Kumpulan Soal Fisika UM UGM | Bagian 2

Soal Nomor 21

Perhatikan grafik berikut:

Grafik kecepatan vs waktu soal 21

Sebuah benda bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan sebagai fungsi waktu diperlihatkan pada gambar. Berapakah kerja yang dilakukan oleh gaya yang bekerja pada benda itu sehingga benda mengalami gerak sebagaimana diperlihatkan dalam grafik itu dari t = 0 s sampai t = 7 s?

  • A. 0,0 J
  • B. 17,5 J
  • C. 24,5 J
  • D. 27,8 J
  • E. 28,5 J
Pembahasan

Kerja total dihitung dari perubahan energi kinetik total. Karena grafik menunjukkan percepatan (naik) lalu perlambatan (turun), kita bagi menjadi dua bagian:

1. Interval t = 0 s → 5 s:
Benda dipercepat dari 0 m/s hingga 7 m/s
Energi kinetik naik dari: \[ E_{k1} = \frac{1}{2} m (7)^2 = 24,5m \]

2. Interval t = 5 s → 7 s:
Benda diperlambat dari 7 m/s hingga 0 m/s
Energi kinetik turun dari 24,5m ke 0
Jadi kerja pada fase ini = -24,5m

Total kerja: \[ W = \Delta E_k = 24,5m - 24,5m = 0 \]

Jawaban: A. 0,0 J

Soal Nomor 22

Panjang gelombang cahaya tampak memiliki kisaran panjang gelombang 380 nm – 700 nm. Sebuah detektor cahaya yang menggunakan prinsip efek fotolistrik, agar dapat mendeteksi seluruh spektrum cahaya tampak, harus menggunakan metal dengan fungsi kerja maksimal ...

  • A. 1,02 eV
  • B. 1,77 eV
  • C. 2,36 eV
  • D. 2,48 eV
  • E. 3,26 eV
Pembahasan

Untuk efek fotolistrik, syarat agar elektron lepas adalah: \[ E_f \geq \phi \] Agar seluruh spektrum tampak dapat dideteksi, maka fungsi kerja maksimal logam (\( \phi_{\text{maks}} \)) haruslah lebih kecil atau sama dengan energi foton dengan panjang gelombang terbesar, yaitu 700 nm (energi terendah).

Energi foton dihitung dengan rumus: \[ E = \frac{hc}{\lambda} \] Diketahui:

  • \( h = 6{,}63 \times 10^{-34} \, \text{J·s} \)
  • \( c = 3 \times 10^8 \, \text{m/s} \)
  • \( \lambda = 700 \, \text{nm} = 700 \times 10^{-9} \, \text{m} \)
\[ E = \frac{6{,}63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^8}{700 \times 10^{-9}} = 2{,}84 \times 10^{-19} \, \text{J} \] Ubah ke eV: \[ E = \frac{2{,}84 \times 10^{-19}}{1{,}6 \times 10^{-19}} \approx 1{,}775 \, \text{eV} \]

Maka fungsi kerja maksimal agar bisa mendeteksi seluruh spektrum cahaya tampak adalah: \[ \boxed{\phi_{\text{maks}} = 1{,}77 \, \text{eV}} \]

Jawaban: B. 1,77 eV

Soal Nomor 23

Tinjau suatu partikel yang ditembakkan dengan kecepatan awal \( v_0 \) yang membentuk sudut \( \theta \) terhadap arah horizontal. Jika partikel kedua dilempar dengan kecepatan yang sama dan dengan sudut \( 2\theta \), hitunglah perbandingan jarak horizontal maksimum partikel satu dan dua jika percepatan gravitasi adalah \( g \)!

  • A. \( \cos 2\theta \)
  • B. \( 2 \cos 2\theta \)
  • C. \( \frac{1}{2 \cos 2\theta} \)
  • D. \( \sin 2\theta \)
  • E. \( \frac{1}{\sin 2\theta} \)
Pembahasan

Jarak horizontal maksimum (R) dalam gerak parabola dirumuskan sebagai: \[ R = \frac{v_0^2 \sin 2\theta}{g} \]

Untuk partikel pertama (sudut \( \theta \)): \[ R_1 = \frac{v_0^2 \sin 2\theta}{g} \] Untuk partikel kedua (sudut \( 2\theta \)): \[ R_2 = \frac{v_0^2 \sin 4\theta}{g} \]

Kita gunakan identitas trigonometri: \[ \sin 4\theta = 2 \sin 2\theta \cos 2\theta \] Maka: \[ R_2 = \frac{v_0^2 \cdot 2 \sin 2\theta \cos 2\theta}{g} \]

Perbandingan \( \frac{R_1}{R_2} \) adalah: \[ \frac{R_1}{R_2} = \frac{\frac{v_0^2 \sin 2\theta}{g}}{\frac{v_0^2 \cdot 2 \sin 2\theta \cos 2\theta}{g}} = \frac{1}{2 \cos 2\theta} \]

Jawaban: C. \( \frac{1}{2 \cos 2\theta} \)

Soal Nomor 24

Sebuah pegas memiliki konstanta pegas \( k \), digantungkan pada sebuah papan pada arah vertikal. Sebuah bola bermassa \( m \) diikatkan pada pegas yang tidak direnggangkan dan dibiarkan jatuh. Hitunglah jarak jatuhnya bola tersebut sebelum bola mulai bergerak balik jika diketahui percepatan gravitasi adalah \( g \)!

  • A. \( \frac{2mg}{k} \)
  • B. \( \frac{mg}{k} \)
  • C. \( 2mgk \)
  • D. \( \frac{mk}{g} \)
  • E. \( mk \)
Pembahasan

Ketika bola dijatuhkan dari keadaan setimbang (pegas belum direnggangkan), bola akan terus turun sampai energi potensial gravitasi berubah seluruhnya menjadi energi potensial elastis pegas. Saat titik terendah, kecepatannya nol dan bola mulai bergerak balik ke atas.

Energi potensial gravitasi berubah menjadi energi potensial pegas: \[ mgx = \frac{1}{2}kx^2 \]

Kalikan kedua ruas dengan 2 untuk memudahkan penyelesaian: \[ 2mgx = kx^2 \Rightarrow kx^2 - 2mgx = 0 \Rightarrow x(kx - 2mg) = 0 \]

Solusi yang bukan nol: \[ x = \frac{2mg}{k} \] Jadi, bola jatuh sejauh \( \frac{2mg}{k} \) sebelum mulai kembali ke atas.

Jawaban: A. \( \frac{2mg}{k} \)

📬 Pesan Semangat

"Jangan menyerah. Setiap soal yang kamu pecahkan hari ini adalah langkah kecil menuju impian besarmu."

Soal Nomor 25

Seorang dengan massa 64 kg melakukan terjun bebas dengan lengan dan kaki terlentang sedemikian rupa sehingga mengalami hambatan udara dengan kecepatan terminal 180 km/jam. Jika gaya hambat udara sebanding dengan \( bv^2 \) dengan \( b \) adalah konstanta dan percepatan gravitasi 9,81 m/s², hitunglah nilai konstanta \( b \)!

  • A. 1,5 kg/m
  • B. 1 kg/m
  • C. 0,5 kg/m
  • D. 0,25 kg/m
  • E. 0,125 kg/m
Pembahasan

Pada saat kecepatan terminal, gaya berat sama dengan gaya hambat udara: \[ mg = bv^2 \] Diketahui:

  • m = 64 kg
  • g = 9,81 m/s²
  • v = 180 km/jam = 50 m/s

Substitusi nilai: \[ 64 \cdot 9,81 = b \cdot (50)^2 \Rightarrow 627.84 = b \cdot 2500 \Rightarrow b = \frac{627.84}{2500} = 0.2511 \approx 0.25 \text{ kg/m} \]

Jawaban: D. 0,25 kg/m

Soal Nomor 26

Sebuah sumber bunyi menimbulkan taraf intensitas (TI) sebesar 10 dB. Jika ada 10 sumber bunyi itu yang identik, berapakah taraf intensitasnya?

  • A. 100 dB
  • B. 40 dB
  • C. 30 dB
  • D. 20 dB
  • E. 11 dB
Pembahasan

Taraf intensitas dinyatakan dengan rumus: \[ TI = 10 \log \left( \frac{I}{I_0} \right) \] Jika terdapat 10 sumber identik, maka intensitas total menjadi 10 kali lipat: \[ TI_{\text{baru}} = 10 \log (10 I / I_0) \] Karena TI awal adalah: \[ TI_1 = 10 \log (I / I_0) = 10 \text{ dB} \] Maka: \[ TI_{10} = 10 \log \left(10 \cdot \frac{I}{I_0}\right) = 10 \log (10) + 10 \log \left(\frac{I}{I_0}\right) = 10 + 10 = 20 \text{ dB} \]

Jawaban: D. 20 dB

Soal Nomor 27

Sebuah silinder berpiston berisi gas ideal yang volumenya 2 m3, tekanannya 105 Pa dan suhunya 300 K. Silinder itu kemudian disentuhkan pada tandon kalor yang suhunya dijaga tetap pada 900 K. Gas menjalani ekspansi pada tekanan tetap sehingga suhunya menjadi 900 K. Berapakah volume gas ideal pada akhir proses ekspansi?

  • A. 6 m3
  • B. 5 m3
  • C. 4 m3
  • D. 3 m3
  • E. 2 m3
Pembahasan

Karena tekanan tetap, gunakan hukum Gay-Lussac (pV/T = konstan) atau perbandingan: \[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \] Diketahui:
\( V_1 = 2 \, \text{m}^3 \), \( T_1 = 300 \, \text{K} \), \( T_2 = 900 \, \text{K} \)

Hitung: \[ V_2 = V_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} = 2 \cdot \frac{900}{300} = 2 \cdot 3 = 6 \, \text{m}^3 \]

Jawaban: A. 6 m3

Soal Nomor 28

Suatu mesin melakukan kerja 200 J untuk setiap putaran. Jika panas yang terbuang adalah 400 J untuk setiap putaran mesin, maka efisiensi mesin tersebut adalah:

  • A. ¼
  • B. 1/3
  • C. 2/3
  • D. ¾
  • E. 1
Pembahasan

Efisiensi mesin didefinisikan sebagai: \[ \eta = \frac{W}{Q_\text{masuk}} \] Diketahui:
Kerja \( W = 200 \, \text{J} \)
Panas terbuang \( Q_\text{keluar} = 400 \, \text{J} \)

Maka, panas masuk: \[ Q_\text{masuk} = W + Q_\text{keluar} = 200 + 400 = 600 \, \text{J} \] Efisiensi: \[ \eta = \frac{200}{600} = \frac{1}{3} \]

Jawaban: B. 1/3

Soal Nomor 29

Terkait dengan medan magnet:

  • A. Garis-garis gaya medan magnet selalu berbentuk kurva tertutup
  • B. Garis-garis gaya medan magnet dapat berbentuk kurva terbuka
  • C. Garis-garis gaya medan magnet menuju ke satu titik yang sama
  • D. Garis-garis gaya medan magnet meninggalkan suatu titik yang sama
  • E. Garis-garis gaya medan magnet bisa saling berpotongan
Pembahasan

Medan magnet memiliki sifat unik yaitu garis-garis gayanya selalu membentuk kurva tertutup. Ini berbeda dengan medan listrik, yang bisa berasal dari atau menuju titik muatan (terbuka). Garis gaya magnet keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan, lalu melanjutkan kembali melalui dalam magnet ke kutub utara — membentuk lintasan tertutup.

Garis medan magnet tidak pernah saling berpotongan dan tidak memiliki awal atau akhir terbuka.

Jawaban: A. Garis-garis gaya medan magnet selalu berbentuk kurva tertutup

Soal Nomor 30

Tiga buah resistor, masing-masing sebesar 15 ohm, 4 ohm, dan 8 ohm, disambung secara seri kemudian dihubungkan dengan baterai dengan beda potensial 9 volt. Perbandingan beda potensial yang terukur di ujung-ujung resistor 4 ohm dengan beda potensial totalnya adalah ...

  • A. 4/27
  • B. 8/27
  • C. 15/27
  • D. 19/27
  • E. 23/27
Pembahasan

Karena rangkaian disusun secara seri, arus yang mengalir pada ketiga resistor sama. Tegangan pada tiap resistor sebanding dengan nilai resistansinya.

Total hambatan:
\[ R_{\text{total}} = 15 + 4 + 8 = 27~\Omega \]

Beda potensial (tegangan) pada resistor 4 ohm sebanding dengan:
\[ \frac{4}{27} \times 9~\text{volt} \] Maka perbandingan tegangan pada resistor 4 ohm terhadap tegangan total adalah: \[ \frac{4}{27} \]

Jawaban: A. 4/27

Soal Nomor 31

Medan magnet pada jarak 10 cm dari suatu kawat berarus listrik 1 A adalah 2 μT. Pada jarak sejauh 1 cm dari kawat, medan magnetnya menjadi ...

  • A. 200 μT
  • B. 20 μT
  • C. 2 μT
  • D. 0,2 μT
  • E. 0,02 μT
Pembahasan

Medan magnet oleh kawat lurus panjang berarus diberikan oleh rumus: \[ B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r} \] Medan magnet berbanding terbalik dengan jarak dari kawat (\(B \propto \frac{1}{r}\)).

Diketahui:

  • B₁ = 2 μT pada r₁ = 10 cm
  • Ditanya: B₂ pada r₂ = 1 cm

Menggunakan perbandingan: \[ \frac{B_2}{B_1} = \frac{r_1}{r_2} = \frac{10}{1} = 10 \Rightarrow B_2 = 10 \times B_1 = 10 \times 2 = 20~\mu\text{T} \]

Jawaban: B. 20 μT

Soal Nomor 32

Seutas kawat yang panjangnya 0,2 m bergerak dengan kecepatan 1,5 m/s sejajar medan magnet seragam dengan kekuatan 0,5 Tesla. Besar gaya gerak listrik (ggl) yang terinduksi di dalam kawat tersebut adalah ...

  • A. 3 volt
  • B. 2,25 volt
  • C. 1 volt
  • D. 0,6 volt
  • E. 0 volt
Pembahasan

GGL induksi pada kawat yang bergerak tegak lurus medan magnet dirumuskan dengan: \[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \] Namun, jika kawat bergerak sejajar dengan medan magnet, maka sudut antara arah gerak dan medan adalah 0°, dan induksi tidak terjadi karena tidak ada komponen gerakan yang memotong medan.

Dalam hal ini, karena kawat **bergerak sejajar medan magnet**, maka: \[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \cdot \sin\theta = B \cdot l \cdot v \cdot \sin 0^\circ = 0 \]

Jawaban: E. 0 volt

📬 Pesan Semangat

"Energi tidak pernah hilang, hanya berubah bentuk, begitu juga dengan usahamu, yang suatu hari akan berubah menjadi keberhasilan."

Soal Nomor 33

Seberkas cahaya datang sejajar sumbu utama sebuah lensa cembung sehingga dibiaskan mengumpul di titik apinya. Jika di depan lensa cembung itu diletakkan lensa cembung kedua, maka ...

  • A. Berkas dibiaskan dan mengumpul di titik yang lebih jauh
  • B. Berkas dibiaskan dan mengumpul di titik yang lebih dekat
  • C. Berkas dibiaskan dan mengumpul di titik api lensa pertama
  • D. Berkas dibiaskan dan mengumpul di titik api lensa kedua
  • E. Berkas dibiaskan menyebar
Pembahasan

Ketika sebuah berkas cahaya sejajar datang ke lensa cembung, cahaya akan dibiaskan dan mengumpul di titik fokusnya.

Jika lensa cembung kedua diletakkan di depan lensa pertama (pada jalur cahaya sebelum mencapai lensa pertama), maka lensa kedua akan terlebih dahulu membiaskan cahaya sejajar tersebut. Karena lensa kedua juga cembung, maka berkas cahaya akan mulai dibiaskan lebih awal menuju titik fokus gabungan.

Hasil akhirnya adalah titik kumpul (fokus) akan lebih dekat karena efek pembiasan ganda dua lensa cembung yang menghasilkan panjang fokus gabungan lebih kecil dari panjang fokus masing-masing lensa.

Jawaban: B. Berkas dibiaskan dan mengumpul di titik yang lebih dekat

Soal Nomor 34

Sebuah eksperimen interferensi Young dilakukan dengan menggunakan sinar laser Argon dengan panjang gelombang \( \lambda = 515 \, \text{nm} \). Jarak pisah antar celah adalah \( d = 0{,}5 \, \text{mm} \), dan pola interferensi nampak pada layar yang berjarak \( L = 3{,}3 \, \text{m} \) dari celah. Berapakah jarak antara pola terang yang berdekatan?

  • A. 1,7 mm
  • B. 3,4 mm
  • C. 5,1 mm
  • D. 6,8 mm
  • E. 7,2 mm
Pembahasan

Jarak antara dua pola terang yang berdekatan pada pola interferensi celah ganda dapat dihitung dengan rumus:

\( \Delta y = \frac{\lambda L}{d} \)

Diketahui:

  • \( \lambda = 515 \, \text{nm} = 515 \times 10^{-9} \, \text{m} \)
  • \( L = 3{,}3 \, \text{m} \)
  • \( d = 0{,}5 \, \text{mm} = 0{,}5 \times 10^{-3} \, \text{m} \)

Substitusi ke rumus: \[ \Delta y = \frac{515 \times 10^{-9} \times 3{,}3}{0{,}5 \times 10^{-3}} = \frac{1699{,}5 \times 10^{-9}}{0{,}5 \times 10^{-3}} \] \[ = \frac{1699{,}5}{0{,}5} \times 10^{-6} = 3399 \times 10^{-6} \, \text{m} = 3{,}4 \, \text{mm} \]

Jawaban: B. 3,4 mm

Soal Nomor 35

Panjang lintasan optik bagi seberkas cahaya adalah perkalian antara panjang lintasan dalam medium dan indeks bias medium. Lintasan dalam beberapa medium yang ditempuh dengan waktu paling singkat berarti ...

  • A. Sebuah garis lurus
  • B. Lintasan optik paling pendek
  • C. Lintasan paling pendek dalam medium
  • D. Tunduk pada hukum Lambert
  • E. Membelok sesuai dengan frekuensi
Pembahasan

Panjang lintasan optik adalah \( L = n \cdot d \), di mana \( n \) adalah indeks bias dan \( d \) adalah panjang lintasan dalam medium. Prinsip yang menyatakan bahwa cahaya menempuh lintasan dengan waktu tercepat disebut Prinsip Fermat.

Dalam lintasan yang melibatkan beberapa medium, cahaya memilih jalan yang membuat waktu tempuh total paling singkat — bukan sekadar lintasan terpendek secara geometris. Ini menyebabkan cahaya membelok saat berpindah medium, seperti yang dijelaskan dalam hukum Snellius.

Karena waktu tempuh cahaya dalam medium bergantung pada indeks bias, maka lintasan tercepat berarti lintasan optik paling pendek (yaitu \( n \cdot d \) minimum).

Jawaban: B. Lintasan optik paling pendek

Soal Nomor 36

Seseorang melihat sebuah benda yang terletak di suatu tempat dengan jelas. Tiba-tiba ia meletakkan lensa cembung tepat di depan matanya sehingga benda itu terlihat kabur olehnya. Mengapa?

  • A. Bayangan bergeser ke belakang retina dan terbalik
  • B. Bayangan bergeser ke belakang retina dan tegak
  • C. Bayangan bergeser ke depan retina dan terbalik
  • D. Bayangan bergeser ke depan retina dan tegak
  • E. Bayangan tetap di retina dan tegak
Pembahasan

Ketika seseorang melihat sebuah benda tanpa alat bantu optik, cahaya dari benda difokuskan tepat di retina oleh lensa mata, sehingga terlihat jelas.

Jika tiba-tiba diletakkan sebuah lensa cembung di depan mata, lensa ini akan mengumpulkan sinar cahaya sebelum masuk ke lensa mata. Ini menyebabkan sinar-sinar sejajar dari benda menjadi lebih konvergen saat memasuki mata.

Akibatnya, lensa mata akan memfokuskan cahaya terlalu cepat, sehingga bayangan terbentuk di depan retina. Bayangan ini menjadi kabur karena tidak jatuh di retina, dan tetap dalam keadaan terbalik seperti lazimnya bayangan yang dibentuk oleh mata.

Jawaban: C. Bayangan bergeser ke depan retina dan terbalik

Soal Nomor 37

Seorang pengamat bergerak dengan kecepatan \( 0{,}6c \) menyusur permukaan bumi, dengan \( c \) adalah cepat rambat cahaya dalam ruang hampa. Pengamat itu melewati sebuah bangun di bumi yang terlihat olehnya sebagai sebuah lingkaran dengan jari-jari 1 m. Bangun geometris itu jika dilihat oleh orang yang diam di bumi berupa elips dengan setengah sumbu pendek ...

  • A. 0,8 m
  • B. 1 m
  • C. 1,25 m
  • D. 1,32 m
  • E. 1,36 m
Pembahasan

Langkah 1: Gunakan rumus kontraksi panjang

\[ L = L_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \] Karena panjang yang tampak oleh pengamat adalah 1 m: \[ 1 = L_0 \sqrt{1 - \left(\frac{0{,}6c}{c}\right)^2} \] \[ 1 = L_0 \sqrt{1 - 0{,}36} = L_0 \sqrt{0{,}64} \] \[ L_0 = \frac{1}{\sqrt{0{,}64}} = \frac{1}{0{,}8} = 1{,}25 \text{ m} \] Jadi, panjang sesungguhnya (dilihat dari bumi) adalah 1,25 m.

Langkah 2: Hitung jarak titik api elips

Karena elips terbentuk oleh kontraksi panjang pada satu sumbu (panjang jadi diameter), kita bisa pakai rumus: \[ f = \sqrt{L_0^2 - L^2} = \sqrt{(1{,}25)^2 - (1)^2} = \sqrt{1{,}5625 - 1} = \sqrt{0{,}5625} = 0{,}75 \text{ m} \]

Maka jarak antar titik api: \[ 2f = 2 \times 0{,}75 = 1{,}5 \text{ m} \]

Jawaban: C. 1,25 m

Soal Nomor 38

Relasi ketidakpastian Heisenberg bermakna bahwa ...

  • A. Posisi dan momentum partikel tidak dapat diukur dengan pasti
  • B. Posisi dan momentum partikel tidak dapat diukur dengan pasti secara simultan
  • C. Posisi dan momentum partikel tidak dapat diukur secara simultan
  • D. Posisi dan momentum partikel dapat diukur secara simultan dengan pasti
  • E. Ketidakpastian pengukuran momentum dan posisi saling bebas
Pembahasan

Prinsip Ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa: \[ \Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{h}{4\pi} \] Artinya, semakin tepat posisi suatu partikel diketahui (Δx kecil), maka semakin tidak pasti momentumnya (Δp besar), dan sebaliknya.

Prinsip ini tidak menyatakan bahwa posisi atau momentum tidak bisa diketahui, tetapi menyatakan bahwa keduanya tidak bisa diketahui secara bersamaan dengan ketelitian tak terbatas.

Jawaban: B. Posisi dan momentum partikel tidak dapat diukur dengan pasti secara simultan

📬 Pesan Semangat

"Jika cahaya bisa menembus kegelapan, maka usahamu hari ini bisa menembus kegagalan kemarin."

Soal Nomor 39

Elektron pada keadaan 6f pada atom hidrogen memiliki energi dan momentum sudut sebesar ...

  • A. \( E = -0{,}85 \ \text{eV}, \quad L = \sqrt{6} \ h \)
  • B. \( E = -0{,}54 \ \text{eV}, \quad L = \sqrt{6} \ h \)
  • C. \( E = -0{,}54 \ \text{eV}, \quad L = \sqrt{12} \ h \)
  • D. \( E = -0{,}38 \ \text{eV}, \quad L = \sqrt{6} \ h \)
  • E. \( E = -0{,}38 \ \text{eV}, \quad L = \sqrt{12} \ h \)
Pembahasan

1. Energi Elektron:

Untuk atom hidrogen, energi pada keadaan \( n \) diberikan oleh: \[ E_n = -\frac{13{,}6}{n^2} \ \text{eV} \] Untuk keadaan \( n = 6 \): \[ E = -\frac{13{,}6}{6^2} = -\frac{13{,}6}{36} \approx -0{,}38 \ \text{eV} \]

2. Momentum Sudut:

Momentum sudut elektron ditentukan oleh bilangan kuantum azimut \( l \) melalui rumus: \[ L = \sqrt{l(l+1)} \cdot h \] Karena disebutkan 6f, maka \( l = 3 \): \[ L = \sqrt{3(3+1)} \cdot h = \sqrt{12} \cdot h \]

Jawaban: E. \( E = -0{,}38 \ \text{eV}, \quad L = \sqrt{12} \ h \)

Soal Nomor 40

Energi ionisasi dari atom hidrogen adalah 13,6 eV. Berapakah energi dari tingkat keadaan \( n = 5 \)? ..... eV

  • a. 2,72
  • b. -2,72
  • c. 0,544
  • d. -0,544
  • e. 0,628
Pembahasan

Rumus energi elektron dalam atom hidrogen:

\[ E_n = -\frac{13{,}6}{n^2} \ \text{eV} \] Untuk \( n = 5 \): \[ E_5 = -\frac{13{,}6}{25} = -0{,}544 \ \text{eV} \]

Jawaban: d. -0,544

Temukan soal Fisika UM UGM lainnya!

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

تعليقات

Popular Posts

Soal dan Pembahasan - Penalaran Kuantitatif UTBK SNBT 2024

Soal dan Pembahasan Fisika SM ITB

Soal UTBK-SNBT Paket 23

Kumpulan Soal Fisika UM UGM

Soal UTBK-SNBT Paket 30