Penulis Soal dan jawaban KSM 2019 mapel Fisika terintegrasi (no. 1 - 10)
Kompetisi sain madrasah 2019 tingkat kota dan kabupaten sudah berlangsung serentak pada 21 juli 2019, Berikut soal pilihan ganda dan pembahasan KSM fisika 2019
Soal KSM 2019 No. 1 tentang gaya magnetik atau gaya lorentz.
1.Terdapat lima buah kabel pararel yang terpisah satu sama lainnya dengan jarak yang sama antar kabel yaitu d = 8cm,mempunyai panjang kabel 10 m, dan membawa arus yang besarnya sama, 300 A keluar bidang atau sisi depan permukaan. Setiap kabel saling terpengaruh dari gaya magnetik yang diberikan oleh kabel yang lain. Menggunakan notasi vektor satuan, pernyataan berikut ini yang benar terkait total gaya magnetik pada setiap kabel adalah….
(A) Kabel 1= (4,69× 10⁻⁴N) ĵ
(B) Kabel 2= (1,88× 10⁻⁴N)ĵ
(C) Kabel 4= (2,35×10⁻⁴N)ĵ
(D) Kabel 5= (-3,43×10⁻⁴ N)ĵ
2. Gambar berikut menunjukkan skema alat spektrometer massa yang dapat digunakan untuk mengukur massa dari sebuah ion.
Sebuah ion dengan muatan q yang akan diukur massanya berasal dari sumber S. Ion dari keadaan diam, dipercepat dengan medan listrik yang dihasilkan dari suatu beda potensial V. Ion memasuki tabung yang mempunyai medan magnetik seragam B yang berarah keluar bidang tegak lurus terhadap lintasan
ion. Ion bergerak separuh lingkaran dan menumbuk detektor lebar berbentuk garis yang terdapat pada bagian dasar tabung pada titik yang berjarak x = 1,6 m. Jika B = 80 mT, V =
1000 V dan muatan ion q = +1,6 X 10-19C. Berapakah massa dari ion tunggal?
(B) 3,20 cm/s
(C) 5,35 cm/s
(D) 6,42 cm/s
4. Wukuf di padang Arafah adalah salah satu rukun haji. Pada malam hari, suhu udara di padang Arafah bisa sangat dingin, dan tenda tenda jamaah haji didirikan dengan jarak yang sangat berdekatan. Asumsikan bahwa tenda berbentuk silinder bundar dengan luas permukaan atas 𝑎 = 1,4 𝑚2 dan tingginya ℎ = 4,2 𝑚. Apabila 𝑃𝑟 adalah rata-rata energi yang dilepaskan masing-masing tenda ke lingkungannya melalui sisi atas dan samping tenda, kemudian Npr adalah rata-rata dari N yang identik. Jika tenda-tenda saling menempel rapat dan gabungan tenda tersebut
juga membentuk silinder besar dengan permukaan atasnya Na dan tinggi h, rata-rata radiasi silinder besar adalah 𝑃ℎ. Jika N = 1000,
berapa persentase total energi yang bisa disimpan atau tidak terlepas dari tenda-tenda yang rapat tersebut?
(A) 60%
(B) 70%
(C) 80%
(D) 90%
Pembahasan :
6. Pemerintah Indonesia berencana membangun pusat pembangkit listrik, yang menghasilkan daya listrik sebesar 755 MW dengan konsumsi bahan bakar batubara sebesar 420 ton per jam. Panas yang dihasilkan pembakaran batubara tersebut adalah 32 MJ/kg. Berapakah efisiensi dari pusat pembangkit listrik tersebut?
Pembahasan Soal ksm fisika 2019 MA / SMA bab efisiensi energi
7. Sebuah kubah masjid berbentuk busur cincin setengah lingkaran (Gambar a) berjari-jari R, dengan muatan +Q yang terdistribusi merata menghasilkan medan listrik Ec pada titik P. Apabila kubah tersebut runtuh sehingga menjadi sebuah titik dengan jarak R dari P (Gambar b), berapakah besar faktor pengali dari medan listrik pada titik P?
(A) 1,04
(B) 1,35
(C) 1,57
(D) 1,70
(A) Gas yang terdapat pada mesin tersebut termasuk jenis gas diatomik
(B) Efisiensi mesinnya adalah 75%
(C) Kalor yang diserap pada proses
Kunci jawaban :
1. B 2. C 3. A 4. D 5. A 6. C 7. C 8. B 9. A 10. B
>>>> Soal bentuk pdf bisa di download disini
Kompetisi sain madrasah 2019 tingkat kota dan kabupaten sudah berlangsung serentak pada 21 juli 2019, Berikut soal pilihan ganda dan pembahasan KSM fisika 2019
Soal KSM 2019 No. 1 tentang gaya magnetik atau gaya lorentz.
1.Terdapat lima buah kabel pararel yang terpisah satu sama lainnya dengan jarak yang sama antar kabel yaitu d = 8cm,mempunyai panjang kabel 10 m, dan membawa arus yang besarnya sama, 300 A keluar bidang atau sisi depan permukaan. Setiap kabel saling terpengaruh dari gaya magnetik yang diberikan oleh kabel yang lain. Menggunakan notasi vektor satuan, pernyataan berikut ini yang benar terkait total gaya magnetik pada setiap kabel adalah….
(A) Kabel 1= (4,69× 10⁻⁴N) ĵ
(B) Kabel 2= (1,88× 10⁻⁴N)ĵ
(C) Kabel 4= (2,35×10⁻⁴N)ĵ
(D) Kabel 5= (-3,43×10⁻⁴ N)ĵ
Kunci Jawaban: B
Gaya magnetik / Lorentz pada kabel 2
a1 = d arah y positif ( j )
a2 = 0
a3 = d arah y negatif ( - j )
a4 = 2d arah y positif ( j )
a5 = 3d arah y positif ( j )
F | µo . I1 . I2 | |
___ | = | ________ |
L | 2πa |
F | µo .I.I | ||
___ | = | ______ | (1/d) – (1/d) + (1/2d)+ (1/3d) |
l | 2π |
F | µo.I.I | 1 | 1 | ||
___ | = | _____ | ___ | + | ____ |
l | 2π | 2d | 3d |
F | µo.I .I | 1 | 1 | ||
___ | = | _______ | ___ | + | ___ |
L | 2π | 2d | 3d |
F | 4π.10-7 .9.104 | 3 + 2 | |
___ | = | ________ | ____ |
10 | 2π | 6.d |
F | 4π.10-7 .9.104 | 5 | |
___ | = | _________ | ____ |
10 | 2π | 6.0,8 |
F | = | 1,88.10-4 N j | |||||
2. Gambar berikut menunjukkan skema alat spektrometer massa yang dapat digunakan untuk mengukur massa dari sebuah ion.
Sebuah ion dengan muatan q yang akan diukur massanya berasal dari sumber S. Ion dari keadaan diam, dipercepat dengan medan listrik yang dihasilkan dari suatu beda potensial V. Ion memasuki tabung yang mempunyai medan magnetik seragam B yang berarah keluar bidang tegak lurus terhadap lintasan
ion. Ion bergerak separuh lingkaran dan menumbuk detektor lebar berbentuk garis yang terdapat pada bagian dasar tabung pada titik yang berjarak x = 1,6 m. Jika B = 80 mT, V =
1000 V dan muatan ion q = +1,6 X 10-19C. Berapakah massa dari ion tunggal?
(A) 1,4 × 10-25 kg
(B) 2,6 × 10-25 kg
(C) 3,3 × 10-25 kg
(D) 4,1 × 10-25 kg
jawaban: C
pembahasan:
(B) 2,6 × 10-25 kg
(C) 3,3 × 10-25 kg
(D) 4,1 × 10-25 kg
jawaban: C
pembahasan:
B2.Q.r2 | |
m = | ________ |
2.V |
(8.10-3)21,6.10-19 .0,82 | |
m = | ___________________ |
2.1000 |
(8.10-3)21,6.10-19 .0,82 | |
m = | ___________________ |
2.1000 |
m = | 3,27.10-25 kg |
m = | 3,3.10-25 kg |
3. Allah berfirman dalam Al Quran surat Saba’ ayat 2 yang artinya “Dia mengetahui apa yang masuk ke dalam bumi dan apa yang ke luar darinya, apa yang turun dari langit dan apa yang naik kepada-Nya. Dan Dia Maha Penyayang lagi Maha Pengampun”. Ayat tersebut menggambarkan tentang fenomena yang terjadi setiap saat pada bumi kita,adanya “apa (sesuatu)” yang naik atau turun ke bumi kita. Atmosfer bumi bagian bawah berisikan ionnegatifmaupunpositifyangdiproduksidari elemen-elemen radioaktif di tanah dan sinar kosmik dari angkasa. Pada suatu daerah yang tercatat mempunyai kuat medan listrik 320 V/m dengan arah medannya turun ke bawah menghasilkan ion tunggal bermuatan positif dengan densitas 690 cm^-3 menuju permukaan bumi dan ion tunggal bermuatan negatif melayang menuju ke atas meninggalkan permukaan bumi dengan densitas 560 cm^-3. Apabila konduktivitas udara di tempat itu adalah 2,80 10-14 Ωm^-1, berapakah kecepatan ion saat melayang, dengan asumsi kecepatan ion positif dan negatif sama.…
(A) 2,00 cm/s(B) 3,20 cm/s
(C) 5,35 cm/s
(D) 6,42 cm/s
4. Wukuf di padang Arafah adalah salah satu rukun haji. Pada malam hari, suhu udara di padang Arafah bisa sangat dingin, dan tenda tenda jamaah haji didirikan dengan jarak yang sangat berdekatan. Asumsikan bahwa tenda berbentuk silinder bundar dengan luas permukaan atas 𝑎 = 1,4 𝑚2 dan tingginya ℎ = 4,2 𝑚. Apabila 𝑃𝑟 adalah rata-rata energi yang dilepaskan masing-masing tenda ke lingkungannya melalui sisi atas dan samping tenda, kemudian Npr adalah rata-rata dari N yang identik. Jika tenda-tenda saling menempel rapat dan gabungan tenda tersebut
juga membentuk silinder besar dengan permukaan atasnya Na dan tinggi h, rata-rata radiasi silinder besar adalah 𝑃ℎ. Jika N = 1000,
berapa persentase total energi yang bisa disimpan atau tidak terlepas dari tenda-tenda yang rapat tersebut?
(A) 60%
(B) 70%
(C) 80%
(D) 90%
Pembahasan :
no.4 Pembahasan soal Ksm fisika 2019 MA tentang radiasi kalor
Luas sebuah atap tenda haji (a)
a =1,4 m2
rumus luas lingkaran:
a = π.r2
1,4 = π.r2
1,4 = (22/7) . r2
r2 = 0,445
r = 0,667
luas permukaan samping (As)
As = 2πrh = 2 . (22/7) . 0,667 . 4,2 = 17,609 m2
Luas total sebuah tenda / silinder = 1,4 + 17,609 = 19 m2
Jika N (1000) buah tenda di pasang sendiri – sendiri (tidak berdempetan) maka luas total = 19000
N.a = 1,4 . 1000 = 1400 m2
1400 = π.r2
1400 = (22/7) . r2
r2 = 445,455
r = 21,106 m
luas permukaan samping:
As = 2πrh = 2 . (22/7) . 21,106 . 4,2 = 557,198 m2
Total = 557,198 + 1400 = 1957, 198 m2
persen energi / kalor yang terlepas:
1957, 19 | ||
Q = | _________ | . 100% = 10% |
19000 |
Sehingga, energi yang dapat disimpan sebesar 100% - 10 % = 90 %
5. Sebuah Tim Gerak Cepat Kesehatan Haji Indonesia membawa sebuah tabung Oksigen berbentuk silinder dengan ukuran 6,7 liter dan bertekanan 250 bar sejak pukul 05.00 dini hari saat suhu udara masih pada 15oC. Mereka bertugas di sekitar Ka’bah untuk menolong jamaah haji yang sakit saat menunaikan tawaf. Setelah Dzuhur pada pukul 14.00, suhu udara di Makah menjadi 38°C dan volumenya telah menjadi 3,5 liter. Jika diasumsikan sebagai gas ideal dengan suhu gas sama dengan suhu udara Makah, berapakah tekanannya sekarang?
(A) 510 atm
(B) 758 atm
(C) 996 atm
(D) 1212 atm
jawab: A
(B) 758 atm
(C) 996 atm
(D) 1212 atm
jawab: A
No. 5 pembahasan soal ksm fisika ma 2019 bab gas ideal / teoi kinetik gas
P1.V1 | P2 . V2 | |
______ | = | _______ |
T1 | T2 |
250 . 6,7 | P2 . 3,5 | |
_______ | = | ________ |
273 + 15 | 273 + 38 |
P2 = 516,79 bar P2 = 516,79 . 0,987 atm P2 = 510 atm |
(A) 10%
(B) 15%
(C) 20%
(D) 25%
jawab:(B) 15%
(C) 20%
(D) 25%
Pembahasan Soal ksm fisika 2019 MA / SMA bab efisiensi energi
| | Pout | |
| η = | _______ | . 100% |
| | Pin | |
| | 755 MW | |
| η = | _______________ | . 100% |
| | 420 ton/jam . 32 MJ/kg | |
| | 755 . 3600 MW | |
| η = | _____________ | . 100% |
| | 420000. 32 MW | |
| η = | 20% |
7. Sebuah kubah masjid berbentuk busur cincin setengah lingkaran (Gambar a) berjari-jari R, dengan muatan +Q yang terdistribusi merata menghasilkan medan listrik Ec pada titik P. Apabila kubah tersebut runtuh sehingga menjadi sebuah titik dengan jarak R dari P (Gambar b), berapakah besar faktor pengali dari medan listrik pada titik P?
(A) 1,04
(B) 1,35
(C) 1,57
(D) 1,70
8. Terdapat dua buah elektron yang terpisah pada jarak 2 cm, kemudian dari jarak tak terhingga ditembakkanlah sebuah elektron sehingga elektron tersebut berada diantara kedua elektron sebelumnya. Berapakah kecepatan awal dari elektron yan g ditembakkan tersebut?
(A) 2,7 m/s
(B) 3,2 m/s
(C) 4,5 m/s
(D) 5,3 m/s
(B) 3,2 m/s
(C) 4,5 m/s
(D) 5,3 m/s
9. Gambar dibawah ini menunjukkan sebuah kabel yang berbentuk lingkaran dengan arus di dalamnya i = 4,6 mA, berjari-jari a = 1,8 cm dan
tegak lurus terhadap arah radial simetrik yang menyimpangkan medan magnetik. Medan magnetik sebesar B = 3,4 mT terdapat
pada seluruh tempat disekitar kabel berbentuk lingkaran tersebut berarah θ = 20°o terhadap normal bidang kabel. Berapakah besar gaya dari medan yang ada pada lingkaran?
(A) 6,0 × 10−7 N
(B) 7,5 × 10−7 N
(C) 8,3 × 10−7 N
(D) 9,6 × 10−7 N
10. Sebuah gas ideal (1 mol) pada mesin yang beroperasi seperti pada siklus di bawah ini, Proses BC dan DA adiabatik, maka pernyataan yang benar adalah ....(B) 7,5 × 10−7 N
(C) 8,3 × 10−7 N
(D) 9,6 × 10−7 N
(A) Gas yang terdapat pada mesin tersebut termasuk jenis gas diatomik
(B) Efisiensi mesinnya adalah 75%
(C) Kalor yang diserap pada proses
Kunci jawaban :
1. B 2. C 3. A 4. D 5. A 6. C 7. C 8. B 9. A 10. B
>>>> Soal bentuk pdf bisa di download disini
