pembahasan soal usp bks - usbn fisika 2020

pembahasan soal usbn fisika 2020 #part 3

21.   Lima kelompok siswa melakukan percobaan melde menggunakan berbagai jenis dan ukuran benang. Datanya dapat dicermati pada tabel dibawah ini :

Kelompok Siswa	ρ ( g /cm3)	A  ( mm2)	f  ( Hz)
P	0,5	1,5	120
Q	0,5	2,5	120
R	0,6	2,5	120
S	0,8	2,5	80
T	0,9	1,5	50

Jika benang tersebut dirangkaidalam perangkat percobaaan Melde, salah satu ujungnya digetarkan menggunakan vibrator berfrekuensi yang berbeda dan ujung yang lain diberikan beban gantung dengan panjang gelombang yang sama. Manakah dari hasil percobaan yang memperoleh gaya tegang paling besar ?

A.     P

B.     Q

C.     R

D.     S

E.      T

jawaban: C

pembahasan & penyelesaian:

rumus cepat rambat gelombang pada dawai hukum melde :

rumus hubungan tegangan tali (F), frekuensi (f), panjang gelombang (λ), massa jenis (ρ) dan luas penampang ( A )

F = f ² λ ² . ρ . A

tegangan tali berbanding lurus dengan f ² , A dan ρ 

22.   Jarak fokus lensa obyektif dan okuler sebuah mikroskop berturut – turut adalah 1,2 cm dan 5 cm digunakan untuk mengamati benda kecil yang terletak 1,8 cm dari lensa obyektif. Perbandingan perbesaran total saat berakomodasi maksimum dan tidak akomodasi maksimum adalah ....

A.  6: 5

B.  5: 6

C.  5: 4

D.  4: 5

E.   5: 5

jawaban: B

pembahasan & penyelesaian:

yang membedakan hanya perbesaran okulernya

M1 : M2

[Sn/fok] : [Sn/fok + 1 ]

[25/5] : [25/5 + 1]

5 : 6

23.   Sifat-sifat gelombang bunyi adalah sebagai berikut
1) Dapat dipantulkan/refleksi 
2). Dapat dibiaskan/ refraksi 
3). Dapat berinterferensi
4.) Dapat dipolarisasikan 
Pernyataan yang benar adalah

A.     1 dan 2 saja

B.     1 dan 3 saja

C.     1, 2 dan 3

D.     1 dan 4

E.      Semua benar

jawab: C

24.   Sebuah kisi mempunyai 3 x 10⁴ garis/cm menerima seberkas sinar monokromatilk. Jika sudut deviasi terjadi 30⁰ dan panjang gelombang yang digunakan 600 nm maka jumlah garis terang yang tampak di layar adalah

A. 3

B.     5

C.     7

D.     9

E.      11

jawab: A

pembahasan dan penyelesaian:

d = 1/N = 1/3 . 10^-4 cm =  1/3 . 10^-6 m

rumus difraksi kisi

d. sin θ = n . λ

1/3 . 10^-6 . 1/2 = n .600 . 10^-9 

n = 3

25.   Perhatikan data percobaan berikut.

No	Bahan	Kalor jenis (J/kg K)
1	P	4,7. 102
2	Q	2,0. 103
3	R	5,8. 103
4	S	7,0. 102

Jik semua bahan tersebut dipanaskan dengan kalor yang sama, urutan bahan dari kenaikan suhu terbesar hingga terkecil adalah ....

A.     P, Q, S

B.     P, R, S

C.     P, S, R

D.     R, Q, P

E.      S, R, P

jawab: B

pembahasan:

kenaikan suhu berbanding terbalik dengan kalor jenis

26.   Dua batang logam A dan B yang mempunyai ukuran sama disambung satu sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu ujung bebas logam A dan ujung bebas logam B berturut- turut adalah 210 ^oC dan 30 ^oC serta koefisien konduksi kalor logam A = 2 kali koefisien konduksi kalor logam B, maka suhu pada sambungan tersebut adalah ....

A.     160 ^oC

B.     150 ^oC

C.     120 ^oC

D.     100 ^oC

E.      80 ^oC

jawab: B

penyelesaian & pembahasan:

K ₁  . ΔT ₁  = K ₂ . ΔT ₂

2 . (210 - T ) = 1 . (T - 30)

420 - 2T = T - 30

3T = 450

T = 150 C

27.   Keuntungan yang di dapat dari kegiatan penghijauan di kota-kota yaitu karena tanaman dapat ...

A.     Menyerap limbah-limbah industry

B.     Mengikatkan gas N₂

C.     Mengikat CO₂ di udara dan membebaskan O₂

D.     Menjaga keseimbangan banyaknya gas CO₂, N₂ , dan O₂

E.      Mengubah CO₂ dan udara menjadi O₂

jawab: C

28.   Gas ideal yang berada dalam suatu bejana dimampatkan (ditekan), maka gas akan mengalami …

A.     Penurunan laju partikel

B.     Penurunan suhu

C.     Kenaikan suhu

D.     Penambahan partikel gas

E.      Penurunan partikel gas

jawab: C
Pembahasan :
Berdasarkan rumus gas ideal
P . V = n .R . T
Suhu T sebanding dengan tekanan P

29.   Sebuah mesin Carnot yang memiliki efisiensi 40 % menggunakan reservoir panas yang bersuhu 727^oC. Tentukan suhu reservoir dingin ....

A.         327^oC

B.          357^oC

C.          400^oC

D.         600^oC

E.          627^oC

Jawab:
Pembahasan 

T1 = 727 + 273 = 1000 K

η = 1 - [T2 / T1] . 100%
40% =  1 - [T2 / T1] . 100%
0,4 =  1 - [T2 / T1]
0,6 =  [T2 / T1]
T2 = 0,6 T1
T2 = 0,6 . 1000 = 600 K 
T2 = 600 - 273 = 327 °C

30.   Dua buah lampu identik dengan ukuran 2 watt, 1,5 volt dirangkai dengan sebuah baterai 1,5 volt disusun secara seri dan paralel .Perbandingan daya total dari rangkaian seri dan parallel pada dua buah lampu tersebut … 

A. 2 : 4

B.  4 : 2

C.  1 : 8

D.  1 : 4

E.   4 : 1 

Jawab: B
Pembahasan :
P = V²/R
R = 1,5² / 2

Saat paralel Pparalel = Pin = 2 Watt
Saat seri = Ptot = P1 + P2 = 4 Watt