Evaluasi Kompetensi Bab 1-6 1. Permitivitas ruang hampa 8,85 x 10-12 C 2/N m2.

sebuah konduktor dengan jari-jari 0,1 m membawa suatu muatan postif 10-4 C. Sebuah partikel P dengan massa 2x 10-5 kg membawa muatan negatif 1010

C dibebaskan dair keadaan diam pada jarak 1 m dari pusat bola. Jika gaya akibat gravitasi

diabaikan, kecepatan P ketika menabrak permukaan bola adalah ....(Soal No.16 ) 2. a. Apakah dua kondisi yang harus dipenuhi agar dua sumber interferensi, frinji-frinji terang bisa diamati dengan jelas. b. Gambar di bawah ini mengiliustrasikan seperangkat percobaan celah ganda young. Jarak antara celah ganda ke layar adalah 2,0 m. Jarak antara kedua celah 0,3 mm, dan panjang gelombang cahaya adalah 660 nm.

(i) Tentukan sudut deviasi untuk interferensi minimum orde ke empat (dalam radian) (ii) Tentukan jarak antara frinji-frinji ternag yang diamati pada layar. (iii) Taksirlah secara teoritis orde maksimum frinji-frinji terang yang dapat diamati pada layar. ( Soal No.2) 3. 12,0 cm x x x x x x x x x x x x x x x 15,0 cm x

a. Diagram diatas menunjukkan suatu medan magnetic dirahkan tegaka lurus pada bidang sebuah kumparan persegi panjang terdiri dari 40 lilitan berukuran 12,0 cm x 15,0 cm. medan magnetic dijaga konstan pada nilai 3,50 T ketika kumparan ditarik kekiri memotong tegak lurus medan magnetic. Hitung ggl induksi pada ujung-ujung kumparan jika kumparan tersebut dikeluarkan dari medan magnetic dalam 0,50 s. b. Jika hambatan kumparan adalah 2,0 Ohm, tentukan besar dan arah arus induksi dalam loop. c. Medan magnetic pada ( a)ditingkatkan menjadi 3,50 T. Tentukan ggl induksi pada ujung-ujung kumparan ,jika kumparan tersebut dirotasi melalui sudut 900 dalam 0,40 s. ( Soal No. 5)

Uji Kompetensi Bab 7 4. Suatu benda hitam dengan radius 5 cm dijaga tetap pada suhu 327 0 C a. Berapakah daya kalor radiasi yang di pancarkan? b. Berapakah panjang gelombang untuk energi radiasi maksimum ? ( Soal No. 13 ) 5. Andaikan 5,5% energi lampu pijar dipancarkan sebagai sinar tampak yang panjang gelombangnya 5400 A dan konstanta planck h = 6,6 x 10
-34

J s. Tentukan jumlah foton yang dipancarkan lampu

pijar 100 W dalam setiap sekon. (Soal No. 20 ) Uji Kompetensi Bab 8 6. Gambar berikut menunjukkan tingkat-tingkat energi sebuah atom tertentu. Jika suatu gas dari atom seperti ini disinari oleh seberkas cahaya putih, garis-garis absorpsi apakah yang diharapkan dalam spectrum ( hitung panjang gelombang panjang gelombang yang mungkin ), ketika percobaan di pandang sepanjang sumbu-sumbu berkas cahaya ( lihat gambar). ( Soal No.24 ) E(eV) 7,0 5,3 3,5 0 7. Tunjukkan 18 keadaan kuantum yang memiliki energi yang sama untuk n = 3. ( Soal No. 38) Uji Kompetensi Bab 9 8. Sebuah mobil bak terbuka bergerak mendatar dengan kelajuan 10 m/s. anang yang berada dalam mobil melemparkan sebuah bola dengan kelajuan 5,0 m/s membentuk sudut 37 oleh (a) Anang , (b) helen yang diam ditepi jalan. (Soal No .2) Uji Kompetensi Bab 10 9. Seberkas proton yang luas penampangnya 2 cm 2 membawa 1,44 x 10 9 partikel tiap detik. Energi tiap partikel adalah 1,50 MeV. Berkas ini menembus daging setebal 0,90 cm ( massa jenis 0,80 g/cm3 ), dan setelah menembus daging tersebut intensitas berkas proton tinggal 10% dari intensitas semula. Tentukan dosis serapan (dalam rad )dan dosis serapan ekivalen (dalam Sv) yang diserap daging itu setiap detiknya. (Soal No.26 )
0

( sin 37

= 0,6 )

terhadap arah mendatar (sumbu x). Tuliskan fungsi kedudukan (terhadap waktu ) bola bial diamati

Penyelesaian
1. Diket : Q1 = 10-4 Q2 = 10-10 r1 = 0,1 m Dit : V ( kecepatan ) P ketika menabrak bola? Jawab E p2 E p1 (P ) = 1 1 kq1 q 2 kq1 q 2 = kq1 q 2 r r r1 r2 1 2 r2 = 1 m m = 2 x 10-5

1 1 = 9 x10 9 Nm 2 C 2 .10 4 C.10 10 C m 0,1 1 0,99 = 9 x10 5 Nm 2 m 0,01 = 9 x10 5.99 = 891x10 5 J E P = E K 891x10 5 = 891x10 5 V 2 = 891 V = 891 = 29.8m / s 1 2 mv 2 1 = .2 x10 5 V 2 2

2. Diket : L= 2 m d = 0,3 mm = 0,3 x 10-3 m

= 660 nm = 6,6 x 10-7m

d sin =( n+1/2) 0,3 x 10-3 sin = ( 4 + ) (6,6 x 10-7) sin = 4,5 (6,6 x 10-7) / 0,3 x 10-3 sin = 99 x 10-4 = 0,0099

(ii) jarak terang dan gelap y = L / 2 d y = 2 m (6,6 x 10-7) m /2 ( 0,3 x 10-3m ) = 2 2 x 10-4 m = 2,2 x 10-3 m = 2,2 mm (iii) d sin n = n sin n = n / d sin n = n (6,6 x 10-7) m / 0,3 x 10-3m sin n = 2 2 x 10-4 n sin n maksimum, sin n = 1 1 = 2 2 x 10-4 n n = 1/ 2 2 x 10-4 n = 450 3. Diket : l = 12,0 cm = 0,12 m B = 3,50 T t = 0,50 s R = 2,0 ohm Dit : a. ? b. i ? c. ? dengan rotasi 900 dalam 0,40 s Jawab a. = -NA B / t = - 40 . 0, 018 m2 . 3,50 T / 0,50 s = 2,52 / 0,50 = 5,04 volt b. i = / R = 5,04 / 2,0 = 2,52 A c. Rotasi 900 dalam 0,40 s p = 15,0 cm = 0,15 m N = 40 lilitan A = p.l = 0,15 m . 0,12 m = 0, 018 m2

4. Diket : r = 5 cm = 5 x 10-2 m T = 327 0C= 600 K = 6 x10-2 K = 5,67 x 10-8 W m-2 K-4 Dit : a. P ? b. ? Jawab a. P = e A T4

e = 1 (untuk benda radiasi hitam )

= 1 (5,67 x 10-8 W m-2 K-4) ( 4r2) (6 x10-2 K )4 = 5,67 x 10-8 W m-2 K-4 ( 4 x 3,14 (5 x 10-2 m)2 ) (1296 x10-8 K4) = 230,73 Watt b.

T = 2,9 x 10 -3 m K

= 2,9 x 10 -3 m K / 6 x10-2 K = 0,48 x 10 -5 m = 48 x 10 -7 m h = 6,6 x 10-34 J s t=1s c = 3 x 108 m/s

5. Diket : = 5400 A = 540 x10-9 m P = 100Wat Dit : n ? Jawab E =W n h c/ = P t n =Pt /hc

n = 100 W (1) 540 x10-9 m / 6,6 x 10-34 J s . 3 x 108 m /s n = 540 x 10-7 / 19,8 x 10-26 = 27,27 x 1019 foton 6. Diket : E 1 = 0 h = 6,6 x 10-34 J s Dit : yang mungkin ? Jawab E = h f = h c/ atau = h c/E 2,1 = h c / E2,1 = 6,6 x 10-34 J s . 3 x 108 m/s / (3,5-0) eV(1,6 x 10-19) E 2 = 3,5 eV E 3 = 5,3 eV E 4 = 7,0 eV c = 3 x 108 m/s

1 e V= 1,6 x 10-19

= 19,89 x 10-26 / 5,6 x 10-19 = 3,55 x 10-7 = 355 nm 3,1 = h c / E3,1 = 6,6 x 10-34 J s . 3 x 108 m/s / (5,3 - 0) eV(1,6 x 10-19) = 19,89 x 10-26 / 8,48 x 10-19 = 2,34 x 10-7 =234 nm 4,1 = h c / E4,1 = 6,6 x 10-34 J s . 3 x 108 m/s / (7 - 0) eV(1,6 x 10-19) = 19,89 x 10-26 / 11,2 x 10-19 = 1,77 x 10-7 =1,77 nm 7. Dit: 18 keadaan kuantum untuk n = 3 ? Jawab Keadaan kuantum l m1 2 +2 2 +2 2 +1 2 +1 2 0 2 0 2 -1 2 -1 2 -2 2 -2 1 +1 1 +1 1 0 1 0 1 -1 1 -1 0 0 0 0

n 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

ms + -1/2 + -1/2 + -1/2 + -1/2 + -1/2 + -1/2 + -1/2 + -1/2 + -1/2