 10-2 volt b. 1,6 x 10-2 volt c. 0,8 x 10-1 volt d. 1,6 x 10-1 volt e. 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 V b. 3.0 V c. 3,6 V d. 4,0 V e. 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 V b. 2,4 V c. 4,8 V d. 10,8 V e. 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 .... a. 0,32 henry b. 0,40 henry c. 2,50 henry d. 32 henry e. 40 henry

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 mV b. 300 mV c. 3 V d. 30 V e. 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 P = 10 m/s.

v

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. 48 b. 96 c. 167 d. 192 e. 384 Soal Rangkaian Arus Bolak-balik 1. Bila pada rangkaian R-L-C seri terjadi frekuensi resonansi maka : 1. sudut fase antara arus dan tegangan adalah nol 2. Impedansi Z mencapai minimum 3. Arus efektif mencapai minimum 4. Reaktansi induktif = reaktansi kapasitif Pernyataan yang benar adalah . a. 1,2, dan 3 b. 1 dan 2 c. 2 dan 4 d. 1,2, dan 4 e. 1,2,3, dan 4 2. Besarnya frekuensi resonansi suatu rangkaian RLC seri . a. berbanding lurus dengan akar L/C b. berbanding lurus dengan akar C/L c. berbanding terbalik dengan akar LC d. berbanding lurus dengan akar LC e. 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.

RV A

L

Besar reaktansi induktif adalah .... a. 10 b. 30 c. 40 d. 50 e. 60 12. Perhatikan rangkaian RLC berikut ini: R = 40 C= 200 F L= 200mH

V, Jika V = 50 sin100t, maka impedansi dan kuat arus rangkaian masing-masing a. 50 , 1A b. 50 , 100mA c. 40 , 1A d. 40 , 100mA e. 100 , 0.5A 13. Perhatikan diagram rangkaian RLC di dalam aliran listrik arus bolak-balik sebagai berikut.

Besar kuat arus rangkaian adalah ....

a. b. c. d. e.

10 15 20 25 30

mA mA mA mA mA

14. Rangkaian RLC seri dirangkai seperti gambar! C = 800 R=8 F L = 32 mH S = 120 V/125 -1 Bila saklar Srads ditutup, beda potensial antara titik A dan B adalah .... a. 8 V b. 10 V c. 24 V d. 48 V e. 96 V (UN 2007/2008) Essay 1. 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 rangkaian b. Arus efektif pada rangkaian Soal-soal Medan Gaya Lorentz Magnetik dan

r I I d. r 1 e. rI

c.

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 bergerak 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) 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 i c. berbanding terbalik dengan i d. berbanding lurus dengan i e. berbanding terbalik dengan i2 4. Besaran-besaran yang mempengaruhi besar kuat medan magnet pada kawat lurus berarus adalah ... . a. kuat arus dan diameter kawat b. kuat arus dan panjang kawat c. kuat arus dan jarak titik ke kawat d. diameter kawat dan jarak titik ke kawat e. panjang kawat dan jenis kawat 5. Dua kawat yang sangat panjang dipasang vertikal sejajar dengan jarak d. Kawat pertama dialiri arus

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. I b. rI

sebesar I ke atas. Pandang titik P (dalam bidang kedua kawat itu) yang terletak di antaranya dan 1 berjarak d dari kawat pertama. 3 Jika induksi magnet di titik P sama dengan nol, berarti arus yang mengalir dalam kawat kedua adalah .... 1 a. I ke bawah 3 1 b. I ke bawah 2 c. 3 I ke atas d. 2 I ke atas e. 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 sama dengan .... 2.I a. B = d d b. B = 2.I 2.I .d c. B = .I d. B = 2.d .I .d e. B = 2 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.

d.

o NLI

e. o NIL 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 kawat b. hambatan kawat dan kuat arus pada kawat c. hambatan kawat dan jarak titik ke kawat d. kuat arus dan panjang kawat e. 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. P A i R

o NL

2I NI b. o 2L o NI c. L

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 bawah b. tegak lurus bidang A arah ke atas c. menuju ke P d. menyinggung lingkaran dengan jari-jari R di P arah ke belakang e. menyinggung lingkaran dengan jari-jari R di P arah ke muka

a. b. c. d. e.

1 1 2 5 5

: : : : :

2 5 5 1 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 o = 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 o = 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. P A Q Z+

10. Perhatikan gambar berikut ini! i = 50 A M A L Jika o = 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 .

0 Y+

X+

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 negatif b. sumbu Y negatif

c. sumbu Y positif d. sumbu Z positif e. 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 atas b. ke bawah c. ke utara d. ke selatan e. 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 r b. tarik-menarik dengan gaya sebanding r2 c. tolak-menolak dengan gaya sebanding r-1 d. tarik-menarik dengan gaya -1 sebesar r e. tarik-menarik dengan gaya sebanding r-2 17. Dua kawat yang dialiri arus listrik searah I1 dan I2 akan tolakmenolak atau tarik-menarik. Besar gaya tolak-menolak atau tarikmenarik 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 kawat 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) 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 magnet 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) 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 . 1 a. A 8 1 b. A 4 1 c. A 2 d. 1 A e. 2 A 20. Perhatikan kubus ABCDEFGH di bawah ini

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 B b. A ke B c. B ke C d. C ke B e. G ke C

yang besarnya nol, jika diletakkan . a. 1 cm di kanan kawat P b. 1 cm di kiri kawat P c. 2 cm di kanan kawat P d. 1 cm di kanan kawat Q e. 2 cm di kanan kawat Q (UN 2007/2008) 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. Soal-soal Radiasi Benda Hitam 1. I T2 T1 a b 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 = T2 = T3 b. T1 > T2 > T3 c. T1 < T2 < T3 d. T2 < T1 < T3 e. T1 = T2 = T3 T3

I1 = 20 A

P

I2 = 20 A

Jika o = 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 ... militesla a. 0,10 b. 0,13 c. 0,20 d. 0,25 e. 0,30

22. Dua kawat lurus P dan Q diletakkan sejajar dan terpisah 3 cm seperti gambar. Q P RI1 = 3A I2 = 6A I3 = 1 A

2. Radiasi kalor sebuah benda hitam ditunjukkan dengan grafik berikut ini. E E1

3c m

T1 E2 T2

Kawat R yang dialiri arus listrik 1 A akan mengalami gaya magnetic

Pernyataan yang benar dari grafik tersebut adalah . a. E1T1 > E2T2 b. T2 > T1 2 T2 = c. 1 T1

b. c. d. e.

1:4 4:1 1 : 16 16 : 1

2 E2 = 1 E1 1 E1 = e. 2 E2d. 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.... a. 400 nm b. 500 nm c. 560 nm d.

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 foton b. 1,6 x 1020 foton c. 1,2 x 1020 foton d. 1,8 x 1018 foton e. 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 J b. 11,34 J c. 113,4 J d. 1134 J e. 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 m b. 10-8 m c. 10-7 m d. 10-6 m e. 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 R b. 4 R c. 6 R d. 12 R e. 16 R

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 W b. 120 W c. 160 W d. 480 W e. 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 : 2

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 W b. 1,13 x 105 W c. 5,67 x 103 W d. 1,13 x 103 W e. 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 K b. 600C c. 300C d. 27 K e. 27C 6. Temperatur permukaan suatu bintang mencapai 5800 K. Panjang gelombang maksimum dari radiasi kalor yang dipancarkannya adalah . a. 6000 b. 5000 c. 4000 d. 3000 e. 2000 7. Cahaya dengan panjang gelombang 6000 mengandung foton dengan energy sebesar . a. 3,31 x 10-29 J b. 3,31 x 10-22 J c. 3,31 x 10-19 J d. 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. b. c. d. e.

3 3 3 3 3

x x x x x

1019 1018 1017 1016 1015

foton foton foton foton 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 K b. 5626 K c. 6105 K d. 6350 K e. 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 m b. 9,348 x 10-6 m c. 9,752 x 10-6 m d. 10,222 x 10-6 m e. 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 kontinu d. atom memancarkan atau menyerap energi dalam satuansatuan yang kontinyu e. atom memancarkan atau menyerap energi dalam satuansatuan yang diskrit

12. Manakah pernyataan berikut ini yang tidak menggambarkan teori kuantum Planck? a. Cahaya terdiri atas paket-paket energy b. Tidak semua foton merupakan gelombang elektromagnetik c. Energi dalam satu foton adalah c E =h ( 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 kirakira 986 nm?

b. Berapakah suhu permukaan Rigel, sebuah bintang putih kebirubiruan 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 kelemahankelemahan teori atom Bohr! 8. Jelaskan kelebihan dan kelemahan teori atom menurut Rutherford! 9. Energi electron pada orbit ke-n dirumuskan oleh En = ,6 13 n2 eV

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 Brackett b. 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. Demokritus b. Dalton c. Thomson d. Rutherford e. 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. Dalton b. Thomson c. Demokritus d. Aristoteles e. 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. Demokritus b. Thomson c. Dalton d. Rutherford e. Bohr9. Percobaan hamburan Rutherford meng-hasilkan kesimpulan .

a. atom adalah bagian terkecil dari unsur b. electron adalah bagian atom yang bermuatan negatif c. atom memiliki massa yang tersebar secara merata d. electron mengelilingi inti pada lintasan tertentu. e. massa atom terpusat pada tempat yang disebut inti.

e. inti atom tidak mengalami perubahan dan struktur atom stabil 14. Yang membedakan teori-teori atom menurut Thompson, Rutherford dan Bohr dalam hal .... a. keberadaan elektron b. jumlah elektron c. muatan elektron d. 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 energy b. electron merupakan bagian atom yang bermuatan negative c. atom berbentuk bola kosong dengan I nti berada di tengah d. secara keseluruhan atom bersifat netral e. massa atom terpusat pada inti atom 14. Salah satu ketentuan Bohr dalam model atomnya adalah . a. electron pada lintasan stationernya memancarkan energy b. 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

10. Salah satu konsep atom menurut John Dalton adalah . a. molekul terdiri atas atom-atom b. massa keseluruhan atom berubah c. atom tidak bergabung dengan atom lainnya d. atom tidak dapat membentuk suatu molekul e. atom dapat dipecah-pecah lagi. 11. Pernyataan berikut ini yang merupakan teori atom menurut John Dalton adalah a. bagian terkecil dari suatu atom adalah electron b. electron dari suatu unsur sama dengan electron unsur lain c. sebagian besar massa atom terkumpul pada intinya d. atom dari suatu unsure tidak dapat bergabung dengan atom unsure lain e. 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 kontinu b. atom-atom tidak stabil dan bersifat diskret c. atom-atom bersifat netral dan electron mengelilingi inti atom d. atom-atom tidak netral dan electron mengelilingi inti atom

a. tidak dapat menjelaskan kestabilan atom b. tidak dapat menjelaskan spectrum garis atom hydrogen c. tidak dapat menjelaskan kuantisasi energy total electron d. tidak dapat menjelaskan kuantisasi jari-jari orbit electron e. 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) 9 a. R3 6 5R 3 7 c. 5R 144 d. 7R 154 e. 7R

3. Besarnya energy cahaya yang dipancarkan oleh transisi electron dari keadaan n = 3 dan mengikuti deret Lymann adalah .. a. 10,20 eV b. 12,09 eV c. 12,75 eV d. 13,06 eV e. 13,60 eV 5. Spektrum raksa mengandung garis 435,8 nm di dalam daerah biru. Jika tetapan Planck h = 6,63 x 1034 Js, maka selisih tingkat energy di dalam atom yang menimbulkan garis itu adalah . Joule a. 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 1 ,6 3 = . Dengan konsep tersebut n maka sebuah elektron yang berpindah dari orbit n = 2 ke n = 1 melepas energi sebesar.... a. 3,4 eV b. 6,8 eV c. 10,2 eV d. 12,0 eV e. 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 eV b. 6,8 eV c. 3,4 eV d. 2,55 eV e. 54,4 eV 17. Elektron dalam atom hidrogen menurut Bohr bergerak dalam lintasan stationer. Besar energi yang diperlukan memungkinkan

b.

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 eV b. 12,0 eV c. 1,9 eV d. 0,14 eV e. 0,11 eV

elektron pindah lintasan dari n= 3 ke n = 1 adalah .... a. 1,4 eV b. 3,4 eV c. 4,0 eV d. 11,0 eV e. 12,1 eV 6. Jika energy total electron atom H di kulit M adalah E, maka energy total electron di kulit L adalah . a. b. c. d. e.1 9 1 3 4 9 2 3 9 4

d. mula-mula membesar e. mula-mula mengecil

tetap tetap

kemudian kemudian

E E E E E

5. Jika konstanta Planck h = 6,6 x 1034 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 Hz b. 5,36 x 10 14 Hz c. 4,58 x 10 14 Hz d. 3,40 x 10 14 Hz e. 2,55 x 10 14 Hz 6. Jika massa electron me = 9,1 x 1031 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/s b. 2,1 x 106 m/s c. 2,8 x 106 m/s d. 3,4 x 106 m/s e. 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 = - b. n = 2, l = 2, ml = + 2, ms = + c. n = 4, l = 2, ml = -1, ms = - d. n = 4, l = 2, ml = +1, ms = + e. n = 3, l = 0, ml = 0, ms = - 8. Pada atom 26Mn jumlah orbital yang memiliki electron tidak berpasangan adalah . a. 12 b. 11 c. 10 d. 7 e. 5 9. Fisika klasik tidak dapat menjelaskan . a. adanya electron di dalam atom

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 C B a. b. c. d. e. A ke B B ke A B ke C C ke B C ke A

A n =1 n =2 n =3

4. Perbedaan antara dua tingkat energy yang berurutan di dalam atom hydrogen untuk nilai bilangan kuantum n yang makin besar adalah . a. makin besar b. makin kecil c. tetap

b. mengapa electron suatu atom bergerak c. mengapa atom memancarkan radiasi gelombang elektromagnetik d. mengapa atom dapat berada dalam keadaan stabil. e. mengapa electron terikat pada atom 10. Menurut teori atom, electron mengelilingi atom agar a. memancarkan spectrum b. menghasilkan sinar X c. membentuk tingkat energy sesuai dengan kelajuannya d. tidak jatuh ke inti e. mampu berikatan dengan atom lain 11. Menurut teori kuantum, electron dapat berputar mengelilingi inti atom hydrogen secara stationer bila orbitnya . a. berbentuk lingkaran b. cukup jauh dari inti c. memiliki keliling kurang dari panjang gelombang de Broglie electron d. memiliki keliling tepat sama dengan panjang gelombang de Broglie electron e. memiliki keliling lebih besar dari panjang gelombang de Broglie electron. 12. Perbedaan energy antara kulitkulit electron yang berdekatan . a. sama untuk semua bilangan kuantum n b. semakin kecil untuk bilangan kuantum n yang makin kecil c. semakin besar untuk bilangan kuantum n yang makin kecil

d. 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 atom b. dalam keadaan diam c. berada pada orbit dengan energy terendah d. berada pada orbit dengan energy tertinggi e. memancarkan radiasi gelombang elektromegnetik 14. Sebuah atom akan memancarkan sebuah foton bila salah satu elektronnya . a. bertumbukan dengan electron lainnya b. disingkirkan dari atom c. bergeser ke tingkat energy yang lebih rendah d. bergeser ke tingkat energy yang lebih tinggi e. berhenti berputar 15. Spektrum emisi suatu atom unsur terdiri dari panjang gelombang yang . a. sama dengan panjang gelombang spectrum atom unsur lain b. khas bagi unsur tersebut c. tersebar merata pada seluruh daerah cahaya tampak d. tersebar merata pada seluruh daerah gelombang elektromagnetik e. yang berada dengan panjang gelombang spectrum absorpsinya 16. Bilangan kuantum yang menentukan energy electron di suatu tingkat energy adalah .. a. n saja

b. c. d. e.

n dan l n dan ml n dan ms semua bilangan kuantum

Soal soal Relativitas 1. Sebuah partikel bergerak dengan 1 3 c, c = laju cahaya. laju v = 2 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 m b. 120 m c. 100 m d. 240 m e. 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. 2 b. 20 c. 200 d. 1024 e. 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; 42 b. 50; 42; 44 c. 50; 44; 44 d. 32; 44; 50 e. 42; 44; 50 5. Massa benda yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c bertambah sebesar n kali massa diamnya. Harga n adalah . a. 1,67 b. 1,25 c. 0,80 d. 0,67 e. 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/s b. 1,1 x 10-30 kg m/s c. 6,8 x 10-28 kg m/s d. 1,6 x 10-22 kg m/s e. 2,0 x 10-22 kg m/s

e. (1), (2), (3), dan (4) 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 c b. 2/5 c1 7 2 d. 7 3 e. 7

c.

5c 5c 5c

8. Percobaan Michelson-Morley bertujuan membuktikan bahwa . a. ada eter di alam b. kecepatan cahaya pada semua arah sama c. cahaya bersifat partikel d. cahaya adalah gelombang elektromagnetik 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)

10. Kecepatan cahaya di ruang hampa menurut postulat Einstein adalah . a. sama, tidak tergantung pada gerak pengamat b. tergantung gerak pengamat c. tergantung letak pengamat d. tergantung pada kecepatan sumber cahaya e. 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. 0,10c b. 0,25c c. 0,40c

d. 0,75c e. 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. c b. 0,2c c. 0,5c d. 0,6c e. 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. 0,5c b. 0,6c c. 0,7c d. 0,8c e. 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 : 4 b. 4 :3 c. 9 :2 d. 9 : 16 e. 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 sekon b. 1,5 sekon

c. 9,6 sekon d. 15 sekon e. 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 tahun b. 15 tahun c. 12 tahun d. 10 tahun e. 8 tahun 18. Pada saat bergerak, panjang sebuah pesawat menjadi dari panjang pesawat itu dalam keadaan diam. Jika c = kecepatan cahaya, maka kecepatan pesawat itu relative terhadap pengamat yang diam adalah . a. c 1 2c b. 21 3c 2 3 d. c 4 4 e. c 3

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 m b. 60 m c. 70 m d. 80 m e. 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 c b. 0,250 c c. 0,500 c d. 0,666 c e. 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. y = x 1 + b. y = x 1 + c. y = x 1 c2 v2 v2 c2 v2 c2

d. y = x d. y = x

v2 c2 c2 v2

1 1

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 J b. 6 x 108 J c. 9 x 108 J d. 9 x 1016 J e. 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 cm b. 100 cm c. 120 cm d. 160 cm e. 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 kg b. 10-31 kg c. 5 x 10-30 kg d. 5 x 10-31 kg e. 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 MeV c. 0,512 MeV d. 80 MeV e. 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/s b. 2 x 108 m/s c. 2,6 x 108 m/s d. 3 x 108 m/s e. 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 J b. 2,04 x 10-13 J c. 3,00 x 10-13 J d. 4,06 x 10-13 J e. 5,00 x 10-13 J 10. Massa diam suatu partikel adalah 9,1 x 10-31 kg. Momentum partikel tersebut jika bergerak dengan kecepatan3 c (c 5

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?

=

kecepatan

cahaya) adalah . a. 1,75 x 10-22 kg m/s b. 2,05 x 10-22 kg m/s c. 3,45 x 10-22 kg m/s d. 4,50 x 10-22 kg m/s e. 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

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 Radioaktivitas Inti dan dan137 56

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

Ba

4. Isotop yang mempunyai waktu paruh 8 tahun, berarti a. sesudah satu tahun seperdelapan dari isotop tersebut telah meluruh b. sesudah satu tahun seperdelapan dari isotop tersebut masih tinggal c. sesudah empat tahun seperempat dari isotop tersebut telah meluruh d. 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 gram b. 50 gram c. 25 gram d. 12,5 gram e. 6,25 gram 6. Perhatikan tabel isotop di bawah ! Isoto p24

2. Apabila massa inti 3 H = 3,016 1 sma, massa proton = 1, 008 sma, massa neutron = 1,009 sma, dan 1 sma setara dengan 931 MeV, maka energy ikat inti 3 H adalah 1 . a. 9,31 MeV b. 93,10 MeV c. 930,07 MeV d. 2817,21 MeV e. 5625,10 MeV 3. Massa inti 12 C adalah 12 sma. 6 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 12 C adalah 6 a. 3,67 MeV b. 7,63 MeV c. 9,16 MeV d. 91,6 MeV e. 102,6 MeV

Waktu Paruh 15 menit 2,7 hari 45 hari 5,2 hari 5 menit 8 hari

N aA u

108 59 60 60 37

FeCo

CoS

Di antara isotop di atas yang memiliki waktu paruh dekat dengan waktu yang diperlukan oleh sampel 131 I untuk meluruh 63/64 bagian ialah . a. 24 N a b. 108 Au

c. d. e.

59 60

Fe Co 37 S

d. 77 dan 230 e. 81 dan 205 10. Inti 232 Th memancarkan partikel 90 alpha dan beta dalam beberapa tahap seperti dilukiskan dalam skema di bawah: 2 4 2 1 232 T 1 9 0T h P Q R S T Bila merupakan inti stabil dalam deret itu, maka inti T memiliki . a. 70 proton, 150 neutron b. 74 proton, 134 neutron c. 78 proton, 130 neutron d. 82 proton, 126 neutron e. 82 proton, 130 neutron 11. Waktu paruh60 27 Co

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. 82 b. 84 c. 124 d. 164 e. 206 8. berubah menjadi 209 Bi 83 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 Fr221 87

adalah

5,25

60 tahun. Massa 27 Co yang mempunyai aktivitas 1 Ci adalah . a. 4,2 x 10-7 kg b. 6,8 x 10-7 kg c. 8,8 x 10-7 kg d. 10,2 x 10-7 kg e. 12,5 x 10-7 kg

12. Pada beberapa bintang, tiga inti 4 e 2 H bergabung secara berurutan12 membentuk Besarnya 6C . energy yang dibebaskan oleh 4 e proses fusi tersebut (massa 2 H = 4,0015 sma dan massa inti C 12 = 11,99671 sma) . a. 0,01 MeV b. 1,01 MeV c. 3,35 MeV d. 7,26 MeV e. 12,0 MeV

9.

+ +x Pada reaksi inti di atas, x adalah . a. Electron b. Positron c. Proton d. Neutron e. Sinar -

43 20 Ca

46 21 Sc

7. Jika unsure Plutoniium ( 241 ) 9 4 berturut-turut memancarkan , 2 , , 2 , , 4 , 2 dan , maka unsur itu berubah menjadi Ti yang bernomor atom dan nomor massa . a. 78 dan 210 b. 76 dan 215 c. 77 dan 215

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. 4,5 b. 5,0

c. 4,5 3log 2 d. 4,5 2log 3 e. 9 ln 2 14. Matahari dapat menimbulkan panas yang tinggi karena disana terjadi . a. reaksi fisi b. pemecahan inti karbon menjadi helium c. pembentukan inti helium dari hydrogen d. pembentukan inti uranium dari karbon e. pemecahan inti hidrogen 1. Peluruhan zat radioaktif X seperti pada gambar.A ZX

maka urutan arah sinar , , dan yang benar adalah . a. I, II, dan III b. I, III, dan II c. II, I, dan III d. II, III, dan I e. 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 X b. neutron c. proton 2 d. inti 1 H e. inti7 3 Li

Y Z

224 8 6Po

Nomor massa dan nomor atom inti induknya adalah . a. A = 222 dan Z = 87 b. A = 222 dan Z = 89 c. A = 224 dan Z = 86 d. A = 226 dan Z = 87 e. A = 228 dan Z = 89 2. Dalam pemanfaatannya radioisotope pada dunia kedokteran digunakan untuk mendeteksi penyakit . a. Kanker b. Mata c. jantung d. Asam urat e. Paru-paru 3. Perhatikan gambar berikut.Pelat Foto

5. Perhatikan grafik peluruhan pada gambar berikut ini!

m 1,5 (gram) 6 t (tahun) 3

Setelah 8 tahun tersebut tinggal . a.00,3754gram 2 b. 0,650 gram c. 0,900 gram d. 1,250 gram e. 2,500 gram

massa

inti

X 6. Grafik di bawah menunjukkan X hubungan jumlah zat (N) terhadap waktu (t) pada peluruhan suatu X unsur radioaktif. X X = B menembus Waktu yang deperlukan sehingga Ra bidang kertas unsur tersebut tinggal 1 mol dium adalah . Bila I, II, dan III merupakan arah pembelokan sinar-sinar radioaktif, N (mol) a. 10 hari b. c. d. e. 20 hari 30 hari 40 hari 50 hari

X I X X X

II X X X X

X X III X X

16 8 2 0 10 t (hari)

e. 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 hari b. 30 hari c. 40 hari d. 60 hari e. 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 menit b. 30 menit c. 45 menit d. 60 menit e. 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 hubungan yang benar antara besaranbesaran itu adalah . a. n = N o b. N = N o ( 2 ) n c. N = N o ( n ) 2 d. N = N ( n ) 2 o5 10 15 20Waktu (tahun) 1

7. Grafik di bawah menyatakan hubungan antara jumlah partikel yang dimiliki unsure radioaktif (N) dengan waktu (t) dalam satuan sekon.N 8 4 2 0 20 40 60 80 t

Tetapan peluruhan 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

unsur

8. Grafik peluruhan jumlah atom (N) terhadap waktu (t) unsur A dan B seperti gambar berikut.N (jumlah atom) No

1 2

N

No 2 0

e. N = N o 12. Bila waktu paruh suatu unsure radioaktif besarnya T sekon, maka setelah 4T sekon unsur radioaktif tinggal a. bagian b. bagian c. 1/8 bagian

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

1 2

n

d. 1/16 bagian e. 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. 1/32 b. 1/16 c. 1/8 d. e. 1/2218 14. Sejumlah 1 kg 84 Po memancarkan partikel radioaktif dengan waktu paruh 3 menit, menjadi 214 Pb . Dalam waktu 1 82

17. Setelah 9 hari zat radioaktif meluruh sebanyak 7/8 massa mula-mula. Dengan demikian, konstanta peluruhannya adalah a. 0,023/hari b. 0,231/hari c. 0,347/hari d. 0,693/hari e. 2,310/hari 18. Suatu isotop 210 Pb yang memiliki 82 waktu paruh 22 tahun dibeli 44 tahun yang lalu. Isotop ini akan 210 berubah menjadi Sisa 81 Bi .210 82

Pb saat ini adalah .

jam, massa . a. 1 kg b. 0,5 kg c. 250 gram d. 1 gram e. 1 mg

218 84

Po tinggal sekitar

a. b. c. d. e.

85 65 50 25 15

% % % % %

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 hari c. 24 hari d. 48 hari e. 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 gram b. 87,5 gram dan 12,5 gram c. 50 gram dan 50 gram d. 25 gram dan 75 gram e. 12,5 gram dan 87,5 gram

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 MeV b. 24,206 MeV c. 26,068 MeV d. 27,930 MeV e. 30,965 MeV 20. Apabila2 1H

= 2,009 sma;

4 e 3,016 sma; 2 H = 4,003 = 1,009 sma, dan 1 sma = 931 MeV, maka energy yang dibebaskan pada reaksi 2 3 4 1 1 H +1 H He +0 n + energi , 2 sebesar . a. 12,103 MeV b. 15,250 MeV c. 15,781 MeV d. 16, 122 MeV e. 16,761 MeV 4 21. Massa inti 2 He dan masing 4,002603 2 1H

3 1H = 1 sma; 0 n

masingsma dan

2,014102 sma. Jika 1 sma = 931 MeV, maka energy minimum yang diperlukan untuk memecahkan pertikel alfa menjadi dua deuteron adalah . a. 4 MeV b. 14 MeV c. 24 MeV d. 34 MeV e. 44 MeVA 22. Jika massa inti Z X , massa proton, massa neutron, dan kelajuan cahaya di ruang hampa berturutturut adalah m kg, p kg, n kg, dan c m/s, maka energy ikat inti tersebut adalah joule a. (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

1,007 sma, 1,009 sma, dan 13,100 sma. Jika 1 sma setara dengan energy sebesar 931 MeV, maka energy ikat inti atom 13 C adalah 6 . a. 0,005 MeV b. 4,655 MeV c. 5,586 MeV d. 46,550 MeV e. 55,860 MeV 26. Massa proton = 1,0078 sma, massa neutron = 1,0086 sma, 7 massa inti 3 Li = 7,0182 sma, dan 1 sma = 931 MeV. Besarnya 7 energy ikat inti 3 Li adalah . a. 37,16 MeV b. 37,10 MeV c. 36,87 MeV d. 36,37 MeV e. 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: 4 14 17 1 2 H + 7 N 8 O + H 1 Diketahui massa inti: 4 2 H = 4,00260 sma14 7 N =14 ,00307 sma 17 8 H =16 ,99913 sma 1 1 H =1,00783 sma

23. Jika massa inti = 4,002 sma, massa proton = 1,0078 sma, massa neutron = 1,0087 sma, dan 1 sma = 930 MeV, maka energy 4 e ikat inti 2 H adalah . a. 23 MeV b. 23,44 MeV c. 28,83 MeV d. 43,44 MeV e. 46,22 MeV 24. Bila diketahui massa proton = 1,007 sma, massa neutron = 1,008 sma, dan massa inti deuteron = 2,014 sma, maka 2 energy ikat inti deuterium 1 H adalah . a. 1,876 MeV b. 1,875 MeV c. 0,938 MeV d. 0,937 MeV e. 0,931 MeV 25. Jika massa proton, neutron, dan 13 inti adalah 6 C masing-masing

4 e 2H

Jika 1 sma setara dengan energy 931 MeV, maka pada reaksi di atas . a. Dihasilkan energy 1,20099 MeV b. Diperlukan energy 1,20099 MeV c. Dihasilkan energy 1,10000 MeV d. Diperlukan energy 1,10000 MeV e. 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 MeV b. 8,5652 MeV c. 9,0356 MeV d. 9, 6552MeV e. 9,8665 MeV 27. X pada reaksi inti:

d. perisai radiasi e. pendingin sekunder 31. Reaktor inti dapat digunakan untuk hal-hal berikut, kecuali . a. membuat isotop-isotop b. mendeteksi radioaktivitas c. menghasilkan energy nuklir d. merakit puluru kendali e. membuat beberapa reaksi nuklir 32. Fungsi moderator pada reactor nuklir adalah . a. mempercepat electron b. mempercepat neutron c. memperlambat electron d. memperlambat positron e. memperlambat neutron 33. Akselerator adalah alat yang digunakan untuk . a. memperlambat gerakan partikel yang tidak bermuatan b. memperlambat gerakan partikel bermuatan c. mempercepat gerakan partikel yang tidak bermuatan d. mempercepat gerakan partikel yang bermuatan e. mempercepat reaksi-reaksi partikel yang bermuatan208 1. Pada unsur stabil 82 Pb perbandingan jumlah neutron terhadap jumlah protonnya lebih kurang . a. 2,5 b. 1,5 c. 1 d. 0,5 e. 0,1

X +4 He 30 2 14

S+ proton

menunjukkan . 28 l a. 14 A b. c. d. e.26 13 27 13 28 12 23 13

Al Al A l A l

28. Proses dimana sebuah inti atom berat terpecah menjadi dua atom yang lebih ringan, dikenal sebagai . a. fisi b. fusi c. reaksi berantai d. reaksi siklik e. 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 bakar b. moderator c. batang kendali

2.

dan dari . a. isoton b. isomer c. isobar d. isotop

13 6C

14 7 N merupakan

contoh

e. isotermis 3. Inti zat radioaktif mengalami perubahan, ditunjukkan seperti diagram di bawah ini. Waktu paruh zat radioaktif tersebut adalah .N (Partikel) 400 350 300 250 200 150 100 50 2 4 6 8 t (waktu) 10

14 7. Atom dengan 7 N ditembaki partikel dan dalam proses itu sebuah proton dibebaskan. Reaksi inti tersebut menghasilkan . a. 17 O 8

b. a. b. c. d. e. 2 tahun 4 tahun 6 tahun 8 tahun 10 tahun c. d. e.

16 8O 1 7 9F 17 10 Ne 17 7N

4. Reaksi berikut yang merupakan reaksi fusi adalah . 144 89 1 a. 29325 + 0 n U 1 5 6B a + 3 6K r+ 3 0 n b. c. d. e.235 1 140 94 92 U + 0 n 54 Xe + 38 Sr 14 1 14 1 7 N + 0 n 6 C + 1H + E 10 1 7 4 5 B + 0 n 3 Li + 2 He + E 2 3 1 1 H + 1 H 4He + 0 n + E 1 + 20 n + 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 kg b. 3,9 kg c. 5,4 kg d. 8,4 kg e. 9,6 kg 9. Unsur radioaktif 226 Ra massanya 1 88 gram, memiliki waktu paruh 1620 tahun maka aktivitas intinya adalah . a. 0,48 Ci b. 0,56 Ci c. 0,76 Ci d. 0,89 Ci e. 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 RADIOAKTIVITAS INTI DAN

5. Urutan daya ionisasi sinar radioaktif dimulai dari yang paling kuat adalah . a. alfa, beta, dan gamma b. gamma, alfa, dan beta c. beta, alfa, dan gamma d. alfa, gamma, dan beta e. 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 bakar b. moderator c. batang kendali d. pendingin e. perisai radiasi

1. Bahan radioaktif memiliki waktu paruh 1620 tahun. Setelah 1000 tahun massanya menjadi 1,3 gram. Berapa massa mula-mula? 2. 0,6 gram 226 Ra waktu paruhnya 88 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 komponenkompoenen reactor nuklir! b. Apa syarat yang harus dipenuhi bahan moderator?