Pembahasan Fisika UN 2018 No. 36 - 40

Pembahasan soal-soal Fisika Ujian Nasional (UN) tahun 2018 nomor 36 sampai dengan nomor 40 tentang:

• induksi elektromagnetik [transformator], 
• listrik dinamis [rangkaian paralel], 
• induksi elektromagnetik [generator], 
• fisika inti, dan 
• unsur radioaktif.

Soal No. 36 tentang Induksi Elektromagnetik [transformator]

Perhatikan pernyataan berikut!

1. Adanya arus Eddy.
2. Kebocoran fluks magnet.
3. Perbedaan tegangan pada kumparan.
4. Perbedaan jumlah lilitan kumparan.

Pernyataan yang benar terkait efisiensi trafo yang tidak kurang 100% adalah ….

A.   (1) dan (2)
B.   (1) dan (3)
C.   (2) dan (3)
D.   (2) dan (4)
E.   (3) dan (4)

Pembahasan

Faktor yang memengaruhi efisiensi transformator adalah:

• hambatan kumparan
• arus pusar atau arus Eddy [pernyataan 1 benar]
• kebocoran medan magnet [pernyataan 2 benar]

Jadi, pernyataan yang benar terkait efisiensi trafo yang tidak kurang 100% adalah pernyataan 1 dan 2 (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Induksi Elektromagnetik

Soal No. 37 tentang Listrik Dinamis [rangkaian paralel]

Dua lampu masing-masing bertuliskan 10 W; 10 V dan 20 W; 10 V dipasang paralel pada tegangan searah 10 volt.

1. Tegangan pada lampu 1 = tegangan lampu 2
2. Lampu 1 menyala lebih terang dibanding lampu 2
3. Hambatan lampu 1 lebih besar dari hambatan lampu 2
4. Kuat arus yang mengalir di lampu 1 lebih besar dari lampu 2

Pernyataan yang benar terkait dengan kedua lampu adalah ….

A.   (1) dan (2)
B.   (1) dan (3)
C.   (1) dan (4)
D.   (2) dan (3)
E.   (2) dan (4)

Pembahasan

Setiap lampu mempunyai hambatan sehingga rangkaian lampu sama dengan rangkaian hambatan. Hambatan kedua lampu pada soal di atas adalah:

Berdasarkan penghitungan di atas, dapat disimpulkan:

• Hambatan lampu 1 lebih besar dari hambatan lampu 2. [pernyataan 3 benar]
• Lampu 1 dialiri arus listrik lebih kecil daripada lampu 2 (ingat, arus berbanding terbalik dengan hambatan). [pernyataan 4 salah]
• Karena mendapat arus lebih kecil, lampu 1 menyala lebih redup daripada lampu 2 [pernyataan 2 salah]

Dua lampu yang disusun paralel mempunyai tegangan yang sama. [pernyataan 1 benar]

Jadi, pernyataan yang benar terkait dengan kedua lampu adalah pernyataan 1 dan 3 (B).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Listrik Dinamis

Soal No. 38 tentang Induksi Elektromagnetik [generator]

Grafik berikut ini hubungan antara GGL (ε) terhadap waktu (t) yang dipasang pada tegangan AC.

Jika kumparan itu diputar dengan kecepatan sudut empat kali dan jumlah lilitannya dijadikan 1/2 kali maka grafiknya adalah ….

Pembahasan

GGL induksi pada grafik di atas dihasilkan oleh generator yang dirumuskan:

ε = ε_m sin ⁡ωt,       ε_m = NBAω

Sedangkan hubungan antara kecepatan sudut (ω) dengan periode putar(T) adalah:

ω = 2π/T atau T = 2π/ω

Sekarang perhatikan grafik berikut ini!

Jika kumparan itu diputar dengan kecepatan sudut empat kali (ω₂ = 4ω) maka:

T₂ = 2π/ω₂
     = 2π/4ω
     = 1/4 2π/ω
     = 1/4 T
     = 1/4 × 4
     = 1

Sedangkan jumlah lilitannya dijadikan 1/2 kali (N₂ = 1/2 N) maka:

ε_m2 = N₂ BAω₂
       = 1/2 NBA4ω
       = 2NBAω
       = 2ε_m
       = 2 × 1
       = 2

Dengan demikian, grafik yang sesuai adalah:

Jadi, grafik yang tepat adalah grafik opsi (C).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Induksi Elektromagnetik

Soal No. 39 tentang Fisika Inti

Perbedaan antara massa inti dengan massa partikel penyusunnya berkaitan dengan ….

A.   inti atom tersusun dari proton dan elektron
B.   massa inti selalu lebih besar daripada massa nukleon
C.   selisih antara massa nukleon dengan massa inti digunakan untuk mengikat elektron-elektron dalam atom
D.   selisih massa nukleon dengan massa inti digunakan sebagai energi ikat elektron
E.   sebagian massa inti berubah menjadi energi untuk mengikat proton dan proton lain di dalam inti

Pembahasan

Berikut ini hal-hal yang berkaitan dengan inti atom.

• Inti atom tersusun dari nukleon-nukleon (partikel penyusun inti), yaitu proton dan neutron. [opsi A salah]
• Massa nukleon lebih besar dari massa inti. [opsi B salah]
• Selisih massa nukleon dan massa inti disebut defek massa (∆m).
• Defek massa akan menjadi energi ikat inti, yaitu energi untuk mengikat proton-proton dan neutron-neutron. [opsi C dan D salah]

Jadi, perbedaan antara massa inti dan massa partikel penyusunnya adalah yang paling tepat adalah opsi (E).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Fisika Inti

Soal No. 40 tentang Unsur Radioaktif

Suatu unsur radioaktif (X²³¹) semula bermassa m₀ dam memiliki konstanta peluruhan 0,03465 hari⁻¹. Setelah 60 hari massanya tinggal 25 gram. Jika N_A bilangan Avogadro maka waktu paruh dan aktivitas radioaktif mula-mula unsur radioaktif tersebut adalah ….

A.   5 hari dan 3,0 N_A partikel.hari⁻¹
B.   10 hari dan 0,3 N_A partikel.hari⁻¹
C.   10 hari dan 3,0 N_A partikel.hari⁻¹
D.   20 hari dan 0,03 N_A partikel.hari⁻¹
E.   20 hari dan 0,3 N_A partikel.hari⁻¹

Pembahasan

Waktu paruh peluruhan unsur radioaktif dirumuskan:

T = 0,693/λ

Diketahui konstan peluruhan λ = 0,03465 sehingga:

T = 0,693/0,03465
   = 20

Sedangkan aktivitas peluruhan dirumuskan:

A = λN_A
   = 0,03465 N_A
   = 0,03 N_A

Jadi, waktu paruh dan aktivitas radioaktif mula-mula unsur radioaktif tersebut adalah 20 hari dan 0,03 N_A partikel.hari⁻¹ D).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Fisika Inti

Simak Pembahasan Soal Fisika UN 2018 selengkapnya.

No. 01 - 05					No. 21 - 25
No. 06 - 10					No. 26 - 30
No. 11 - 15					No. 31 - 35
No. 16 - 20					No. 36 - 40

Simak juga:
Pembahasan Fisika UN 2014
Pembahasan Fisika UN 2015
Pembahasan Fisika UN 2016
Pembahasan Fisika UN 2017
Pembahasan Fisika UN 2019

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.