Pembahasan Soal Try Out UN (UNBK) Fisika 2020 (17-22)

Soal 17

Berikut merupakan ilustrasi pemasangan pipa untuk mengalirkan air di rumah berlantai tiga!

Perbandingan diameter pipa kecil dengan pipa besar yang digunakan 1 : 2. Jika selisih tekanan antara pipa kecil dengan pipa besar 20 kPa (tekanan di pipa kecil lebih besar dibandingkan di pipa besar), maka besar kecepatan aliran air di pipa kecil adalah ….
A. 4,0 m/s
B. 6,4 m/s
C. 8,0 m/s
D. 9,6 m/s
E. 10,0 m/s

Jawab:
Kita gunakan persamaan kontinuitas yaitu
v₁d₁² = v₂d₂²

dengan v₁ dan d₁ adalah kecepatan dan diameter pipa kecil dan v₂ dan d₂ adalah kecepatan dan diameter pipa besar, maka

v₁/v₂ = (2/1)² atau v₁ = 4v₂

Persamaan Bernoulli memberikan,
P₁ + ½ ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ ρv₂² + ρgh₂

P₁ – P₂ + ½ ρv₁² + ρgh₁ = ½ ρv₂² + ρgh₂

20000 + ½ (1000)v₁² + 1000(10)(1) = ½ (1000)(0,25v₁)² + (1000)(10)(6)

20 + 10 - 60 = -15v₁²/32

v₁ = 8,0 m/s

Soal 18

Sebuah kalorimeter yang kapasitas kalornya 15 kal/⁰C berisi 200 gram air suhunya 20⁰C akan dipakai untuk menentukan kalor jenis kuningan. Pada kalorimeter dimasukkan 100 gram kuningan yang bersuhu 80⁰ Jika suhu akhir air 37⁰C dan kalor jenis air 1 kal/g⁰C, kalor jenis kuningan adalah ….

A. 0,70 kal/g⁰C

B. 0,76 kal/g⁰C

C. 0,81 kal/g⁰C

D. 0,85 kal/g⁰C

E. 0,98 kal/g⁰C

 Jawab: D

Kita gunakan asas Black:

Q_kuningan = Q_air + Q_kalorimeter

mc∆T = m_ac_a∆T_a + C_k∆T_k

100g(c)(80⁰C – 37⁰C) = (200g)(1 kal/g⁰C)(37⁰C – 20⁰C) + (15 kal/⁰C)(37⁰C – 20⁰C)

4300c = 3400 + 255

c = 0,85 kal/g⁰C

Soal 19

Di dalam pabrik pengolahan bahan makanan yang panas akibat alat pemanas listrik (oven), akan dibuat ruang pengawas pekerja berdinding kaca seperti pada gambar berikut.

Seorang Arsitek memiliki data hasil eksperimen nilai konduktivitas termal tiga jenis kaca dengan ketebalan bervariasi seperti tabel.

Agar panas dari oven tidak mempengaruhi suhu di ruang pengawas, jenis kaca paling baik, yang dapat digunakan untuk menyekat ruangan adalah….
A. kaca bening ketebalan 0,5 cm
B. kaca bening ketebalan 0,8 cm
C. kaca riben ketebalan 0,5 cm
D. kaca riben ketebalan 0,8 cm
E. kaca buram ketebalan 0,5 cm

Jawab: B
Jenis kaca paling baik yang dapat digunakan untuk menyekat ruangan adalah kaca yang daya hantaran kalornya kecil. Daya hantar kalor untuk zat padat diberikan oleh bening dengan ketebalan 0,8 cm.

Q/t = kA∆T/l

Dengan k = Konduktivitas Termal (W/mºK), A = luas penampang dan l = tebal.

Maka dari data di atas, kita peroleh kaca yang paling baik adalah kaca yang k/l paling kecil yaitu

Soal 20

Perhatikan pernyataan tentang gas ideal berikut!

(1) Terdiri dari banyak partikel yang selalu bergerak kesegala arah

(2) Gaya tarik menarik antar partikel diabaikan

(3) Tumbukannya lenting sempurna

(4) Memenuhi hukum Newton tentang gerakPernyataan yang sesuai dengan karakteristik gas ideal adalah ....
A. (1) dan (3)
B. (1) dan (4)
C. (1), (2), dan (3)
D. (1), (3), dan (4)
E. (1), (2), (3), dan (4)

Jawab: D

Soal 21
Perhatikan grafik P – V untuk Mesin Carnot seperti gambar.

Berdasarkan gambar di atas, T₁ = 227^oC dan T₂ = 27^oC, agar  mesin Carnot memiliki efisiensi 60%, maka….
A. T₁ diturunkan 100^oC
B. T₁ dinaikkan 250^oC
C. T₂ dinaikkan 100^oC
D. T₂ dinaikkan 250^oC
E. T₁ dan T₂ dinaikkan 100^oC

Jawab: B
Efiensi mesin Carnot diberikan oleh

η = (1 – T₂/T₁)100%

Jika T₁ berubah dan T₂ tetap,

60% = (1 – 300/T₁)100%

0,4 = 300/T₁

T₁ = 750K atau 477⁰C

Maka T₁ naik sebesar 477⁰C – 227⁰C = 250⁰C

Soal 22
Perhatikan sifat gelombang berikut!
(1) Dapat dipantulkan
(2) Dapat dibiaskan ketika melalui medium yang berbeda
(3) Dapat melentur ketika melalui celah yang seukuran dengan panjang gelombang
(4) Mengalami interferensi ketika terdapat dua sumber gelombang yang koheren
(5) Tidak membutuhkan medium untuk merambatkan energi
Pernyataan yang benar sesuai dengan karakteristik gelombang mekanik adalah ....
(A) (1), (2), dan (3)
(B) (1), (3), dan (5)
(C) (1), (2), (3), dan (4)
(D) (1), (2), (4), dan (5)
(E) (1), (2), (3), (4), dan (5)

Jawab: C

Share :