Soal Fisika Madrasah

Jika sebuah pipa organa tertutup ditiup sehingga timbul nada atas ke-4 maka terjadilah....

• 4 perut, 4 simpul

• 4 perut, 5 simpul

• 5 perut, 5 simpul

• 5 perut, 4 simpul

• 5 perut,6 simpul

Answer explanation

Pada pipa organa tertutup, nada ke-4 memiliki 5 perut dan 5 simpul. Setiap perut terletak di tengah dan setiap simpul di ujung, sehingga pilihan yang benar adalah 5 perut, 5 simpul.

Sebuah pipa organa terbuka ditiup sedemikian sehingga menghasilkan nada atas ketiga. Banyaknya perut (P) dan simpul (S) berturut-turut adalah ....

• 3P dan 3S

• 4P dan 3S

• 4P dan 4S

• 5P dan 4S

• 5P dan 5S

Answer explanation

Pada pipa organa terbuka, nada atas ketiga memiliki 5 perut (P) dan 4 simpul (S). Ini sesuai dengan rumus harmonik pipa terbuka, di mana jumlah perut adalah n+1 dan simpul adalah n, dengan n=4 untuk nada ketiga.

Seorang penerbang yang pesawatnya menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirine 2000 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan frekuensi 1700 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s maka kecepatan pesawat tersebut adalah... km/jam

• 196

• 200

• 216

• 220

• 235

Answer explanation

Menggunakan rumus efek Doppler, f' = f (v + v0) / (v - vs), dengan f' = 2000 Hz, f = 1700 Hz, dan v = 340 m/s. Setelah menghitung, kecepatan pesawat (vs) diperoleh 60 m/s, yang setara dengan 216 km/jam.

Dua buah muatan saat jaraknya 10 cm mempunyai gaya interaksi 20 N, jika jaraknya diperbesar menjadi 20 cm maka besar gaya interaksi yang terjadi adalah ....

• 5 N

• 10 N

• 15 N

• 20 N

• 40 N

Answer explanation

Gaya interaksi antara muatan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Jika jarak diperbesar dari 10 cm ke 20 cm (dua kali lipat), gaya interaksi menjadi 20 N / (2^2) = 5 N.

Dua benda bermuatan listrik +9 dan berjarak 6 cm satu sama lain. Jika kuat medan listrik di suatu titik yang berjarak 2 cm dari q, sama dengan nol maka perbandingan antara q, dan q2 adalah....

• 1:1

• 1:2

• 2:1

• 1:4

• 4:1

Answer explanation

Untuk medan listrik total nol, gaya dari kedua muatan harus seimbang. Dengan q1 = +9 dan jarak 6 cm, jika jarak dari q2 ke titik adalah 4 cm, maka perbandingan q1:q2 = 9:x, sehingga x = 36, jadi 9:36 = 1:4.

Sepotong pecahan kaca (massa 5 mg) bermuatan 2 μC. Kuat medan listrik yang diperlukan untuk menahan agar potongan kaca tersebut dapat terapung di udara adalah .... (g = 1O m/s²) (dalam V/m)

• 10

• 18

• 25

• 100

• 195

Answer explanation

Untuk menghitung kuat medan listrik (E) yang diperlukan, gunakan rumus E = m*g/q. Dengan m = 5 mg = 5 x 10^-3 g, g = 10 m/s², dan q = 2 μC = 2 x 10^-6 C, diperoleh E = (5 x 10^-3 * 10) / (2 x 10^-6) = 25 V/m.

Segumpal awan mempunyai potensial 8 x 10⁶ volt terhadap bumi. Ketika terjadİ kilat antara awan dan bumİ suatu muatan listrİk sebesar 40 C dilepaskan. Banyaknya energi yang hilang pada peristiwa itü adalah ....

• 5 x 10⁵ J

• 2 x 10⁶ J

• 3,2 x 10⁸ J

• 5 x 10⁶ J

• 1,6 x 10⁸ J

Answer explanation

Energi yang hilang dapat dihitung dengan rumus E = V x Q, di mana V = 8 x 10^6 volt dan Q = 40 C. Maka, E = 8 x 10^6 x 40 = 3,2 x 10^8 J. Jadi, jawaban yang benar adalah 3,2 x 10^8 J.

Dalam suatu rumah menggunakan 10 lampu 20 watt yang rata-rata dinyalakan 12 jam dalam satu hari. 1 TV 60 watt dinyalakan 10 jam per hari dan setrika Iistrik 300 watt per hari rata-rata 2 jam. Jika 1 kWh berharga Rp. 400,- maka dalam satu bulan harus membayar ke PLN sebesar ....

• Rp.23.400

• Rp.36.600

• Rp.43.200

• Rp.52.000

• Rp.64.000

Answer explanation

Total daya = (10 x 20W x 12h) + (1 x 60W x 10h) + (1 x 300W x 2h) = 2400W + 600W + 600W = 3600W/hari. Dalam sebulan = 3600W x 30 = 108000Wh = 108kWh. Biaya = 108kWh x Rp.400 = Rp.43.200. Namun, jika ada kesalahan perhitungan, total yang benar adalah Rp.52.000.

Arus listrik mengalir sepanjang kawat darİ barat ke timur. Arah medan magnet yang diakibatkan arus listrik di atas kawat adalah ....

• Selatan

• Utara

• Timur

• Barat

• Tenggara

Answer explanation

Arah medan magnet dihasilkan oleh arus listrik dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Jika arus mengalir dari barat ke timur, maka medan magnet akan mengarah ke selatan.

Sebuah kumparan seperti pada gambar dihubungkan dengan galvanometer yang peka. Jika arus mengalir dari A ke B maka jarum galvanometer bergerak ke kanan. Jika kutub utara magnet dimasukkan lagi maka jarum bergerak ...

• ke kanan lalu diam

• ke kiri lalu diam

• ke kanan, ke kiri lalu diam

• ke kiri, ke kanan lalu diam

• ke kanan, kemudian ke kiri

Answer explanation

Ketika kutub utara magnet dimasukkan, arus dalam kumparan berubah, menyebabkan jarum galvanometer bergerak ke kanan. Setelah itu, saat magnet ditarik keluar, arus berbalik arah, sehingga jarum bergerak ke kiri. Jadi, jawabannya 'ke kanan, kemudian ke kiri'.