Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika tentang gelombang bunyi

RINGKASAN MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL UN TENTANG GELOMBANG BUNYI

Ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasionl fisika sma tentang gelombang bunyi ini meliputi sumber bunyi, dawai, pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup, intensitas dan taraf intensitas, dan efek Doppler. Jadi kita akan belajar tentang pembahasan soal-soal yang berkaitan dengan hal yang disebutkan diatas.

SUMBER BUNYI

Frekuensi Dawai

Keterangan:

f_n = frekuensi dawai ke-n.

L = panjang dawai.

v = cepat rambat bunyi pada dawai.

Untuk menentukan cepat rambat bunyi pada dawai:

Dengan F = tegangan dawai dan m = massa dawai.

Frekuensi pipa organa terbuka

Pipa organa tertutup

Keterangan:

f_n = frekuensi pipa organa ke-n (Hz).

L = panjang pipa organa (m).

v = cepat rambat bunyi di udara (340 m/s).

INTENSITAS BUNYI

Keterangan:

P = daya (Watt).

A = luas (m²).

R = jarak suatu titik ke sumber bunyi (m).

PERBANDINGAN INTENSITAS BUNYI DUA TEMPAT YANG BERBEDA

Keterangan:

I_A = intensitas di posisi A.

I_B = intensitas di posisi B.

R_A = jarak sumber bunyi ke posisi A (m).

R_B = jarak sumber bunyi ke posisi B (m).

TARAF INTENSITAS BUNYI

Keterangan:

TI  = taraf intensitas (dB).

I = intensitas bunyi (Wb).

I₀= intensitas ambang pendengaran (10^{– 12} Wb).

Jika terdapat n buah sumber bunyi:

Dengan TI₁ = taraf intensitas satu buah sumber bunyi.

EFEK DOPLER

Keterangan:

f_p = frekuensi pendengar (Hz).

f_s = frekuensi sumber (Hz).

v = cepat rambat bunyi di udara (340 m/s).

v_p = kecepatan pendengar (m/s).

v_s = kecepatan sumber (m/s).

Aturan ± v_p dan ± v_s

Jika arah gerak sumber bunyi dan pendengar tidak searah:

 v_p(+) dan v_s (-)  jika sumber bunyi dan pendengar saling mendekat atau salah satunya mendekat dan yang lain diam.

v_p(-) dan v_s(+)  jika sumber bunyi dan pendengar saling menjauh atau salah satu menjauh dan yang lain diam.

Jika arah gerak sumber bunyi dan pendengar searah:

v_p(+) dan v_s (+) jika sumber bunyi didepan dan pendengar dibelakang.

v_p(-) dan v_s (-) jika pendengar didepan dan sumber bunyi dibelakang.

CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN GELOMBANG BUNYI

Nomor 1 (UN 2012)
Sebuah sumber bunyi memiliki taraf intesitas 60 dB. Ketika 100 sumber bunyi yang sama berbunyi secara serentak, taraf intensitas yang dihasilkan adalah...
A. 62 dB
B. 80 dB
C. 82 dB
D. 100 dB
E. 180 dB

Pembahasan
Gunakan persamaan:
TIn = TI1 + 10 log n
TI100 = 60 dB + 10 log 100
TI100 = 60 dB + 10 . 2 dB
TI 100 = 80 dB
Jawaban: B

Nomor 2 (UN 2013)
Titik A dan B mempunyai jarak masing-masing 800 m dan 400 m dari sumber bunyi. Jika pada daerah A mendengar bunyi dengan intensitas 10^-3 Wb, maka perbandingan taraf intensitas titik A dan B adalah...(log 2 = 0,3)
A. 11 : 15
B. 15 : 11
C. 15 : 16
D. 16 : 11
E. 16 : 15

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu intensitas di B

Ib = 4 . 10^-3 Wb
Menghitung TIa : TIb
 
Jawaban: C

Nomor 3 (UN 2013)
Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 60 m/s meninggalkan pengamat yang berada dibelakangnya bergerak searah dengan sumber bunyi dengan kecepatan 10 m/s. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s dan frekuensi sumber bunyi 800 Hz, maka frekuensi bunyi yang didengar pengamat adalah...
A. 700 Hz
B. 800 Hz
C. 940 Hz
D. 960 Hz
E. 1.120 Hz

Pembahasan
Gunakan persamaan efek Doppler:

vp = 700 Hz
Jawaban: A

Nomor 4

Titik A dan B mempunyai jarak masing-masing 50 m dan 500 m dari sumber bunyi. Jika pada daerah A mendengar bunyi dengan intensitas 10^-3 W/m², maka perbandingan taraf intensitas dititik A dengan B adalah...

A.7 : 5

B. 8 : 6

C. 9 : 7

D. 10 : 8

E. 11 : 9

Pembahasan

Hitung terlebih dahulu intensitas di B^.

Ib = 10^-5 Wb

Menghitung TIa : TIb

Jawaban: C

Nomor 5

Dua buah detektor dipasang pada jarak 10 meter dan 100 meter dari sumber ledakan yang berkekuatan 10^-3 W/m². Jika intensitas ambang 10^-12 W/m², maka perbandingan taraf intensitas yang ditunjukkan detektor adalah...

A.       9 : 7

B.       9 : 8

C.       9 : 3

D.       7 : 5

E.        3 : 2

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu intensitas di B.

Ib = 10^-5 Wb

Menghitung TIa : TIb

Jawaban: A

Nomor 6

Taraf intensitas satu ekor lebah yang berdengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengung masing-masing lebah dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran manusia 10⁻¹² Wm⁻² maka intensitas bunyi dengung 1000 lebah adalah....

A. 10⁻⁸ Wm⁻²

B.   10⁻⁷ Wm⁻²

C.   10⁻⁶ Wm⁻²

D.  10⁻⁵ Wm⁻²

E.   10⁻⁴Wm⁻²

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu TI 1000 lebah

TI = TI 1 + 10 log n = 10 dB + 10 log 1000 = 40 dB

Menghitung I 1000 lebah

TI = 10 log (I / Io)

40 dB = 10 log (I / 10^-12)

log (I / 10^-12) = 4

I / 10^-12 = 10⁴

I = 10⁴ . 10^-12 = 10^-8 Wb

Jawaban: A

Nomor 7
Taraf intensitas suatu sumber bunyi pada jarak 9 m dari pengamat adalah 50 dB. Jika ditambah sembilan buah sumber bunyi identik yang dibunyikan bersamaan maka taraf intensitas total pada
pengamat menjadi....
A. 5 dB
B. 40 dB
C. 60 dB
D. 250 dB
E. 500 dB

Pembahasan

Gunakan rumus:

TI = TI 1 + 10 log n = 50 dB + 10 log 10 = 60 dB

Jawaban: C

Nomor 8

Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (I_o = 10⁻¹² W/m²). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X adalah....

A. 10 : 11
B. 11 : 12
C. 11 : 13
D. 12 : 13
E. 13 : 14

Pembahasan

Terlebih dahulu hitung TI 10X

TI = TI 1 + 10 log n = 45 dB + 10 log 10 = 55 dB

Hitung TI 100X

TI = TI 1 + 10 log n = 45 dB + 10 log 100 = 65 dB

Jadi perbandingan TI 10X : TI 100X = 55 : 65 = 11 : 13

Jawaban: C

Nomor 9

Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s⁻¹ dan kecepatan mobil 20 m.s⁻¹, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah....

A. 805 Hz
B. 810 Hz
C. 815 Hz
D. 850 Hz
E. 875 Hz

Pembahasan
Gunakan efek Doppler.

Jawaban: D

Nomor 10

Kereta api menuju stasiun dengan kelajuan 18 km.jam⁻¹ sambil membunyikan peluit pada frekuensi 670 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m.s⁻¹ , maka besar frekuensi yang didengar seorang penumpang yang duduk di stasiun adalah....

A. 770 Hz
B. 740 Hz
C. 700 Hz
D. 680 Hz
E. 600 Hz

Pembahasan

Gunakan efek Doppler.

Jawaban: D

Nomor 11

Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 ms⁻¹ mendekati sumber bunyi yang diam, frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan sumber bunyi di udara 340 ms⁻¹, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika bergerak mendekati sumber dengan saat menjauhi sumber adalah.....

A. 33/34
B. 33/35
C. 34/35
D. 35/33
E. 35/34

Pembahasan
Menghitung frekuensi pendengar ketika mendekat:

Menghitung frekuensi pendengar ketika menjauh:

Maka perbandingannya: 700 : 660 = 35 : 33

Jawaban: D

Nomor 12

Anton mengemudi mobil pada kelajuan 36 km/jam, tiba-tiba disalip bis yang bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Setelah disalip, bis menjauh sambil membunyikan klakson berfrekuensi 720 Hz. Frekuensi klakson yang didengar Anton adalah... (cepat rambat bunyi di udara 340 m/s)
A. 675 Hz
B. 680 Hz
C. 700 Hz
D. 710 Hz
E. 730 Hz

Gunakan efek Doppler.

Jawaban: C

Pembahasan soal gelombang bunyi video youtube

Pembahasan soal efek Doppler

Pembahasan soal efek Doppler

Nomor 1
Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s⁻¹ sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s⁻¹,maka frekuensi peluit kereta api B yang didengar Dini adalah....
A. 680 Hz
B. 676 Hz
C. 660 Hz
D. 656 Hz
E. 640 Hz

Pembahasan:
Diketahui:
v_p = 0 (kereta berhenti)
v_s = 2 m/s
f_s = 676 Hz
v = 340 m/s
Ditanya: f_p = ...
Jawab:

Nomor 2
Mobil pemadam kebakaran sedang bergerak dengan laju 20 m.s⁻¹ sambil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz (cepat rambat bunyi 300 m.s⁻¹). Jika mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan, maka orang tersebut akan mendengar frekuensi sirine pada frekuensi....
A. 375 Hz
B. 575 Hz
C. 600 Hz
D. 620 Hz
E. 725 Hz

Pembahasan:
Diketahui:
v_s = 20 m/s
f_s = 400 Hz
v_p = 0 (pendengar diam)
v = 300 m/s
Ditanya: f_p = ...
Jawab:

Nomor 3
Sebuah sumber bunyi bergerak dengan frekuensi 640 Hz bergerak mendekati seorang pengamat dengan kecepatan 20 m/s. Jika cepat rambat bunyi di udara sebesar 340 m/s dan pengamat bergerak menjauhi searah sumber bunyi dengan kecepatan 10 m/s, maka frekuensi bunyi yang di dengar oleh pengamat adalah...
A. 600 Hz
B. 660 Hz
C. 900 Hz
D. 980 Hz
E. 1.300 Hz

Pembahasan:
Diketahui:
v_s = 20 m/s
f_s = 640 Hz
v_p = 10 m/s
v = 340 m/s
Ditanya: f_p = ...
Jawab:


Nomor 4
Suatu kereta api bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Ketika akan melewati sebuah jembatan, kereta ini membunyikan peluit dengan frekuensi 4950 Hz. Jika kecepatan perambatan bunyi 340 m/s maka frekuensi yang terdengar oleh pendengar yang berada dijembatan adalah....
A. 5360 Hz
B. 5100 Hz
C. 4609 Hz
D. 4808 Hz
E. 4476 Hz

Pembahasan
Diketahui:
vs = 36 km/jam = 10 m/s
fs = 4950 Hz
v = 340 m/s
vp = 0
Ditanya: fp
Jawab:
fp = (v + vp) / (v - vs) fs
fp = (340 + 0) / (340 - 10) 4950 Hz
fp = 5100 Hz

Pembahasan contoh soal gelombang bunyi video Youtube

Pembahasan soal kapasitor

Pembahasan soal kapasitor

Berikut ini adalah pembahasan soal kapasitor. Kapasitor merupakan bahasan listrik statis.  Jadi in adalah materi kelas XII MIA. Langsung saja dapat disimak pembahasannya dibawah ini>
Nomor 1
Tabel dibawah ini menunjukkan besaran-besaran pada kapasitas kapasitor plat sejajar.

Kapasitor yang memiliki kapasitas terbesar adalah...
A. C1
B.       C₂
C.       C₃
D.       C₄
E.        C₅



Nomor 2
Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di bawah.

Perhatikan gambar rangkaian kapasitor diatas. Besar energi listrik pada rangkaian tersebut adalah...
A. 65 J
B. 52 J
C. 39 J
D. 26 J
E. 13 J

UN 2013
Pembahasan:
Diketahui:
C₁= 3 µF
C₂= 1 µF
C₃= 2 µF
C₄= 3 µF
C₅= 4 µF
V = 5 Volt

Nomor 3
Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut.

Energi yang tersimpan dalam rangkaian adalah...
A. 576 joule
B. 288 joule
C. 144 joule
D. 72 joule
E. 48 joule
UN 2013

Pembahasan:
Diketahui:
C₁= 6 F
C₂= 3 F
C₃= 3 F
C₄= 6 F
C₅= 4 F
V = 24 V

Ditanya: E_p = ...

Nomor 4
Tiga buah kapasitor C1, C2, dan C3 dengan kapasitas masing-masing 2 µF, 1 µF, 5 µF disusun seri. Kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan sehingga kapasitor C2 mempunyai beda potensial sebesar 4 Volt. Muatan pada kapasitor C3 adalah...
A. 3 µC
B. 4 µC
C. 8 µC
D. 12 µC
E. 24 µC

Pembahasan:
Diketahui:
C1 = 2 µF
C2 = 1 µF
C3 = 5 µF
V2 = 4 V
Ditanya: Q3 = ...
Jawab:
Q3 = Q2 = C2 . V2 = 1 µF . 4 V = 4 µC
Jawaban: B

Soal latihan kapasitor

Nomor 1 
Kapasitansi dari kapasitor keping sejajar akan tergantung dari...
1. cacah muatan listriknya
2. luas permukaan keping
3. beda potensial kedua keping
4. jarak antar kedua keping

Nomor 2
Sebuah keping sejajar yang tebalnya d mempunyai kapasitansi C. Kedalam kapasitor ini dimasukkan dua bahan dielektrik yang masing-masing tebalnya 1/2 d dengan konstanta dielektrik K1 dan K2 sehingga kapasitansinya menjadi....
A. K1 . K2 C /  (K1 + K2)
B. 2 K1 . K2 . C / (K1 + K2)
C. 4 K1 . K2 . C / (K1 + K2)
D. K1 . K2 . C / 2(K1 + K2)
E. K1 . K2 . C / 4(K1 + K2)

Nomor 3
Kapasitor pelat sejajar berisi udara diberi beda potensial 70 V. Setelah tercapai beda potensial tersebut kapasitor dilepaskan dari sumber tegangan dan sekeping plastik dengan tetapan dielektrik 3,5 disisipkan diantara kedua plat. Jika diasumsikan mula-mula tidak ada muatan pada keping plastik, maka beda potensial antara kedua plat adalah...
A. 10 V
B. 20 V
C. 50 V
D. 70 V
E. 90 V

Nomor 4
Sebuah muatan Q ditempatkan pada kapasitor C dengan beda potensial V. Tenaga potensial yang disimpan pada kapasitor mempunyai nilai.....

A. 1/2 QV²

B. 1/2 CV

C. 1/2 VC²

D. 1/2 Q² /C

E. 1/2 VQ²

Pembahasan soal kapasitor versi video youtube

Pembahasan soal-soal kesetimbangan statis benda tegar

Pembahasan soal-soal kesetimbangan statis benda tegar

Berikut ini adalah pembahasan soal-soal kesetimbangan statis benda tegar. Mudah-mudahan pembahasan soal ini dapat bermanfaat untuk semua yang membutuhkan, khususnya siswa yang mengalami kesulitan belajar fisika. Pembahasan ini dapat dijadikan sebagai bahan belajar untuk menghadapi Ulangan harian, UTS, UAS, UKK, Ujian nasional dan ujian lainnya. Langsung saja pembahasan soal-soalnya bisa dilihat dibawah ini.

Nomor 1

Seseorang memikul beban dengan tongkat AB homogen dengan panjang 2 m. Beban Diujung A = 100 N dan di B = 400 N. Jika batang AB setimbang, maka bahu orang itu harus diletakkan...

A. 0,75 m dari B

B. 1 m dari B

C. 1,5 m dari A

D. 1,6 m dari B

E. 1,6 m dari A

Pembahasan

Misalkan terlebih dahulu posisi tongkat dibahu orang lalu gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem tersebut.

Maka dari syarat kesetimbangan statis

∑Ʈ = 0

WB . x - WA . (2 - x) + N . 0 = 0 (torsi positif jika arah putaran searah jarum jam dan sebaliknya)

400 N . x - 100 N (2 - x) = 0

400 N . x = 100 N (2 - x) = 0

4x = 2 - x

4x + x = 2

5x = 2

x = 2/5 = 0,4 m

Jadi posisi bahu 0,4 m B atau 2 m - 0,4 m = 1,6 m dari A

Jawaban: E

Nomor 2

Perhatikan gambar!

Pada gambar diatas, Z adalah titik berat batang AB yang massanya 10 kg. Jika sistem dalam keadaan setimbang, maka massa beban C adalah...

A. 50 kg

B. 30 kg

C. 20 kg

D. 10 kg

E. 4 kg

Pembahasan

Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem

Bagi sistem menjadi 2 benda yaitu beban dan batang lalu terapkan syarat-syarat kesetimbangan statis

Syarat 1

∑F = 0 (Beban)

WC - T = 0 sehingga WC = T 

∑F = 0 (Batang)

T + N - WB = 0

WC + N - 10 kg . 10 m/s2 = 0

WC + N - 100 N = 0

Syarat 2

∑Ʈ = 0 (anggap titik A sebagai pusat rotasi)

N . 0 + WB . 2 m - T . 5 m = 0

0 + 100 N . 2 m - WC . 5 m = 0

200 Nm = 5 m . WC

WC = 200/5 = 40 N

m . g = 40 N

m = 40 N / g = 40 N / 10 m/s2 = 4 Kg

Jawaban: E

Nomor 3

Tangga AB homogen panjang 5 m, berat 200 N bersandar pada dindng licin dan lantai kasar. Seseorang yang beratnya 600 N dapat menaiki tangga sejauh 2,5 m sebelum tangga tergelincir. koefisien gesekan statis antara lantai dengan tangga adalah...

A. 0,170

B. 0,200

C. 0,230

D. 0,250

E. 0,375

Pembahasan

Gambarkan gaya-gaya pada sistem yaitu sebagai berikut:

Terapkan Syarat-syarat kesetimbangan statis

Syarat 1

∑Fx = 0 (jumlah gaya yang arahnya mendatar)

fg - N1 = 0 atau fg = N1 .....(1)

∑Fy (jumlah gaya yang arahnya vertikal)

N2 - WB - Wo = 0 (WB = berat batang dan Wo = Berat orang)

N2 - 200 N - 600 N = 0

N2 - 800 N = 0

N2 = 800 N ....(2)

Syarat 2

∑Ʈ = 0 (Anggap ujung bawah batang sebagai pusat rotasi)

N2 . 0 + fg . 0 + WB . 2,5 m + Wo . 2,5 m - N1 . 4 m= 0 (2,5 m didapat dari 5 m . 1/2 = 2,5 m)

0 + 0 + 200 N . 1,5 m + 600 N . 1,5 m - N1 . 4 m= 0

300 Nm + 900 Nm - N1 . 4m = 0

4m . N1 = 1200 Nm, maka N1 = 300 N (Masukkan hasil ini ke persamaan 1) diperoleh:

fg = 300 N

µ . N2 = 300 N (ingat rumus gaya gesekan fg = µ . N)

µ . 800 N = 300 N

µ = 300 / 800 = 0,375

Jawaban: E

Nomor 4

Pada gambar dibawah, tegangan tali P adalah...

A. 100 N

B. 180 N

C. 210 N

D. 300 N

E. 400 N

Pembahasan

Gambarkan atau uraikan gaya-gaya pada sistem.

Ty = T sin 45⁰ = 300 N

T . 1/2 √2 = 300 N

T = 600 N/√2 = 300 √2 N

Tx = T . cos 45⁰ = P

300 √2 N . 1/2 √2 = P

P = 300 N (Nilai tegangan P sama dengan berat beban 300 N karena sudut 45⁰)

Jawaban: D

Nomor 5

Sebuah benda digantung seperti gambar disamping

Jika sistem berada pada kesetimbangan, maka persamaan gaya pada sumbu y adalah...

A. T1 √3 + T2 = 2W

B. T1 + T2 √3 = 2 W

C. T1 √3 + T2 √3 = 2 W

D. T1 + T2 = 2W

E. T1 + T2 = W √3

Pembahasan

Uraikan terlebih dahulu gaya-gaya T1 dan T2 seperti gambar

Persamaan gaya pada sumbu y adalah gaya yang berarah vertikal

T2y + T1y - W = 0 (W = berat benda yang memiliki arah ke bawah)

T2 sin 30 + T1 sin 60 = W

T2 . 1/2 + T1 . 1/2 √3 = W, kalikan 2

T2 + T1 √3 = 2W 

T1 √3 + T2 = 2 W

Jawaban: A

Soal latihan kesetimbangan statis benda tegar

Nomor 1
Sebuah pipa seragam dengan panjang 20 m dan massa 20 kg disangga oleh penumpu pada salah satu titik di pipa tersebut. Ketika ujung kiri pipa diberi beban 10 kg dan titik tumpu berada pada jarak 2 m dari tengah pipa, tentukan massa beban yang harus diberikan pada ujung kanan pipa agar terjadi keseimbangan?
A. 10 kg
B. 20 kg
C. 30 kg
D. 40 kg
E. 50 kg

Nomor 2
Beban bermassa 20 kg ditempatkan pada jarak 1,5 m dari kaki B pada meja datar bermassa 100 kg yang panjangnya 6 m. Gaya yang bekerja pada kaki A untuk menahan beban dan meja adalah...


A. 150 N
B. 350 N
C. 550 N
D. 750 N
E. 950 N

Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika tentang Listrik dinamis

RINGKASAN MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL UN TENTANG LISTRIK DINAMIS

Listrik dinamis merupakan bahasan fisika tentang muatan listrik yang bergerak dalam suatu penghantar atau disebut arus listrik. Syarat terjadinya arus listrik adalah adanya sumber tegangan, ada penghantar dan rangkaiannya tertutup. Itulah sedikit ulasan tentang listrik dinamis.

Dibawah ini merupakan ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional fisika sma tentang listrik dinamis yang meliputi hukum Ohm, membaca hasil pengukuran alat ukur listrik seperti Amperemeter dan Voltmeter, rangkaian seri dan paralel hambatan dan hukum Kirchoff. Selain itu, bahasan ini dilengkapi dengan soal-soal latihan untuk mengukur tingkat pemahaman. Jadi pas buat menghadapi ujian nasional, ulangan harian atau Ujian lainnya.

HUKUM OHM

Keterangan:
V = tegangan (volt).
I = kuat arus listrik (A).
R = hambatan (Ohm).

MEMBACA HASIL PENGUKURAN MELALUI ALAT UKUR LISTRIK

Dengan P = hasil pengukuran.

RANGKAIAN SERI HAMBATAN

RANGKAIAN PARALEL HAMBATAN

HUKUM I KIRCHHOFF

Arus yang masuk ke titik percabangan sama dengan arus yang keluar dari titik percabangan.

HUKUM II KIRCHHOFF

Jumlah beda potensial komponen listrik pada suatu rangkaian tertutup sama dengan nol.


Catatan!
I (+) jika arah arus searah arah loop dan I (–) jika sebaliknya.
V (+) jika dalam mengitari menemui kutub positif baterai terlebih dahulu dan V (–) jika sebaliknya.

CONTOH SOAL LISTRIK DANAMIS DAN PEMBAHASAN

Nomor 1 (Ebtanas 1997)
Dari percobaan tegangan (V) dengan kuat arus (I) pada resistor dihasilkan grafik V-I pada gambar dibawah.

Jika V = 4,5 Volt, maka kuat arus yang mengalir adalah...
A. 5 mA
B. 10 mA
C. 20 mA
D. 30 mA
E. 35 mA

Pembahasan:
Dari grafik diketahui:
V = 3 V
I = 0,02 A
Ditanya: i (V = 4,5 V) = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung R
R = (V / i) = 3 V / 0,02 A = 150 Ω
Menghitung i
i = (V / R) = 4,5 V / 150 Ω = 0,03 A
i = 30 mA
Jawaban: D

Nomor 2 (UN 2008)
Untuk mengetahui nilai hambatan (R) suatu kawat kumparan digunakan rangkaian seperti gambar.


Nilai hambatan R adalah....
A. 4,0 Ω
B. 6,5 Ω
C. 8,0 Ω
D. 9,5 Ω
E. 12,0 Ω

Pembahasan:
Diketahui:
Batas ukur Voltmeter = 10 V
Batas skala Voltmeter = 5 V
Angka pada jarum Voltmeter = 3 V
Batas ukur Amperemeter = 5 A
Batas skala Amperemeter = 5 A
Angka pada jarum Amperemeter = 1,5 A
Ditanya: R
Jawab:
Terlebih dahulu hitung V
V = (10 V/5V) . 3V = 6 V
Menghitung i
i = (5A / 5A) . 1,5 A = 1,5 A
Menghitung R
R = (V / i) = (6V / 1,5 A) = 4 Ohm
Jawaban: A

Nomor 3 (UN 2010)
Sebuah lampu X dihubungkan dengan sumber tegangan searah seperti pada gambar di bawah.



Daya lampu X adalah....
A. 150 W
B. 275 W
C. 300 W
D. 425 W
E. 490 W

Pembahasan:
Diketahui:
batas ukur = 10 A
Batas skala = 100 A
Angka pada jarum = 70 A
R = 10 ohm
Ditanya: P = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung i
i = 10 / 100 . 7 A = 0,7 A
Menghitung P

P = i² . R = (7 A)². 10 Ohm = 490 Watt

Jawaban: E

Nomor 4 (UN 2000)
Perhatikan rangkaian hambatan pada gambar berikut.

Hambatan total dari ketiga resistor adalah...
A. 9,0 Ω
B. 7,0 Ω
C. 8,2 Ω
D. 6,0 Ω
E. 5,2 Ω

Pembahasan:
a. Terlebih dahulu hitung hambatan total susunan paralel.

RP = 6 Ω / 5 = 1,2 Ω
a. Menghitung hambatan total.
Rtotal = 1,2 Ω + 4 Ω = 5,2 Ω
Jawaban: E

Nomor 5 (UN 2010)
Rangkaian sederhana 3 hambatan identik R seperti gambar.

Jika titik A dan C diberi beda potensial 120 volt, maka potensial VAB adalah....
A. 48 volt
B. 72 volt
C. 80 volt
D. 96 volt
E. 100 volt

Pembahasan:
Diketahui:
VAC = 120 Volt
Ditanya: VAB =...
Jawab:

Nomor 5 (UN 2013)
Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini!

Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah...
A. 5/3 A
B. 8/3 A
C. 11/3 A
D. 13/3 A
E. 14/3 A

Pembahasan
Gunakan hukum II kirchoff
1 Ω i + 6 Ω i - 12 V + 2 Ω i - 12 V = 0
9 Ω i - 24 V = 0
9Ω i = 24 V
i = 24/9 A = 8/3 A
Jawaban: B

Nomor 6 (UN 2012)
Perhatikan gambar disamping!

Kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan R2 adalah...
A. 0,7 A
B. 1,3 A
C. 2,0 A
D. 3,0 A
E. 3,3 A

Pembahasan
Hitung hambatan total R2 dan R3
R = 2 Ohm
Hitung hambatan total ketiga hambatan
Rtot = 1 Ohm + 2 Ohm = 3 Ohm
Hitung arus yang mengalir dalam rangkaian
I = V / R = 6V / 3 Ohm = 2 A
Hitung tegangan pada R2
V = I . R = 2 A . 2 Ohm = 4 V
Jadi kuat arus pada R2 adalah I = V/R2 = 4 V / 3 Ohm = 1,3 A
Jawaban: B

Nomor 7 (UN 2012)
Perhatikan gambar susunan hambatan dibawah ini!

Besar kuat arus yang melalui R1 adalah...
A. 2,0 A
B. 2,5 A
C. 4,0 A
D. 4,5 A
E. 5,0 A

Pembahasan
Hitung hambatan total R1 dan R2
R = 2 Ohm
Hitung hambatan total ketiga hambatan
Rtot = 2 Ohm + 8 Ohm = 10 Ohm
Hitung arus yang mengalir dalam rangkaian
I = V/R = 40V / 10 Ohm = 4 A
Hitung tegangan pada R1
V = I . R = 4 A . 2 Ohm = 8 V
Jadi kuat arus pada R1 adalah I = V/R1 = 8 V / 4 Ohm = 2,0 A
Jawaban: A

Soal latihan listrik dinamis

Nomor 1 
Dua buah konduuktor listrik dengan bahan dan panjang yang sama tetapi dengan perbandingan luas 1 : 2, dirangkai secara paralel. Jika diberikan beda potensial pada kombinasi ini, maka perbandingan daya yang dihasilkan oleh kedua konduktor adalah...
A. P1 : P2 = 1 : 2
B. P1 : P2 = 1 : 4
C. P1 : P2 = 2 : 1
D. P1 : P2 = 4 : 1
E. P1 : P2 = 1 : 3

Nomor 2
Alat pemanas celup digunakan untuk mendidihkan sejumlah air. Ketentuan tersebut adalah 200 W dan 220 V. Jika alat tersebut dipasang pada tegangan 110 V dan digunakan untuk mendidihkan sejumlah air yang sama maka waktu yang diperlukan adalaha...
A. 2 kali lebih lama
B. 3 kali lebih lama
C. 4 kali lebih lama
D. 5 kali lebih lama
E. 6 kali lebih lama

Nomor 3
Ketel listrik mampu mendidihkan 3 liter air dengan suhu awal 20 C selama 10 menit. Jika tegangan yang diberikan 220 V, maka daya yang dikonsumsikan adalah...
A. 1342 watt
B. 1672 watt
C. 1834 watt
D. 2100 watt
E. 2455 watt

Nomor 4
Peranti pembuang panas yang biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebaiknya memiliki ciri-ciri....
1. Koefisien muai panjang tinggi
2. Luas permuakaan besar
3. Hambatan jenis tinggi
4. Konduktivitas kalor tinggi
Pernyataan yang benar adalah...
A. 1 dan 3
B. 1, 2, dan 3
C. 1, 2, 3, dan 4
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Nomor 5
Sebuah kalkulator menggunakan panel surya 4 cm x 1 cm bekerja pada tegangan 3 volt dan arus 0,2 mA. Jika panel surya mengubah 20% energi cahaya menjadi energi listrik maka energi minimal yang diterima panel surya adalah...
A. 2,5 J
B. 4,0 J
C. 5,0 J
D. 7,5 J
E. 12,5 J

Nomor 6
Sebuah pompa air 220 V, 0,5 A dapat mengalirkan air dengan kecepatan 2 m/s pada pipa yang berdiameter 4 cm. Jika pompa digunakan untuk mengisi penuh bak air yang berukuran 100 cm x 100 cm x 50,24 cm, maka energi listrik yang dibutuhkan adalah...
A. 5 kJ
B. 11 kJ
C. 22 kJ
D. 15 kJ
E. 33 kJ

Nomor 7
Sebuah Amperemeter mempunyai hambatan 18 Ohm dan berdaya ukur 10 mA. Agar daya ukur meningkat menjadi 100 mA, harus dipasang hambatan....
A. 0,8 seri dengan amperemeter
B. 0,8 paralel dengan amperemeter
C. 2,0 seri dengan amperemeter
D. 2,0 paralel dengan amperemeter
E. 8,0 seri dengan amperemeter

Nomor 8
Agar dapat digunakan untuk mengukur tegangan, galvanometer dengan hambatan dalam Rg harus diberi hambatan seri yang jauh lebih besar dari Rg.
SEBAB
Pemasangan hambatan depan pada galvanometer akan menyebabkan arus yang melaluinya kecil.

Nomor 9
Agar dapat digunakan untuk mengukur tegangan, galvanometer dengan hambatan R harus diberi hambatan paralel yang lebih besar dari R.
SEBAB
Pemasangan hambatan secara paralel pada galvanometer akan menyebabkan terbaginya arus yang akan diukur.

Pembahasan soal listrik dinamis video youtube