Pembahasan Fisika UN 2019 No. 16 - 20

Pembahasan soal-soal Fisika Ujian Nasional (UN) tahun 2019 nomor 16 sampai dengan nomor 20 tentang:

• gelombang cahaya, 
• gelombang [besaran gelombang], 
• gelombang [grafik gelombang], 
• gelombang bunyi [intensitas bunyi], dan 
• gelombang bunyi [efek Doppler].

Soal No. 16 tentang Gelombang Cahaya

Perhatikan pernyataan berikut!

1. Memerlukan medium dalam perambatan.
2. Dapat mengalami pembiasan.
3. Merupakan gelombang longitudinal.
4. Dapat mengalami difraksi.
5. Dapat mengalami polarisasi.

Pernyataan yang benar tentang sifat gelombang cahaya adalah ....

A.   (1), (2), dan (3)
B.   (1), (2), dan (4)
C.   (1), (3), dan (5)
D.   (2), (3), dan (4)
E.   (2), (4), dan (5)

Pembahasan

Di antara ciri-ciri gelombang cahaya adalah sebagai berikut:

1. tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya [pernyataan 1 salah]
2. dapat mengalami semua sifat gelombang: refleksi (pemantulan), refraksi (pembiasan), dispersi (peruraian), difraksi (pelenturan), interferensi (perpaduan), dan polarisasi (pengutuban) [pernyataan 2, 4, 5 benar]
3. merupakan gelombang transversal [pernyataan 3 salah]

Jadi, pernyataan yang benar tentang sifat gelombang cahaya adalah pernyataan 2, 4, dan 5 (E).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gelombang Cahaya.

Soal No. 17 tentang Gelombang [besaran gelombang]

Seorang anak menjatuhkan sebuah kayu di permukaan air sehingga pada permukaan air terbentuk gelombang. Jika menganggap persamaan simpangan gelombang yang dihasilkan y = 6 sin⁡(0,2πt + 0,5πx) di mana y dan x dalam cm dan t dalam sekon, dapat disimpulkan:

1. Amplitudo gelombang 6 cm.
2. Frekuensi gelombang 0,4 Hz.
3. Panjang gelombang 4 cm.
4. Cepat rambat gelombang 1,6 cm/s.

Kesimpulan yang benar adalah ….

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

Pembahasan

Soal di atas dapat dikerjakan lebih mudah bila persamaan gelombangnya disandingkan dengan bentuk bakunya.

y = 6 sin⁡(0,2πt + 0,5πx)
y = A sin⁡(ωt + kx)

Berdasarkan dua persamaan di atas diperoleh:

✦  Amplitudo gelombang

     A = 6 cm [simpulan 1 benar]

✦  Frekuensi gelombang

        ω = 0,2π
     2πf = 0,2π
         f = 0,1 Hz [simpulan 2 salah]

✦  Panjang gelombang

          k = 0,5π
     2π/λ = 0,5π
          λ = 2/0,5 cm
             = 4 cm [simpulan 3 benar]

✦  Cepat rambat gelombang

      v = f λ
         = 0,1 ∙ 4 m/s
         = 0,4 m/s [simpulan 4 salah]

Jadi, kesimpulan yang benar adalah kesimpulan 1 dan 3 (B).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gelombang.

Soal No. 18 tentang Gelombang [grafik gelombang]

Perhatikan gambar gelombang berikut ini!

Dari gambar tersebut titik-titik yang mempunyai fase 1,5 adalah ….

A.   P dengan V
B.   P dengan U
C.   Q dengan U
D.   Q dengan T
E.   R dengan S

Pembahasan

Titik-titik yang mempunyai fase 1,5 berarti mempunyai panjang gelombang 1,5λ.

Titik-titik yang mempunyai fase 1,5 pada gambar di atas adalah O-U, P-V, dan Q-W.

Jadi, titik-titik yang mempunyai fase 1,5 adalah P dan V (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gelombang.

Soal No. 19 tentang Gelombang Bunyi [intensitas bunyi]

Perhatikan gambar di bawah ini!

Bunyi sebuah petasan didengar oleh Ali dengan intensitas sebesar 8,1 ∙ 10² W/m² dan amplitudo bunyi 2 m. Berapakah besar intensitas (I) dan amplitudo (A) bunyi petasan yang didengar oleh Bobi?

A.   I = 8,1 W/m² dan A = 20 cm.
B.   I = 8,1 W/m² dan A = 45 cm.
C.   I = 10 W/m² dan A = 22 cm.
D.   I = 10 W/m² dan A = 90 cm.
E.   I = 81 W/m² dan A = 180 cm.

Pembahasan

Diketahui:

I_A = 8,1 ∙ 10² W/m²
r_A = 10 m
r_B = (10 + 90) m = 100 m
A_A = 2 m

Intensitas bunyi berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.

Sedangkan hubungan antara amplitudo bunyi dengan jaraknya adalah sebanding.

Jadi, besar intensitas dan amplitudo bunyi petasan yang didengar oleh Bobi adalah I = 8,1 W/m² dan A = 20 cm (A).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gelombang Bunyi.

Soal No. 20 tentang Gelombang Bunyi [efek Doppler]

Mobil polisi bergerak dengan kecepatan 72 km/jam sambil membunyikan sirine berfrekuensi 1.400 Hz. Di belakang mobil polisi terdapat pengendara sepeda motor yang bergerak dengan kecepatan 54 km/jam searah dengan mobil polisi. Cepat rambat bunyi di udara saat itu 330 m/s, maka besar frekuensi sirine mobil polisi yang didengar pengendara sepeda motor adalah ….

A.   1.240 Hz
B.   1.380 Hz
C.   1.420 Hz
D.   1.450 Hz
E.   1.558 Hz

Pembahasan

Diketahui:

v_s = 72 km/jam
    = 72 × 10/36 m/s = 20 m/s

v_p = 54 km/jam
     = 54 × 10/36 m/s = 15 m/s

f_s = 1.400 Hz
v = 330 m/s

Perhatikan ilustrasi untuk soal peristiwa tersebut!

Jika Anda selalu meletakkan pendengar di sebelah kiri maka anak panah ke kanan berarti positif.

Berdasarkan gambar ilustrasi dan keterangan di atas, perumusan efek Doppler-nya adalah:

Jadi, besar frekuensi sirine mobil polisi yang didengar pengendara sepeda motor adalah 1.380 Hz (B).

Perdalam materi ini di Pembahasan Fisika UN: Gelombang Bunyi.

Simak Pembahasan Soal Fisika UN 2019 selengkapnya.

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

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.