Kompilasi Soal Fisdas II-1 [PDF]

Citation preview

KOMPILASI SOAL 1. NisrinaaHusnia Putri ( 1212070078) 17. Salsabila Rheinata Rhamadani Putri Supriadi (1212070096) 18. Saufa Ulya Fauziah (1212070097) 20. Sinta Laela Saharoh (1212070099) 10. Raissa Julyansya (1212070087)



1. GGL INDUKSI DAN INDUKTANSI 1. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang tongkat konduktor yang memilik panjuang 2 m (homogeny B = 0,1 T), peserta didik diharapkan dapat menentukan Ggl yang ter-induksi antara ujung-ujung tongkat Tongkat konduktor yang panjangnya 2 m berputar dengan kecepatan sudut tetap sebesar 10 rad/s di dalam daerah ber-medan magnet homogeny B = 0,1 T. Sumbu putaran tersebut melalui salah satu ujung tongkat dan sejajar arahnya dengan arah garis-garis medan magnet. Ggl yang ter-induksi antara ujung-ujung tongkat adalah . . .    A. 0,5 V    B. 1,0 V    C. 1,5 V    D. 2,0 V    E. 2,5 V Pembahasan : ε = 1/2(BωL2) ε = 1/2((0,1)(10)(2)2) ε = 2,0 V Jawaban D.



2. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang cara untuk memperbesar ggl induksi (diperbesar delapan kali), peserta didik diharapkan dapat menentukan pernyataan yang benar Perhatikan pernyataan berikut ini! (1) Jumlah lilitan dijadikan empat kali semula dan frekuensi putar dijadikan dua kali semula (2) Jumlah lilitan dijadikan seperempat kali semula sedangkan frekuensi tetap (3) Luas penampang kumparan dijadikan enam belas kali semula dan frekuensinya dijadikan setengah kali semula



(4) Jumlah lilitan, luas penampang, dan frekuensi putar dijadikan empat kali semula Pernyataan yang benar untuk memperbesar ggl induksi pada generator menjadi delapan kali semula adalah . . .    A. 1    B. 2    C. 3    D. 4    E. Semua benar Pembahasan : ε = NABω ε = NAB(2πf)   *Jika lilitan 4 kali semula dan frekuensi putar 2 kali semula ε = 4NAB2ω ε = 8NABω   *Jika lilitan 1/4 kali semula dan frekuensi putar tetap ε = 1/4NABω ε = 1/4NABω   *Jika luas penampang 16 kali semula dan frekuensi putar 1/2 kali semula ε = N(16A)B(1/2ω) ε = 8NABω Jadi, agar mendapat besar ggl 8 kali semula lilitan harus 4 kali semula dan frekuensi putar adalah 2 kali semula atau luas penampang 16 kali semula dan frekuensi sudut putar 1/2 kali semula. Jawaban A dan C. 3. Indikator : disajikan teks, peserta didik diharapkan dapat menghitung kuat arus listrik yang mengalir melalui kumparan dengan tepat. Fluks magnetik yang dilingkupi oleh suatu kumparan berkurang dari 0,5 wb menjadi 0,1 Wb dalam waktu 2 sekon. Kumparan memiliki 400 lilitan dengan hambatan 4Ω, berapakah kuat arus listrik yang mengalir melalui kumparan ? A. 20 Ω B. 30 Ω C. 15 Ω D. 10 Ω E. 25 Ω Penyelesaian Diketahui N = 200 dt= 2 s d ∅ = 0,5-0,1 = 0,4 wb R =4Ω



Ditanya = I? Jawab = Dalam penyelesaian dapat menggunakan rumus ggl induksi untuk mencari besar ggl induksi kemudian digunakan dengan rumus hukum ohm untuk mencari arus ∈=−N



∆∅ ∆t



∈=−200



0,4 2



∈=−200. 0,2 ∈=−40 v



I= I=



∈ R



40 =10 Ω 4



4. Indikator :Disajikan pengertian tentang pengertian ggl, peserta didik diharapkan dapat menentukan pembagian dari GGl induksi dan GGl Induktansi dengan benar. Gaya gerak listrik adalah Merupakan beda potensial antara kedua ujung sumber listrik (misal baterai) ketika tidak mengalirkan arus listrik. Sumber GGL merupakan komponen yang mengubah energi tertentu menjadi energi listrik misalnya baterai ataugenerator listrik, GGL dilambangkan dengan ε atau terkadang dituliskan sebagai “GGL” dengan satuan volt. Dari pengertian tersebut manakah di bawah ini yang termasuk dari pembagian GGL baik induksi maupun induktansi = A. Hukum Ohm B. Hukum Faraday C. Hukum Coloumb D. Hukum Gravitasi E. Hukum Lenz Penyelesaian = Sesuai dengan penjelasan di materi bahwa pembagian ggl induksi maupun induktansi ada 2 yaitu hukum faraday dan hukum lenz 5. Indikator Soal: Disajikan fungsi waktu terkait dengan magnet yang digerakkan dalam kumparan, siswa dapat menentukan laju fluks magnetik pada setiap detiknya dengan benar. Magnet digerakkan dalam kumparan sehingga membentuk fungsi waktu ϕ = t2+2t-20 Wb. Laju fluks magnetik setiap detiknya adalah . . . A. 2t-2 weber/s



B. t+2 weber/s C. t-2 weber/s D. 2t+2 weber/s E. 2t+2+20 weber/s Pembahasan : *Laju fluks tiap detik berarti dϕ/dt. d (t2+2t-20)/dt = 2t + 2 Jawaban D. 6. Indikator Soal: Disajikan beberapa pilihan terkait dengan GGL, siswa dapat menentukan faktor-faktor yang memengaruhi besarnya GGL maksimum pada generator arus bolak-balik dengan tepat. Besarnya GGL maksimum pada generator arus bolak-balik bergantung pada besaran, kecuali.... Jumlah lilitan kumparan rotor. Besar medan magnet. Kecepatan sudut putaran rotor. Diameter kawat kumparan. Panjang kawat kumparan. Jawaban: A, B dan C.



7. Indicator soal : Disajikan soal pilihan ganda tentang rangkaian osilasi, siswa dapat menentukan besar induksi dengan benar. Sebuah pemancar radio dioperasikan pada frekuensi 1 MHz dengan rangkaian osilasi mempunyai kapasitansi 200pF. Besar induktansi rangkaian tersebut adalah… A. 140 μH B. 127 μH 



C. 114 μH D. 101 μH E. 88 μH Jawaban : f = 6



1x10 =



1



2 π √ LC 1



2 π √ L(200 x 10 ) 6



12



10 =



L= 127 μH



1



4 π ² √ L(200 x 0 ) −6



8. Indicator : disajikan soal pilihan ganda tentang batang magnet, siswa harus menentukan pernyataan yang benar dari soal tersebut. Sebuah batang magnet dan sebuah kumparan disusun dalam satu sumbu (sumbu x) seperti gambar di bawah ini, tentukan pernyataan yang benar….



A. B. C. D. E.



Tidak terjadi perubahan fluks magnet pada kumparan Timbul arus bolak balik pada kumparan  Timbul arus searah pada kumparan Kuat medan magnet yang dihasilkan batang tetap Terjadi perubahan pada fluks magnet Jawabannya : Karena terjadi perubahan medan magnet, maka akan timbul arus bolak balik pada kumparan. Dan juga batang magnet menghasilkan kuat medan magnet yang tetap. Maka jawabannya B dan D



9. Sebuah magnet (batang) dijauhkan dari kumparan berisi 500 lilitan. Jika nilai fluks magnetiknya turun dari 8 × 10-3 Wb menjadi 3 × 10-3 Wb dalam waktu 0,025 sekon, berapa GGL induksinya? A. B. C. D. E.



90 Volt 100 Volt 110 Volt 120 Volt 130 Volt



Jawaban : B. 100 Volt Penyelesaian : N = 500 −3 −3 −3 ∆ Φ=( 3 × 10 )−( 8 ×10 ) =−5 ×10 Wb



∆ t=0,025 s



ε =−N



−3



∆Φ −5 ×10 =−500 =100 Volt ∆t 25× 10−3



10. Berikut ini merupakan contoh GGL Induksi dalam kehidupan sehari-hari 1) 2) 3) 4)



Besi Dinamo sepeda Transformator Kompor gas



2. ARUS BOLAK BALIK 1. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang kumparan yang dihubungkan dengan sumber arus (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat menentukan induktansi diri kumparan (Behavior = B) dengan benar (Degree = D) Suatu kumparan jika dihubungkan dengan sumber arus 32 V menghasilkan arus 2 A. Jika dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik 100 V, menghasilkan arus 5 A. Jika frekuensi angulernya 100 rad/s, maka induktansi diri kumparan adalah . .. A. 0,2 H B. 0,4 H C. 0,8 H D. 0,12 H E. 0,16 H Pembahasan : Diketahui : Untuk rangkaian DC V = 32 volt



I=2A Jadi, R = V/ I = 30/2 = 16 Ω



Untuk rangkaian AC Vm = 100 volt Im = 5 A ω = 100 rad/s Ditanya : induktansi diri (L)



*Mencari nilai impedansi Z V = I.R Vm = Im. Z Z = Vm/ Im Z = 100/5 Z = 20 Ω



*Mencari nilai XL Z= akar (R2 + (XL – XC)2) 20= akar (162 + (XL – 0)2) 202= 162 + XL2



XL = 12 Ω



*Mencari nilai L XL= ωL L = XL/ω L = 12/100 L = 0,12 H Jawaban D 1. Indikator : disajikan teks suatu bacaan, siswa diharapkan dapat menghitung kuat arus rata-rata yang menaglir pada rangkaian dengan tepat Sebuah hambatan sebesar 50Ω, dihubungkan dengan sumber tegangan AC yang memenuhi persamaan V=200 sin (200t), kuat arus rata-rata yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah A. 5,55 A B. 4,55 A C. 3,55 A D. 2,55 A E. 1,55 A Penyelesaian Diketahui : R : 50Ω V : 200 sin (200t) Persamaan tegangan tiap saat diberikan oleh V = Vmakssin ωt V = 200 sin (200t) Sehingga vmaks=200 v Maka arus maksimum pada rangkaiannya



I maks=



V maks R



I maks=



200 50



I maks=4 A



Jadi arus rata-rata rangkaian tersebut yaitu I rata=



2 I maks π



I rata=



2(4 ) 3,14



I rata=2,55 A



2. Indikator = disajikan teks berupa pengertian dari rangkaian searah dan rangkaian bolak-balik, peserta didik dapat membedakan keduanya dengan tepat Rangkaian arus searah atau biasa disebut rangkaian DC adalah rangkaian listrik dengan arus stasioner yang tidak berubah terhadap waktu. Sedangkan pengertian rangkaian arus bolak-balik (AC) adalah arus listrik yang nilainya berubah-ubah terhadap satuan waktu. Dibawah ini tabel yang membedakan antara rangkaian arus searah dan arus bolak-balik adalah



A. B. C. D. E.



Arus bolak-balik Listrik arus bolak-balik mengalir secara bolak-balik Frekuensi arus bolak-balik 50 Hz atau 60 Hz Arus bolak-balik dihasilkan oleh generator AC Nilai arus bolak-balik terhadap waktu selalu berubah-ubah Nilai arus bolak-balik selalu kontan



Arus searah Listrik arus searah hanya bisa mengalir secara searah Frekuensi arus serah 0 Arus serah dihasilkan oleh baterai Nilai arus searah selalu konstan atau tetap Nilai arus searah selalu berubah-ubah



Penyelesaian Untuk arus bolak-balik dan arus searah pastinya memiliki perbedaan jadi perbedaan yang tepat dari tabl tersebut adalah A,B,C,D 5. Sumber tegangan bolak-balik menghasilkan tegangan sesuai dengan fungsi V = 120 cos 20πt (t dalam detik). Besar tegangan efektif dan frekuensi sumber tegangan bolak-balik akar(2) = 1,41 adalah . . .



A. 85 volt dan 10 Hz B. 89 volt dan 10 Hz C. 90 volt dan 20 Hz D. 94 volt dan 20 Hz E. 99 volt dan 15 Hz Pembahasan : Diketahui : Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, L, C Vm = 120 V ω = 20π rad/s akar(2) = 1,41 Ditanya : frekuensi (f) *Mencari nilai Vef Vef = Vm/akar(2) Vef = 120/1,41 Vef = 85 volt *Mencari nilai frekuensi (f) ω = 2πf f = ω/2π f = 20 π /2π f = 10 Hz Jadi, nilai tegangan efektif dan frekuensinya adalah 85 volt dan 10 Hz Jawaban A. 6. Contoh penggunaan arus listrik bolak balik adalah A. Listrik PLN B. Listrik dari generator C. Setrika D. Lampu E. Baterai Jawaban: A, B, C dan D 7. Indicator soal : disajikan soal pilihan ganda tentang arus bolak balik, siswa diharuskan menentukan arus listrik induksi pada kawat dengan benar.



Sebuah kawat persegi ditempatkan didekat kawat lurus Panjang seperti pada gambar. Apabila arus listrik I pada waktu kawat lurus mengalir ke kanan, maka arus listrik induksi pada kawat persegi Ketika digerakan dengan kecepatan v menjauhi kawat lurus akan… A. B. C. D. E.



Mengalir searah dengan putaran jarum jam dan mengecil Mengalir searah putaran jarum jam dan membesar Mengalir berlawanan arah putaran jarum jam dan membesar Mengalir berlawanan arah putaran jarum jam dan mengecil Mengalir berlawanan arah putaran jarum jam dna konstan Jawabannya D. karena kawat persegi menjauh maka fluks magnet akan berkurang sehingga medan magnet iduksi mempertahankan dengan menambahkan pada arah yang sama yang menyebablam arus berlawanan dengan jarum jam. Arus mengecil karena jarak bertambah (menjauh).



8. Indicator soal : disajikan soal tentang arus bolak balik, siswa diharuskan menentukan Langkah meredupkan lampu pijar dengan benar.



Sebuah lampu pijar dipasang parallel dengan sebuah kapasitor dan keduanya dihubungkan dengan sebuah sumber arus AC seperti terlihat pada gambar. Untuk membuat redup lampu pijar, Langkah yang dapat dilakukan adalah… A. B. C. D.



Dipasang resistor secara parallel dengan lampu Dipasang kapasitor secara seri dengan lampu Memperbesar frekuensi sumber arus AC Arus mengalir pada R lebih kecil



E. Memperbesar tegangan AC 9. Suatu kumparan jika dihubungkan dengan sumber arus 32 V menghasilkan arus 2 A. Jika dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik 100 V, menghasilkan arus 5 A. Jika frekuensi angulernya 100 rad/s, maka induktansi diri kumparan adalah . . . A. 0,2 H



B. 0,4 H



C. 0,8 H



D. 0,12 H



E. 0,16 H



Pembahasan :



Diketahui :



Untuk rangkaian DC



V = 32 volt



I=2A



Jadi, R = V/ I = 30/2 = 16 Ω



Untuk rangkaian AC



Vm = 100 volt



Im = 5 A



ω = 100 rad/s



Ditanya : induktansi diri (L)



*Mencari nilai impedansi Z



V = I.R



Vm = Im. Z



Z = Vm/ Im



Z = 100/5



Z = 20 Ω



*Mencari nilai XL



Z= akar (R2 + (XL – XC)2)



20= akar (162 + (XL – 0)2)



202= 162 + XL2



XL = 12 Ω



*Mencari nilai L



XL= ωL



L = XL/ω



L = 12/100



L = 0,12 H



Jawaban D



10. Perhatikan penyataan-pernyataan berikut ini : 1) Arus terlambat 90° terhadap tegangan. 2) Arus mendahului 180° terhadap tegangan. 3) Arus dan tegangan berbeda fase 0° .



4) Arus mendahului 90° terhadap tegangan. 5) Arus sefase dengan tegangan. Berdasarkan pernyataan diatas, manakah penyataan yang menunjukkan hubungan fase antara arus dan tegangan pada rangkaian resistor yang dialiri arus bolak-balik! Jawaban : Pembahasan :  Diketahui : 1) Arus terlambat 90° terhadap tegangan. 2) Arus mendahului 180° terhadap tegangan. 3) Arus dan tegangan berbeda fase 0° . 4) Arus mendahului 90° terhadap tegangan. 5) Arus sefase dengan tegangan. Ditanya : Hubungan fase antara V dan I pada rangkaian resistor? A. 1 dan 2 B. 2 dan 3 C. 4 dan 5 D. 5 dan 3 E. 5 dan 2 Jawab : D. 5 dan 3 Pembahasan : 3) Arus dan tegangan berbeda fase 0° 5) Arus sefase dengan tegangan 3. BESARAN GELOMBANG 1. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan y (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat menentukan pernyataan(Behavior = B) dengan benar (Degree = D)



Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan y = 0,03 sin π (2t – 0,1x) di mana y dan x dalam meter dan t dalam sekon, maka: (1) Panjang gelombangnya 20 m. (2) Frekuensi gelombangnya 1 Hz. (3) Cepat rambat gelombangnya 20 m/s.



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



Jawaban: A dan B Diketahui: y = 0,03 sin π (2t – 0,1x) Ditanyakan: Pernyataan yang benar? Jawab : Berdasarkan persamaan y = 0,03 sin π (2t – 0,1x) diperoleh: A = 0,03 m ω = 2π k = 0,1π



2. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang Rambatan gelombang berjalan pada tali (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat menentukan persamaan gelombang berjalan (Behavior = B) dengan benar (Degree = D)



Rambatan gelombang berjalan pada tali seperti pada diagram.



Jika AB ditempuh dalam waktu 0,4 sekon, maka persamaan gelombang berjalan tersebut adalah…. A. yp = 4 sin π (10t − 0,8x) cm B. yp = 4 sin π (10t + 0,8x) cm C. yp = 4 sin π (10t − 2x) cm D. yp = 4 sin π (5t − 0,8x) cm E. yp = 4 sin π (5t + 2x) cm



Jawaban: C Diketahui: tAB = 0,4 s Ditanyakan: Persamaan gelombang? Jawab: Persamaan umum gelombang berjalan adalah: y = ± A sin (ωt ± kx) Mula-mula gelombang bergerak ke atas dan menjalar ke sebelah kanan, maka persamaan gelombang menjadi: y = A sin (ωt– kx)



A = amplitudo = 4 cm Jadi, persamaan gelombangnya adalah: y = 4 sin (10π t − 2π x) = 4 sin π (10t – 2x) 3. Indikator : disajikan teks tentang gelombang air laut yang memiliki nilai cepat rambat dan jarak peserta didik diharapkan mampu menghitung nilai periode dan frekuensi gelombangnya Gelombang air laut mendekati perahu dengan cepat rambat 10 m/s. Jika jarak antara dua puncak gelombang yang berdekatan adalah 2 m, tentukan periode dan frekuensi gelombangnya = A. 0,6 s dan 10 Hz B. 0,2 s dan 10 Hz C. 0,6 s dan 5 Hz D. 0,6 s dan 3 Hz E. 0,2 s dan 5 Hz Jawab = Diketahui V = 10 m/s λ = 2m ditanya = T dan F ? mencari periode



λ T λ T= V 2 T = =0,2 s 10 v=



Mencari frekuensi



1 1 f= = =5 Hz T 0,2 Jadi hasil dari nilai periode dan frekuensi adalah 0,2 s dan 5



4. Indikator : disajikan tabel tentang gelombang peserta didik mampu menentukan jenis gelombang berdasarkan kategorinya secara tepat Di bawah ini ,erupakan pembagian jenis gelombang yang tepat adalah



No 1 2 3 4 5



Kategori menurut arah perambataanya



Jenis Gelombang Gelombang longitudinal dan Gelombang Tranversal Berdasarkan Amplitudonya Gelombang mekanik dan Gelombang transversal menurut kebutuhan medium dalam Gelombang elektromagnetik dan perambatannya Gelombang mekanik Berdasarkan Amplitudonya



Gelombang berjalan dan Gelombang stasioner menurut kebutuhan medium dalam Gelombang stasioner dan perambatannya Gelombang longitudinal



A. 1 dan 3 B. 2 dan 1 C. 3 dan 4 D. 5 dan 2 E. 4 dan 2 Jenis gelombang berdasarkan kategorinya yang tepat adalah nomor : 1, 3, 4 5. Indikator Soal: Disajikan sebuah gambar yang berkaitan dengan besaran gelombang, siswa dapat menentukan definisi getaran dari sebuah gambar yang disajikan dengan tepat.



Getaran adalah gerakan bandul yang melewati titik-titik …. A. A-B-A-C-A B. A-B-A-C C. A-B-A D. B-A E. A Jawaban: A



Pembahasan: Getaran adalah gerak yang terjadi secara bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Syarat terjadinya getaran ialah benda mengalami kondisi diam apabila tidak menerima gaya gerak. Selain itu, jarak simpangan terjauh yang timbul secara bolak-balik akibat getaran, selalu sama bila diukur dari titik tengah. 6. Indikator Soal: Disajikan berbagai jenis gelombang, siswa dapat menentukan gelombang yang termasuk ke dalam klasifikasi gelombbang berdasarkan medium perambatannya dengan tepat. Di bawah ini yang termasuk klasifikasi gelombang berdasarkan medium perambatannya adalah .... Gelombang mekanik. Gelombang elektromagnetik. Gelombang transversal. Gelombang longitudinal. Gelombang stasioner. Jawaban: A dan B Pembahasan: Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu: 1. Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan medium untuk merambat. Contoh: gelombang bunyi, gelombang tali, dll. 2. Gelombang elktromagnetik, yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Contoh: gelombang cahaya.



7. Indicator : Disajikan soal pilihan ganda tentang gelombang, siswa diharuskan untuk menentukan Panjang gelombang dengan benar. 



Sepotong gabus bergerak naik turun dipermukaan air Ketika dilewati sebuah gelombang. Gelombang tersebut menempuh jarak 9m dalam waktu 30s. bila gabus tersebut bergerak naik turun 2 kali dalam 3 s, maka nilai Panjang gelombang tersebut adalah … A. 30 cm B. 45 cm C. 60 cm D. 75 cm E. 90 cm JAWABAN Dik : x = 9m t = 30s gabus bergerak naik turun dalam waktu 3s dan n=2kali sehingga periode nya T=t/n = 3/2 = 1,5s Dalam hal ini, Panjang gelombang dapat ditentukn dari persamaan kecepatan yaitu, λ V= T Λ = v.t = 9/30 . 1,5 = 0,45 m = 45 cm



8. Indicator : disajikan soal pilihan ganda kompleks tentang gelombang, siswa diharapkan dapat mencari nilai x dari sebuah persamaan gelombang dengan benar. Gelombang yang merambat menurur persamaan y = 20 sin (4x – 0,2t) cm dengan x dalam centimeter dan t dalam sekon memiliki…. A. Amplitudo 0,2 m  B. Panjang gelombang 0,5 π cm C. Cepat rambat 0,05 cm/s D. Frekuensi getar 0,2 Hz E. Frekuensi getar 0,4 Hz Jawaban :



9. PembahasanPemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah…. a.inframerah b.gelombang mikro c. sinar gamma d. ultraviolet e. cahaya tampak Jawaban: C Urutan energi gelombang elektromagnetik dari yang terbesar ke terkecil adalah: sinar gamma → sinar-X → sinar ultraviolet → sinar inframerah Jadi, sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik dengan energi terbesar yang dapat merusak jaringan sel. Sinar gamma memiliki frekuensi yang tinggi. 10. Kecepatan merambatnya gelombang transversal pada dawai: (1) Berbanding lurus dengan akar gaya tegang dawai. (2) Berbanding terbalik dengan akar massa persatuan panjang dawai. (3) Berbanding terbalik dengan akar panjang dawai. (4) Berbanding terbalik dengan akar panjang gelombangnya. Yang benar adalah…. a. (1) dan (2) b. (1), (2) dan (3) c. (1), (2) dan (4) d. (2) dan (4) e. (3) dan (4) Jawaban: A Jadi, pernyataan yang benar adalah kecepatan gelombang transversal pada dawai berbanding lurus dengan akar gaya tegang dawai dan berbanding terbalik dengan akar massa persatuan panjang dawai.



4. GEJALA GELOMBANG DAN GELOMBANG BUNYI 1. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang sifat-sifat gelombang (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat menentukan pernyataan(Behavior = B) dengan benar (Degree = D) Pernyataan berikut ini berkaitan dengan sifat-sifat gelombang: 1. arah rambatnya tegak lurus dengan arah getar 2. arah rambatnya sejajar dengan arah getar 3. dapat dipantulkan 4. dapat dipolarisasikan



Pernyataan yang terkait sifat gelombang transversal adalah.... A. 1, dan 3 B. 1, 3 dan 4 C. 4 D. 1, dan 4 E. 1, 2, 3 dan 4 Jawaban : B dan C Pernyataan yang berkaitan dengan sifat-sifat gelombang: arah rambatnya tegak lurus dengan arah getar, dapat dipantulkan, dapat dipolarisasikan



2. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang cepat rambat gelombang (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat menentukan banyaknya gelombang yang terjadi sepanjang AB (Behavior = B) dengan benar (Degree = D) Cepat rambat 12 m/s pada frekuensi 4 Hz dan amplitudo 5 cm. Jika jarak AB adalah 18 m, maka banyaknya gelombang yang terjadi sepanjang AB adalah.... A. 9 B. 8 C. 7 D. 6 E. 4 Jawaban : D n=



L λ



¿



L.f v



¿



18.4 12 ¿6



3. Indikator : Disajikan teks tentang pengamatan pada sepotong penghantar, peserta didik diharapkan dapat menghitung perbandingan GGL induksinya dengan benar.



Pada sebuah praktikum fisika dilakukan pengamatan pada sepotong penghantar. Penghantar itu ditarik dalam dua buah medan magnet dengan perubahan fluks sebesar 4 Wb/s dan 6 Wb/s, berapa perbandingan GGL induksinya.. A. 2:3 B. 3:4 C. 4:5 E. 6:7 Jawab



4. Indikator : Disajikan penjelasan tentang pengertian GGL induksi, peserta didik dapat menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi GGL induksi dengan tepat. Gaya gerak listrik (GGL) induksi muncul karena adanya induksi elektromagnetik di sekitar



penghantar.Di



bawah



ini



pertanyaan



mempengaruhi GGL induksi adalah... 1. Kecepatan perubahan Medan magnet 2. Jumlah kawat yang digunakan 3. Jumlah belitan kawat penghantar 4. Besaran fluks magnet dan kerapatannya 5. Luas penampang kawat penghantar A. 1,2,3 B. 2,4,3 C. 1,3,4 D. 1,4,5 Jawab : faktor-faktor yang memperngaruhi GGL induksi 1.Kecepatan perubahan Medan magnet 2.Jumlah belitan kawat penghantar 3.Besaran fluks magnet dan kerapatannya 4.Luas penampang kawat penghantar



yang



merupakan



faktor



yang



5. Indikator Soal:Disajikan gambar yang menyatakan perambatan gelombang, siswa dapat menentukan persamaan gelombang dengan periode gelombang 2 sekon dengan benar.



Jika periode gelombang 2 sekon maka persamaan gelombangnya adalah.... A. y = 0,5 sin 2π (t - 0,5x). B. y = 0,5 sin π (t - 0,5x). C. y = 0,5 sin π (t - x). D. y = 0,5 sin 2π (t - 1/4 x). E. y = 0,5 sin 2π (t - x/6). Pembahasan: Rumus simpangan gelombang berjalan y = A sin (ωt - kx) Dari gambar diperoleh: A = 0,5 ω = 2 π f = 2 π 1/2 = π k = 2π / λ = 2π / 4 = 0,5 π Jadi y = 0,5 sin (πt - 0,5πx) atau y = 0,5 sin π (t - 0,5x) Jawaban: B



6. Indikator Soal: Disajikan beberapa pilihanterkait dengan gelomabng cahaya, siswa dapat menentukan sifat gelombang cahaya yang sesuai dengan ciri-ciri gelombang cahaya dengan tepat. Sifat yang sesuai dengan ciri-ciri gelombang cahaya adalah.... Tidak dapat merambat dalam ruang hampa. Merambat dengan lurus dalam medium yang berbeda. Mengalami refleksi. Mengalami difraksi. Mengalami interferensi.



Pembahasan: Ciri-ciri gelombang cahaya diantaranya: Cahaya dapat merambat meskipun dalam ruang hampa. Cahaya mengalami pembiasan ketika merambat medium yang memiliki perbedaan kerapatannya. Cahaya mengalami refleksi. Cahaya mengalami difraksi. Cahaya mengalami interferensi. Jawaban: C, D dan E. 7. Indicator : disajikan soal pilihan ganda tentang gelombang bunyi. Siswa harus menentukan besar tegangan pada dawai gitar secara benar. Dawai gitar yang memiliki Panjang 1 m dan massa 10g menghasilkan bunyi nada atas kesatu pada frekuensi 400Hz , berapakah besar tegangan pada dawai gitar tersebut? A. B. C. D. E.



176,89 N 350,72 N 879,56 N 902,26 N 1600,00 N Jawaban : dik : ld = 1m Md = 10g = 0,01kg N = 1 dan f1 = 400Hz Dit : tegangan ? m 0,01 μ= = =0,01 l 1 n+1 f n= v 2l 1+1 f 1= v 2l 2 400= v 2.1 v=400 2 F=μ v =0,01. 4002 =1600 N



8. Indicator : disajikan soal tentang gelombang bumyi, siswa diharuskan menentukan pernyataan terkait dua buah pipa orgama terbuka dengan benar. Dua buah pipa organa terbuka A dan B ditiup Bersama sama. Pipa A menghasilkan nada dasar yang sama tinggi dengan nada atas kedua pipa B. manakah pertanyaan yang benar. A. B. C. D. E.



Panjang pipa organa A adalah 0,5 x Panjang pipa organa B Panjang pipa organa A adalah sama dengan Panjang pipa organa A  Panjang pipa organa B adalah 2x Panjang pipa organa A Panjang pipa organa B adalah 3x Panjang pipa organa A. Panjang pipa organa B adalag 4x Panjang pipa organa B Jawabannya : B dan D adalah pernyataan yang benar,



9. Manakah yang termasuk sifat umum dari gelombang a) Tidak dapat merambat dalam ruang hampa b) Merambat dengan lurus dalam medium yang berbeda c) Mengalami refleksi d) Mengalami difraksi e) Mengalami interferensi Jawaban : c,d,e Pembahasan : Ciri-ciri gelombang cahaya 1. Cahaya dapat merambat mestipun dalam ruang hampa 10. Cahaya mengalami pembiasan ketika merambat medium yang memiliki perbedaan kerapatannya 3. Cahaya mengalami refleksi 4. Cahaya mengalami difraksi 5. Cahaya mengalami interferensi 2. Gelombang bunyi yang dapat didengar oleh manusia biasanya disebut : A. Infrasonik B. Audiosonik C. Ultrasonik D. Supersonik



Jawaban : B Pembahasan : Infrasonik adalah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi < 20 Hz. Gelombang bunyi ini hanya dapat didengar oleh beberapa binatang seperti : jangkrik, lumbalumba, anjing.



Audiosonik adalah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi antara 20 Hz - 20.000 Hz. Gelombang bunyi inilah yang dapat didengar oleh manusia.



Ultrasonik adalah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi > 20.000 Hz. Salah satu contoh yang dapat mendengarkan gelombang bunyi ini adalah Kelelawar.



Supersonik adalah kecepatan di atas kecepatan suara. Istilah sering digunakan dalam industri pesawat terbang.



5. INTERFERENSI GELOMBANG ELEKTROAGNETIK 1. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang panjang gelombang (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat menentukan panjang gelombang (Behavior = B) dengan benar (Degree = D) Cahaya tampak termasuk gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang antara . . . A. 200 nm sampai 600 nm B. 300 nm sampai 700 nm C. 400 nm sampai 700 nm D. 400 nm sampai 800 nm E. 450 nm sampai 800 nm



Pembahasan :



Cahaya tampak memiliki panjang gelombang kurang lebih 400 nm sampai 700 nm. Jawaban C.



2. Indikator : disajikan teks klasifikasi gelombang elektromagnetik (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat menentukan banyaknya gelombang yang terjadi sepanjang AB (Behavior = B) dengan benar (Degree = D)



Terdapat sinar-sinar sebagai berikut: 1) Sinar alfa 2) Sinar X 3) Sinar beta 4) Sinar gamma Yang tergolong gelombang elektromagnetik adalah . . . A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 D. 3 dan 4 E. 4 Pembahasan : Sebenarnya, sinar alfa adalah partikel (helium) bernilai positif yang dipancarkan oleh zat radioaktif. Sinar beta adalah elektron bernilai negatif yang dipancarkan oleh zat radioaktif. Sedangkan, sinar gamma dan sinar x sendiri adalah gelombang elektromagnetik. Jawaban C dan D



3. Indikator: dijelaskan tentang pembagian gelombang, peserta didik dapat menentukan sifat2 gelombang secara umum dengan tepat



Gelombang dibagi menjadi dua berdasarkan medium perantaranya yakni gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Di bawah ini yang termasuk sifat-sifat gelombang secara umum adalah 1. Gelombang tidak dapat dipantulkan 2. Gelombang dapat dipantulkan 3. Gelombang dapat dibiaskan 4. Gelombang tidak dapat dibiaskan 5. Gelombang mengalami difraksi 6.Gelombang mengalami interferensi A. 1,2,3 B. 3,4,5 C. 2,3,5 D. 4,6,1 E. 1,4,5 Pembahasan Sifat-sifat gelombang secara umum yaitu:      4.



Gelombang mengalami dispersi, yakni mengalami perubahan bentuk gelombang ketika merambat melalui suatu medium tertentu. Gelombang dapat dipantulkan Gelombang dapat dibiaskan Gelombang mengalami difraksi, yakni pelenturan muka gelombang karena celah yang sempit Gelombang mengalami interferensi, yakni pemaduan gelombang karena dua atau lebih gelombang bertemu pada satu titik tertentu. Indikator: Disajikan teks tentang dua celah dengan diketehaui jarak, peserta didik dapat menentukan berapa panjang gelombang sinar yang dipakai dengan tepat. Dua celah dengan jarak 0,2 mm disnari tegak lurus garis terang ketiga terletak 7,5mm dari garis terang pusat pada layar yang jaraknya 1 meter dari celah. Berapa panjang gelombang sinar yang dipakai? A. 400 mm B. 100 mm C. 500 mm D. 800 mm E. 300 mm



Pembahasan Diketahui : Jarak antar celah d = 0,2 mm Jarak celah layar I = 1m Jarak garis terang ke-3 dari terang pusat (y terang 3) = 7,5 mm dy 1 Panajng gelmbang dihitung dengan persamaan n =(2 n) l 2λ Jadi



5. Indikator Soal: DIsajikan options terkait dengan gelombang elektromagnetik, siswa mampu menentukan gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang terpanjang dengan tepat. Gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang terpanjang adalah . . . A. Sinar gamma B. Sinar X C. Sinar infamerah D. Sinar ultraungu E. Gelombang radio Pembahasan : Gelombang radio memiliki panjang gelombang terpanjang, frekuensi terkecil, dan energi terkecil. Jawaban E. 6. Indikator Soal: Disajikan options terkait dengan sinar-sinar sebagai berikut, siswa dapat menentukan sinar-sinar yang tergolong ke dalam gelombang elektromagnetik dengan tepat. Dibawah ini yang tergolong gelombang elektromagnetik adalah . . . Sinar alfa



Sinar X Sinar beta Sinar gamma Sinar Y Pembahasan : Sebenarnya, sinar alfa adalah partikel (helium) bernilai positif yang dipancarkan oleh zat radioaktif. Sinar beta adalah elektron bernilai negatif yang dipancarkan oleh zat radioaktif. Sedangkan, sinar gamma sendiri adalah gelombang elektromagnetik. Jawaban B dan D.



7. Indicator : disajikan sebuah soal tentang pembiasan cahaya, siswa diharuskan menentukan indeks bias paling besar dengan benar.



Dari gambara di atas seberkas cahaya menembus lima medium berbeda. Medium yang memiliki indeks bias paling besar adalah….



F. 1 G. 2 H. 3 I. 4  J. 5 Jawaban : dari hukum 1 snellius ini, jika sinar dating dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat ( n1 < n2 ) maka berkas sinar akan dibiaskan mendekati garis normal. Dan jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (n1> n2) maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal, n1 < n2



Jadi medium yang memiliki indeks bias paling besar adalah warna no 4



8. Indicator : disajikan soal tentang cahaya, siswa diharuskan menentukan sifat bayangan dengan benar. Yang merupakan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung adalah… K. L. M. N. O.



Diperbesar Maya  Tegak  Terbalik Diperkecil 



9. Seberkas cahaya melewati dua celah sempit dengan jarak 0,5 mm. Dua celah tersebut diletakkan 2 m dari sebuah layar. Jika panjang gelombang 650 nm, maka jarak dua garis terang yang berdekatan adalah … (1 nm = 10-9 m). A. 2,6 x 10-3 m B. 2,6 x 10-2 m C. 2,6 x 10-4 m D. 2,7 x 10-3 m E. 2,7 x 10-2 m Jawaban : A. 2,6 x 10-3 m



Pembahasan : Diketahui: d = 0,5 mm = 5 x 10-4 mL = 2 mλ = 650 nm = 650 x 10-9 m Ditanya: p ? Jawab: p = λL / d p = (650 x 10-9 m x 2 m) / 5 x 10-4 m p = 130 x 10-9 m x 2 / 10-4 p = 2,6 x 10-3 m 10. Syarat terjadinya pembiasan adalah 1) Laju cahaya pada kedua medium berbeda 2) Laju cahaya pada kedua medium sama 3) Arah datang cahaya tegak lurus terhadap bidang pembatas kedua medium 4) Arah datang cahaya tidak tegak lurus terhadap bidang pembatas kedua medium Manakah syarat terjadi pembiasan yang benar... A. 1 dan 2 B. 2 dan 3 C. 1 dan 4 D. 4 dan 3 E. 2 dan 4 Jawaban : C. 1 dan 4 Pembahasan : karena syarat terjadinya pembiasan yaitu Laju cahaya pada kedua medium berbeda dan Arah datang cahaya tidak tegak lurus terhadap bidang pembatas kedua medium.



6. MODEL ATOM DAN MOLEKUL 1. Indikator : disajikan teks penjelasan tentang Atom Rutherford dengan Atom Thomson (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat membedakan model atom Rutherford dan model atom Thomson (Behavior = B) dengan benar (Degree = D)



Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut I.



Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif.



II. III.



Elektron mengorbit inti atom seperti planet mengitan matahari. Elektron mengorbit inti atom pada orbit yang stasioner tanpa memancarkan energi.



Yang membedakan model atom Rutherford dan model atom Thomson adalah pernyataan..... A. I, II, dan III B. I saja C. II saja D. III saja E. I, dan III Jawaban soal ini adalah B karena penyataan nomor II dan III menunjukan antara model aton Rutherford dengan Bohr.



2. Indikator : disajikan teks pernyataan tentang teori atom (Condition = C), peserta didik (Audience = A) diharapkan dapat Pernyataan yang benar berkaitan dengan model atom Bohr (Behavior = B) dengan benar (Degree = D) Perhatikan pernyataan tentang teori atom berikut ini! (1) Orbit elektron mengelilingi inti selalu tetap (2) Elektron tidak memancarkan energi pada keadaan dasar (3) Spektrum emisi atom hidrogen bersifat kontinu (4) Pada saat elektron berpindah lintasan akan dilepaskan/diserap sejumlah foton Pernyataan di atas yang benar berkaitan dengan model atom Bohr adalah… A. (1), (2), dan (3) B. (1), (3), dan (4) C. (2) D. (3) dan (2) E. (4)



Pembahasan Pernyataan 1 benar, orbit elektron selalu tetap tetapi elektron bisa berpindah dari satu lintasan (orbit) ke lintasan lain. Pernyataan 2 benar, bukan hanya pada keadaan dasar, ketika berada pada suatu orbit stasioner (selalu tetap), elektron tidak menyerap atau melepaskan energi. Pernyataan 3 salah, yang benar spektrum garis, bukan spektrum kontinu. Spektrum kontinu merupakan model atom Rutherford. Pernyataan 4 benar, elektron memancarkan energi dalam bentuk foton cahaya ketika berpindah ke lintasan yang lebih dalam. Jika berpindah ke lintasan yang lebih luar, elektron menyerap energi berupa foton cahaya. Jawaban yang benar adalah C dan E. 3. Indikator : Dijelaskan mengenai pengertian dari sinar radio aktif, peserta didik dapat mengurutkan daya tembus sinar radio aktif dari yang paling kuat dengan benar Sinar radioaktif adalah radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh peluruhan isotop tidak stabil, Urutan daya tembus sinar-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 Pembahasan : Sebenarnya, sinar alfa adalah inti Helium, sinar beta adalah elektron, dan sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik (tak bermassa). Helium jelas memiliki massa lebih besar dibanding elektron dan gelombang elektromagnetik yang terakhir. Dari penjelasan di atas, kita dapat simpulkan sinar alfa dan beta bukan benar-benar sinar. Jawaban E 4. Indikator : disediakan teks yang sudah diketahui atom dan nomer massa, peserta didik dapat menentukan Proton, elektron, dan neutron dengan tepat Atom perak mempunyai nomor atom 47 dan nomor massa 107. Jumlah elektron, proton, dan neutron yang terdapat dalam atom adalah . . . A. Elektron 47, proton 47, dan neutron 60



B. C. D. E.



Elektron 62, proton 47, dan neutron 47 Elektron 47, proton 62, dan neutron 47 Elektron 56, proton 109, dan neutron 47 Jawab A benar Pembahasan : Nomor atom (Z) = proton = elektron = 47. Nomor massa (A) = proton + neutron = 107, jadi neutron = 107 – 47 = 60. (Jawabannya A dan E)



5. Indikator Soal: Disajikan pernyataan terkait dengan atom, siswa dapat menentukan jumlah elektron pada kalium dengan benar. Kalium mempunyai nomor atom 19 dan nomor massa 39. Jumlah elektron pada ion Kalium adalah . . . A. 21 B. 20 C. 19 D. 18 E. 17 Pembahasan : Nomor atom menunjukkan jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Jawaban : C



6. Indikator Soal: Disajikan beberapa unsur atom, siswa dapat menentukan unsur-unsur yang terletak dalam golongan yang sama dalam sistem periodik dengan tepat. Diantara unsur – unsur dibawah ini yang terletak dalam golongan yang sama dalam sistem periodik adalah . . .



A. P B. Q C. R D. S E. T Jawaban : A dan C 7. Indicator :disajikansoalpilihangandatentang atom, siswadiharuskanmencarilaju electron pada atom denganbenar. Pada model atom hydrogen, sebuah electron bergerakmengelilingisebuah proton. Jika jarijari orbit electron 5,3x10−11 m. maka laju electron adalah… A. B. C. D. E.



8,76 x 106 ms−1 6,57 x 106 ms−1 4,36 x 106 ms−1 2,19 x 106 ms−1  1,09 x 106 ms−1 Jawabannya :



8.Indicator : disajikansoaltentang atom, siswadiharuskanmenghitungsenyawa yang ada di atom denganbenar. Senyawa Al2(SO4)3 tersusun dari atom-atom Al, S. dan O berutur-turut sebanyak …. A. 1 B. 12



C. 3 D. 2 E. 4 9.“Atom terdiri dari inti atom di bagian pusat, di mana elektron mengelilingi inti atom dengan lintasan tertentu sambil memancarkan gelombang elektromagnetik.”



Pernyataan ini merupakan model atom yang disampaikan oleh….



A. Dalton B. J Thomson C. Rutherford D. Niels Bohr E. J Thomson dan Rutherford



Jawaban : C. Rutherford



Pembahasan : Model Atom Rutherford Dengan model seperti system tata surya maka kita dapat menghitung energi yang dimiliki electron yang mengitari inti atom. Kita mulai dengan menentukan gaya yang dialami electron. “Atom terdiri dari inti atom di bagian pusat, di mana elektron mengelilingi inti atom dengan lintasan tertentu sambil memancarkan gelombang elektromagnetik.”



2. Hasil dari percobaan Rutherford yaitu



1) Sebagian besar partikel alfa menembus material 2) Sebagian besar partikel alfa tidak menembus material 3) Sebagian kecil partikel partikel tersebut tidak dibelokkan arahnya 4) Sebagian kecil partikel partikel tersebut dibelokkan arahnya



5) Lebih sedikit lagi partikel dibelokkan dalam arah hampir berlawanan dengan arah datang semula



Dari hasil tersebut manakah hasil dari percobaan Rutherford yang benar... A. 1, 2 dan 3 B. 2, 3 dan 4 C. 4, 3 dan 5 D. 1, 4 dan 5 E. 5 dan 1 Jawaban : D. 1, 4 dan 5 Pembahasan : Hasil dari percobaan Rutherford yaitu : 1. Sebagian besar partikel alfa menembus material 2. Sebagian kecil partikel partikel tersebut dibelokkan arahnya 3. Lebih sedikit lagi partikel dibelokkan dalam arah hampir berlawanan dengan arah datang semula.