Pembahasan SOAL KSN IPA - FISIKA 2020

Hai Sobat elpedia!! Berikut ini adalah Pembahasan SOAL KSN IPA - FISIKA Tingkat SMP/MTs. Yuk Gaes!!!.. Buktikan bahwa kamu HEBAT!!! SELAMAT MENGERJAKAN

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan memilih jawaban yang kamu anggap benar!

---

1. Besaran fisis berikut memiliki demensi yang sama dengan besaran pokok, kecuali ....

A.	gaya tarik bumi
B.	perpindahan
C.	tinggi badan
D.	umur bintang

Jawaban: A

Perpindahan adalah besaran pokok (demensi panjang, yaitu L), tinggi badan adalah besaran pokok (demensi panjang, yaitu L), umur bintang adalah besaran pokok (demensi waktu, yaitu T), gaya tarik bumi adalah besaran turunan (demensi panjang, massa, waktu, yaitu M.L.T^-2 ).

2. Suhu di bawah ini yang paling tinggi adalah ....

A.	30 oC
B.	40 oR
C.	90 oF
D.	300 oK

Jawaban: B

Untuk mengetahui manakah suhu yang tertinggi maka kita konversikan ke skala Celcius

3. Dua batang homogen diberi beda temperatur tetap yang sama antara kedua ujung masing-masing. Bahan dan luas kedua batang sama. Pada keadaan stasioner, laju aliran kalor pada batang yang lebih panjang ... laju aliran kalor pada batang yang lebih pendek.

A.	kurang dari
B.	lebih dari
C.	sama dengan
D.	lebih merata dari

Jawaban: A

Laju aliran kalor konduksi ditentukan dengan rumus :

  

Dari sini maka diketahui bahwa laju aliran kalor berbanding lurus dengan konduktivitas termal (tergantung dari jenis bahan), berbanding lurus luas penampang batang, berbanding lurus dengan beda temperatur antar ujung-ujung batang, dan berbanding terbalik dengan panjang batang. Karena jenis batang sama, konduktivitas termalnya sama, luas penampangnya sama, beda suhunya sama, namun panjangnya berbeda, maka karena berbanding terbalik dengan panjang, jika makin panjang batang laju kalornya makin kecil.

4. Sebuah menara televisi terbuat seluruhnya dari besi dan tingginya 396 m. Pada suatu waktu suhu udara mengalami penurunan ekstrem dari 31 ^oC menjadi 23 ^oC. Jika koefisien muai panjang besi 12 x 10^{-6 o}C^-1, perubahan tinggi menara telekomunikasi akibat perubahan suhu tersebut yang paling mendekati adalah....

A.	0,4 mm
B.	4 mm
C.	4 cm
D.	40 cm

Jawaban: C

Diketahui :
Lo = 396 m
∆t  = 8 ^oC
α   = 12 x 10-6 ^oC^-1

Di jawab:
∆L = Lo. α. ∆t
  = 396 x 12 x 10^{-6 o}C^-1 x 8
  = 38106 x 10^-6
  = 3,8106 x 10^-2 m

5. Sebuah bola logam bermassa 500 g dimasukkan ke dalam 1 kg air. Kalor jenis logam itu 420 J.kg^-1.K^-1, dan kalor jenis air 4200 J.kg^-1.K^-1. Jika suhu awal logam adalah dua kali suhu awal air, suhu akhir sistem tersebut .... kali suhu awal air.

A.	21/20
B.	22/21
C.	23/22
D.	24/23

Jawaban: B


Diketahui t logam = 2t air
Berdasarkan azas Black maka :

6. Sebuah benda menuruni bidang miring kasar. Jika ∆Ek dan ∆Ep berturut-turut adalah perubahan energi kinetik dan perubahan energi potensial, pernyataan berikut yang benar adalah ....

A.	∆Ek < - ∆Ep
B.	∆Ek < ∆Ep
C.	∆Ek > ∆Ep
D.	∆Ek > - ∆Ep

Jawaban: B

Benda yang menuruni bidang miring jika tidak ada gesekan maka perubahan energi potensial sama dengan perubahan energi kinetic. Pada peristiwa ini terjadi gesekan sehingga ada energi yang dilakukan oleh gaya gesek yang menghambat gerakan meluncur dari benda, sehingga energi kinetic benda berkurang.

7. Sebuah benda bermassa m diangkat oleh gaya F di atas permukaan bumi, sehingga naik setinggi h. Jika selama bergerak naik kecepatan benda konstan, usaha yang dilakukan gaya F adalah .... yang dilakukan gaya gravitasi bumi.

A.	sama dengan
B.	negatif dari
C.	lebih dari
D.	kurang dari

Jawaban: A

Perhatikan bahwa selama benda naik kecepatannya konstan, ini artinya tidak terjadi percepatan sehingga sesuai dengan Hk. I Newton, system dalam keseimbangan atau jumlah gaya yang bekarja sama dengan nol, sehingga :

 ∑F = 0
F – w = 0
   F = w

Gaya yang digunakan untuk menaikkan benda bertanda positif karena searah dengan gerak benda sehingga usahanya juga positif.
Usaha oleh gaya F adalah sebesar W = F.h

Usaha yang dilakukan oleh gravitasi bernilai negative karena arah berlawanan dengan gerak benda sehingga usahanya juga negatif.
Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi adalah W = -w.h

Jadi besar usaha yang dilakukan adalah sama namun berbeda arahnya.
Jadi jawabannya adalah A

8. Sebuah benda bermassa 10 kg meluncur di bidang datar licin. Kemudian sebuah gaya 10 N bekerja pada benda selama 10 s berlawanan arah gerak benda sehingga energi kinetik benda menjadi 600 J. Energi kinetic benda mula-mula adalah ... J.

A.	1100
B.	2205
C.	3300
D.	4100

Jawaban: B



Menentukan perlambatan :


Pada saat energi kinetiknya 600 J maka :


Dengan persamaan gerak dapat ditentukan :

dengan demikian maka energi kinetik mula-mula :

9. Sebuah bola bermassa 500 g dilemparkan vertikal ke atas. Selama bola bergerak, sebuah gaya tetap 1 N dengan arah vertikal ke atas bekerja pada bola. Ketika mencapai posisi tertinggi, energi kinetik bola telah berkurang sebesar 16 J dari nilainya sewaktu dilemparkan. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², di posisi tertinggi energi potensial bola adalah .... J.

A.	18
B.	20
C.	24
D.	28

Jawaban: B

Ketika mencapai posisi tertinggi, energi kinetik bola telah berkurang sebesar 16 J dari nilainya sewaktu dilemparkan. Ini artinya bahwa energi mula-mula saat bola dilempar ke atas adalah sebesar 16 J berupa energi kinetik, sehingga :
Ek = ½ mv²
16 = ½ x 0,5 x V²
 v² = 64
 v  = 8 m/s,
jadi saat dilempar kecepatan awal bola adalah 8 m/s.

Selama bergerak bola mendapatkan gaya sebesar 1 N maka :
          ∑F = m.a
        F – w = m.a
      F – m.g = m. a
1 – (0,5 x 10) = 0,5.a
         - 4 = 0,5.a
           a = -8 m/s²,
ini artinya benda bergerak ke atas mengalami perlambatan sebesar 8 m/s²

Berikutnya menghitung tinggi maksimum yang dicapai bola :
 v_t² = v_o² – 2ah
 0 = 82 – 2 x 8 x h
 0 = 64 – 16 h
 h = 4 m

Maka energi potensial di ketinggian 4 m adalah :
  Ep = m.g.h
    = 0,5 x 10 x 4
    = 20 J
Jadi jawabannya adalah : B

10. Sebuah kendaraan bergerak ke kanan selama 2 jam, kemudian ke kiri selama 1 jam. Jika kelajuan kendaraan itu tetap 80 km/jam, perpindahannya adalah ....

A.	0 km
B.	80 km ke kanan
C.	80 km ke kiri
D.	240 ke kanan

Jawaban: B

11. Sebuah benda bermassa 250 g meluncur di bidang datar licin dengan kecepatan v. Kemudian benda ditahan oleh gaya tetap 0,5 N selama 3 sekon sehingga benda berhenti. Nilai v adalah ... m/s.

A.	3,5
B.	4,5
C.	5,0
D.	6,0

Jawaban: D

  F = m . a
0,5 = 0,25 x a
  a = 2 m/s²

 v_t = v_o – a . t
  0 = v_o – 2 x 3
 v_o = 6 m/s

12. Grafik posisi terhadap waktu untuk setiap benda yang bergerak dengan kecepatan tetap berupa kurva ....

A.	linier
B.	kuatdratis
C.	konstan
D.	tidak tentu

Jawaban: A


Grafik posisi terhadap waktu akan menghasilkan kurva linear.
Jadi jawabannya adalah A

13. Sebuah kereta bergerak mendaki dengan percepatan tetap 2 m/s² di jalur lurus miring dengan sudut elevasi 30^o. Sebuah kotak kayu bermassa 800 g berada di lantai kereta yang licin. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², gaya yang diperlukan untuk menahan kotak tetap di posisinya adalah .... N.

A.	2,40
B.	5,33
C.	5,60
D.	8,53

Jawaban: A



Perhatikan gambar berikut!

Diketahui :
Berat kotak :
w = m.g
 = 0,8 x 10
 = 8 N

Gaya luncur yang menyebabkan kotak meluncur karena bidang miring :
FL= w.sin 30^o
  = 8 x ½
  = 4 N

Kotak bergerak dengan percepatan 2 m/s² ke atas berarti ada gaya pada kotak yang menyebabkan itu, yaitu :
FK = m.a
  = 0,8 x 2
  = 1,6 N

Agar kotak tidak meluncur ke bawah atau tetap diam maka jumlah gaya yang bekeraja pada kotak harus sama dengan nol :
     ∑F = 0
F_K + F_D – F_L = 0
1,6 + F_D – 4  = 0
      F_D = 4 – 1,6
         = 2,4 N

Jadi jawabannya adalah : A

14. Sebuah kotak kedap air bermassa 4 kg. Ketika ditimbang dalam keadaan terendam seluruhnya di dalam air, tercatat beratnya 34 N. Jika rapat massa air 1000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², volume kotak adalah ....

A.	6 m3
B.	60 m3
C.	60 cm3
D.	600 cm3

Jawaban: D

Fa = berat benda ketika ditimbang udara – berat benda ketika ditimbang di dalam air

Jadi jawabannya adalah : D

15. Sebuah tabung dengan masing-masing ujungnya diberi nama A dan B diletakkan mendatar. Fluida dialirkan melalui tabung itu. Jika perbandingan luas penampang ujung A dan ujung B adalah 1 : 4, perbandingan kecepatan aliran fluida di ujung A dan ujung B adalah ....

A.	1 : 16
B.	1 : 4
C.	4 : 1
D.	16 : 1

Jawaban: C



Perhatikan gambar berikut!

Dalam gambar di atas diketahui :
A = luas penampang ujung tabung
L = jarak yang ditempuh partikel air
v = kelajuan aliran
v = L/t

Debit air dalah volume air yang dapat mengalir dalam satu detik, dengan rumus :

Walaupun luas penampangnya berbeda namun debit air setiap tempat akan sama, yang berbeda adalah laju alirannya. Laju aliran pada penampang besar akan lebih lambat dari laju aliran berpenampang kecil.

Debit di ujung A = Debit di ujung B

Laju aliran adalah jarak yang ditempuh partikel air per detik. Karena jarak yang ditempuh partikel air pada penampang A : penampang B adalah 4 : 1 maka laju aliran airnya juga 4 : 1
Jadi jawabannya adalah C

16. Untuk mengusir burung pemakan padi di sawah, digunakan alat penghasil bunyi pada frekuensi tertentu. Suatu penilitian menunjukkan bahwa pada kisaran frekuensi 42 kHz sampai 50 kHz burung pemakan padi menunjukkan perilaku terganggu.Bunyi tidak nyaman yang terdengar burung tersebut termasuk pada daerah frekuensi ....

A.	infrasonik
B.	audiosonik
C.	ultrasonik
D.	audiosonik dan ultrasonic

Jawaban: C

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibedakan menjadi :

• infrasonik dengan frekuensi < 20 Hz
• audiosonik dengan frekuensi antara 20 Hz hingga 20.000 Hz
• ultrasonik dengan frekuensi lebih dari 20 khz

Jadi jawabannya adalah C

17. Sebuah senar gitar terbuat dari kawat bermassa 10 g dan panjangnya 70 cm. Jika senar ditarik dengan gaya 70 N, frekuensi nada dasar yang dihasilkan sebesar .... Hz

A.	100
B.	81
C.	64
D.	50

Jawaban: D

Untuk menghitung frekuensi menggunakan rumus :
v = λ.f
v = ceapt rambat bunyi
λ = panjang gelombang
f = frekuensi

Kita hitung terlebih dahulu panjang gelombang pada saat nada dasar.
L  = ½ λ
70 = ½ λ
λ  = 140 cm

Menurut Hk. Melde :
 
Jadi jawabannya adalah : D

18. Seutas dawai dengan rapat massa 0,08 kg/m³ dihubungkan dengan sebuah sumber getaran, sehingga pada tali itu merambat gelombang transversal dengan kecepatan 25 m/s dan panjang gelombang 2 m. Tegangan dawai dan frekuensi gelombang tersebut adalah ....

A.	50 N dan 0,08 Hz
B.	50 N dan 12,5 Hz
C.	2 N dan 0,08 Hz
D.	2 N dan 12,5 Hz

Jawaban: B

Diketahui :
µ = 0,08 kg/m3
v = 25 m/s
λ = 2 m

Menurut Hk. Melde :
 
Jadi Jawabannya adalah : B

19. Sebuah pegas yang panjangnya 20 cm digantungi beban sehingga panjangnya berubah menjadi 21 cm. Pada keadaan tersebut secara perlahan beban ditarik ke bawah hingga panjang pegas mencapai 22 cm. Setelah tarikan dilepas, beban bergerak naik turun. Waktu yang diperluka beban untuk 10 kali kembali ke titik saat pertama dilepaskan adalah 2 s. Amplitudo dan frekuensi osilasi pegas tersebut adalah ....

A.	3 cm dan 10 Hz
B.	1 cm dan 5 Hz
C.	2 cm dan 5 Hz
D.	3 cm dan 5 Hz

Jawaban: B

Pegas digantung beban dalam keadaan bebas panjangnya bertambah 1 cm berarti titik keseimbangannya adalah pada saat panjang pegas 21 cm. Kemudian pegas dari posisi keseimbangan ditarik ke bawah sehingga simpangan terjauh terjadi saat panjang pegas 22 cm. Amplitudo adalah simpangan yang diukur dari titik keseimbangan ke simpangan terjauh, maka amplitudonya adalah 1 cm.

Pegas digetarkan 10 kali dalam 2 sekon. Frekuensi adalah banyak getaran tiap sekon, maka frekuensinya adalah 5 Hz

Jadi jawabannya adalah : B

20. Seorang anak mengamati pita-pita warna yang terlihat di permukaan gelembung sabun. Pita-pita warna ini terbentuk karena peristiwa .... cahaya di permukaan gelembung sabun.

A.	refleksi difus
B.	refleksi specular
C.	interferensi
D.	defraksi

Jawaban: C

Peristiwa terjadinya warna-warni cahaya pada permukaan gelembung sabun adalah terjadi karena peristiwa interferensi cahaya.

Jadi jawabannya adalah : C

21. Pada peristiwa pemantulan baur/difus, seberkas sinar datang dipantulkan dengan sdudut yang ....

A.	lebih besar dari sudut datang
B.	lebih kecil dari sudut datang
C.	beragam
D.	sama dengan sudut datang

Jawaban: C

Perhatikan gambar pemantulan baur berikut!
  
Jika seberkas sinar jatuh pada permukaan bidang pantul yang tidak rata maka berkas sinar pantulnya tidak searah atau tidak sejajar, atau tidak beraturan, sehingga besar sudut pantulnya beragam.

22. Sebuah lensa cembung memiliki panjang fokus 15 cm. Di depan lensa tersebut diletakkan benda pada jarak 10 cm. Bayangan benda terbantuk ....

A.	30 cm di depan lensa dan bersifat maya
B.	30 cm di belakang lensa dan bersifat nyata
C.	6 cm di depan lensa dan bersifat maya
D.	6 cm di belakang lensa dan bersifat nyata

Jawaban: A

  
Jarak bayangan 30 cm, karena bertanda negatif maka bayangan bersifat maya di depan lensa.
Jadi jawabannya adalah : A

23. Garis gaya listrik di dekat sebuah muatan titik .... garis gaya listrik di tempat yang jauh dari muatan titik tersebut.

A.	lebih rapat dari pada
B.	kurang rapat dari pada
C.	sama rapat dengan
D.	lebih teratur dari pada

Jawaban: A

Medan listrik di sekitar muatan berbanding lurus dengan besar muatan dan berbanding terbalik dengan jarak terhadap muatan itu yang dapat dirumuskan dengan :

  

Maka jika jarak terhadap muatan semakin jauh maka medan listrik yang terasa makin lemah. Medan listrik kuat adalah medan listrik dengan kerapatan garis gaya listrik yang rapat, sedang medan listrik lemah garis gaya listriknya renggang.
Jadi jawabannya adalah A

24. Sebuah partikel bermuatan 2,0 µC bergerak dengan kecepatan 2,0 m/s dalam daerah dengan medan magnet 0,5 Tesla. Jika partikel bergerak tegak lurus medan magnet, gaya yang bekerja pada partikel tersebut sebesar .... N

A.	0
B.	0,5 x 10-6
C.	1,0 x 10-6
D.	2,0 x 10-6

Jawaban: D

Gaya Lorentz pada mautan yang bergerak dapat dihitung dengan rumus :

F = q.v.B sin α
 = 2,0 x 10^-6 x 2 x 0,5 x sin 90^o(tegak lurus)
 = 2,0 x 10^-6 N

Jadi jawabannya adalah D

25. Bumi berotasi dan berevolusi secara bersamaan. Revolusi bumi menyebabkan beberapa peristiwa antara lain ....

A.	pergantian musim
B.	gerak semu benda langit
C.	terjadinya siang dan malam
D.	perbedaan waktu pada tempat yang berbeda derajat bujurnya

Jawaban: A

Akibat adanya revolusi bumi terhadap matahari adalah :

1. Terjadinya pergantian musim di bumi
2. Terlihatnya rasi bintang yang berbeda tiap bulan
3. Terjadi perbedaan lamanya waktu siang dan malam
4. Gerak semu tahunan matahari

Jadi jawabannya adalah A

LATIHAN LAGI SOAL LAINNYA