√ Rangkuman, Teladan Soal Pembahasan Fisika Modern

RANGKUMAN FISIKA MODERN

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

Relativitas Khusus

Teori relativitas menyidik bagaimana pengukuran suatu besaran fisika bergantung pada pengamat ibarat halnya dengan kejadian yang diamati.

Relativitas Newton

Teori relativitas Newton dipakai untuk benda-benda yang mempunyai kecepatan lebih rendah daripada kecepatan cahaya.

Relativitas Einstein

Teori relativitas Einstein berlaku umum, berbeda dengan teori relativitas Newton yang hanya berlaku untuk benda-benda yang bergerak dengan kecepatan jauh lebih kecil daripada kecepatan cahaya. Einstein memperkenalkan teori relativitas khusus dengan merevisi teori relativitas Newton. Persamaan relativitas kecepatan berdasarkan Einstein adalah:

Postulat Einstein

Einstein mengemukakan dua postulat dalam teori relativitas khusus, yaitu:

1. Postulat Pertama
   
   Hukum-hukum fisika mempunyai bentuk yang sama pada setiap kerangka pola inersia. Postulat ini dikemukakan alasannya tidak adanya kerangka pola yang berlaku umum sebagai pola mutlak dan merupakan ekspansi dari teori relativitas Newton.


2. Postulat Kedua
   
   Kecepatan cahaya di ruang hampa ke segala arah ialah selalu sama untuk semua pengamatan dan tidak bergantung pada kecepatan sumber cahaya atau pengamat.
   
   c =3 x 108 m/s
   
   Postulat ini mempunyai implikasi yang sangat luas terhadap kecepatan, panjang, waktu, dan massa benda semuanya bersifat relatif dan tidak berlaku pada relativitas Newton.

Dilatasi Waktu

Keterangan:

Δt = selang waktu berdasarkan pengamat yang bergerak terhadap kejadian

Δt_o = selang waktu berdasarkan pengamat yang membisu terhadap kejadian (s)

Kontraksi Panjang

ket:

L = panjang benda dikala bergerak relatif terhadap kerangka diam

L₀ = panjang benda yang membisu pada suatu kerangka acuan

v = kecepatan benda relatif terhadap kerangka diam

Massa dan Energi Relativitas

Massa Relativitas



keterangan :

m₀ = massa diam

v = kecepatan relatif terhadap pengamat

Energi Relativitas

E = m.c²

Energi Kinetik

E_k = E – E₀

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Fisika Atom

Teori Atom Demokritus

Menurut teori atom Demokritus, atom berasal dari kata atomos (bahasa Yunani) yaitu tidak sanggup dibagi-bagi lagi.

Teori Atom Dalton

Seorang hebat kimia berjulukan John Dalton mendukung aliran Demokritus dengan melaksanakan eksperimen kimia dan menemukan beberapa ciri-ciri atom, yaitu:

1. Atom tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil yang tidak sanggup dibagi lagi.


2. Tersusun dari unsur-unsur yang atom-atomnya sama dan tidak sanggup bermetamorfosis atom unsur


3. Molekul ialah bab dari senyawa yang terkecil. Dua atom atau lebih yang berasal dari unsur-unsur yang berlainan sanggup membentuk suatu molekul.


4. Atom-atom dipisahkan oleh reaksi kimia, kemudian bergabung lagi dengan susunan yang berbeda dari semula dengan massa keseluruhan tetap.

Kelemahan dari teori atom Dalton adanya tidak menjelaskan wacana adanya muatan listrik dalam atom.

Teori Atom Thomson

Pada tahun 1856-1940 JJ. Thomson mengubah pandangan wacana atom, yaitu ditemukannya muatan negatif pada atom yang disebut dengan elektron. Berdasarkan penemuannya Thomson menemukan ciri-ciri atom antara lain:

1. Atom berbentuk bola pejal dan mempunyai muatan positif dan muatan negatif yang tersebar merata di seluruh bab atom.


2. Atom merupakan partikel yang sanggup dibagi-bagi.


3. Partikel-partikel pembentuk atom tersebar merata, sehingga atom bersifat masif.


4. Atom bersifat netral alasannya jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negati


5. Massa elektron jauh lebih kecil dari massa atom.

Kelemahan teori atom Thomson adalah:

1. Massa atom tersebar merata.


2. Belum ditemukannya besar massa muatan elek

Teori Atom Rutherford

Pada 1871-1937 Ernest Rutherford berhasil memecahkan kelemahan teori atom Thompson dengan eksperimen memakai berkas partikel alfa yang ditambahkan ke lempeng tipis emas. Dari penelitiannya, terlihat sebagian besar partikel alfa sanggup dengan gampang menembus lempeng, tetapi ada sebagian partikel alfa yang di hamburkan kembali. Partikel alfa yang dihamburkan kembali oleh inti atom merupakan muatan positif sejenis dengan muatan yang di tembakkan oleh partikel alfa.

Menurut Rutherford ada beberapa yang dikemukakan, antara lain:

1. Inti atom bermuatan positif mengandung hampir seluruh massa atom.


2. Inti atom selalu dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif.


3. Jumlah muatan inti = jumlah muatan elektron yang mengelilinginya.


4. Selama mengelilingi inti, gaya sentripetal elektron dibuat oleh  gaya tarik elektrostatis (gaya coulomb) inti atom dan elektron.

Kelemahan dari atom Rutherford adalah:

1. Tidak sanggup menjelaskan kestabilan inti atom


2. Tidak sanggup menjelaskan spektrum garis atom hi


3. Elektron yang mengelilingi inti akan terus memancarkan energi berupa gelombang elekromagnet sehingga lintasannya berbentuk spiral dan suatu dikala akan jatuh ke dalam inti.

Teori Atom Bohr

Pada tahun 1885-1962 Niels Bohr menyempurnakan kelemahan teori atom Rutherford. Postulat-postulat yang diajukan Bohr ialah sebagai berikut:

1. Elektron mengelilingi inti atom hanya dalam lintasan lingkaran tertentu.


2. Elektron mempunyai energi tertentu pada setiap orbit. Orbit ini disebut orbit stasioner. Orbit ini bergerak tanpa meradiasikan energi.


3. Energi radiasi yang di pancarkan atom berupa foron tunggal berenergi. Energi radiasi terjadi hanya ketika elektron berpindah dari orbit stasioner satu ke orbit stasioner lainnya yang lebih rendah.
   
   E = hf = Et – Er
   
   Keterangan:
   
   E_t = energi orbit yang lebih tinggi
   
   E_r = energi orbit yang lebih rendah.
   
   Energi dasar pada atom hidrogen E₁ bernilai -13,6 eV, sedangkan untuk atom berelektron n sanggup dinyatakan dalam persamaan berikut:


4. Momentum sudut yang memenuhi keadaan kuantum:
   
   
   
   Keterangan:
   
   L = momentum sudut (Ns)m = massa elektron = 9,1 x 10^-31 kgrn = jari-jari orbit ke-nh = konstanta planck = 6,63 x 10^-34 Jsn = bilangan kuantum 1, 2, 3, …Dengan:
   
   
   
   
   • Bilangan kuantum berkaitan dengan kulit atom K, L, M, N, …
   
   
   • Jari-jari atom hidrogen berdasarkan Bohr bernilai r1 = 0,53 A
   
   
   
   

   Sehingga, jari-jari atom berelektron n sanggup dirumuskan sebagai berikut:

   
   

   rn = n₂ r₁

   
   

   Keterangan:
   
   r_n = Jari-jari atom berelektron n
   
   n = bilangan kuantum/kulit atom

Kelemahan dari teori atom Bohr ialah lintasan elektron tidak sesederhana ibarat yang dinyatakan Bohr. Selain itu, teori atom Bohr tidak sanggup menjelaskan kejadian dalam ikatan kimia, dampak medan magnet terhadap atom (Efek Zeernam), dan tidak sanggup menjelaskan spektrum atom berelektron banyak.

Deret atom hidrogen sebagai berikut:

Deret Balmer   : nr = 1 dan nt = 2, 3, 4, … dst

Deret Lyman   : nr = 2 dan nt = 3, 4, 5, … dst

Deret Paschen : nr = 3 dan nt = 4, 5, 6, … dst

Deret Brachet  : nr = 4 dan nt = 5, 6, 7, … dst

Deret Pfund    : nr = 5 dan nt = 6, 7, 8, … dst

Keterangan:

λ = panjang gelombang (m)

R = konstanta Rydberg = 1,0074 x 10⁷ m^-1

Fisika Inti dan Radioaktivitas

Inti Atom

Berdasarkan sistem periodik unsur, atom sanggup dituliskan sebagai berikut:

Keterangan:

A = nomor massa atom yang membuktikan jumlah proton dan neutron pada inti

Z = nomor atom yang menunjukkan jumlah proton

X = nama unsur atom

Sehingga secara matematis jumlah neutron sanggup dituliskan sebagai berikut:

N = A- Z

Keterangan:

N = jumlah neutron

A = jumlah proton dan neutron

Z = jumlah proton

Beberapa contoh lambang unsur dan partikel, lihat tabel di bawah ini:

Defek Massa

Selisih antara massa nukleon dan massa inti disebut defek massa. Inti atom tersusun oleh proton dan neutron, sedangkan jumlah massa proton dan massa neutron (massa nukleon) selalu mempunyai massa inti lebih kecil daripada massa nukleon.

Secara matematis sanggup dinyatakan sebagai berikut:

Δm = (Zm_p + N m_n) – m_inti

Keterangan:

Δm    = defek massa

m_p    = massa proton

m_n    = massa neutron

m_inti = massa inti atom

Dengan:

Defek inti atom sanggup disetarakan dengan satuan energi dalam eV (elektron volt) yakni 1 sma = 931 MeV (mega elektron volt).

Beberapa partikel dan massanya dalam sma maupun kg, perhatikan tabel di bawah ini:

Energi Ikat Inti Atom

Energi ikat inti ialah massa defek yang bermetamorfosis energi yang mengikat inti. Jika m dalam kg, maka:

E_ikat = Δmc₂ Joule

Sedangkan m dalam sma adalah:

E_ikat = Δm 931 MeV

Keterangan:

E_ikat = energi ikat inti atom

c = 3 x 10⁸ m/s

Energi ikat rata-rata tiap nukleon/inti atom sanggup dirumuskan dalam persamaan berikut:

Keterangan:

E_nukleon = energi ikat rata-rata tiap nukleon/inti atom

A         = jumlah nukleon (proton dan elektron)

Radioaktivitas Inti

Pemancaran Partikel Radioaktif

Radioaktivitas ialah kejadian pemancaran sinar radioaktif secara spontan. Pemancaran partikel-partikel tersebut diakibatkan alasannya ketidakstabilan inti atom. Beberapa contoh pemancaran partikel-partikel radioaktif ialah sebagai berikut:

Pemancaran partikel α

Pemancaran partikel β

Pemancaran partikel γ                 

                                     

Keterangan:

X = Inti atom awal

Y = Inti atom hasil

E = Energi yang dihasilkan

Peluruhan Inti Atom

Peluruhan inti atom terjadi apabila inti atom memancarkan radioaktif secara terus-menerus yang berakibat jumlah inti atom berkurang/mengalami peluruhan. Jumlah inti yang mengalami peluruhan radioaktif secara matematis sanggup dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

N_t  = jumlah inti pada keadaan akhir

N_O = jumlah inti pada keadaan mula-mula

t    = waktu peluruhan

T   = waktu paroh

Konstanta peluruhan (λ) sanggup ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

Reaksi Inti Atom Buatan

Reaksi inti atom, selain sanggup melalui pemancaran radioaktif, sanggup terjadi juga secara buatan. Adapun reaksi yang dilakukan secara buatan antara lain:

Reaksi Fisi

Reaksi fisi ialah reaksi pembelahan inti berat menjadi inti-inti yang lebih ringan. Contoh: reaksi nuklir.

₀¹n + ₉₂²³⁵U →  ₅₆¹⁴¹Ba + ₃₆⁹²Kr + 3 ₀¹n + Q

₀¹n + ₉₂²³⁵U → ₅₄¹⁴⁰Xe + ₃₈⁹⁴Sr + 2 ₀¹n + Q

Reaksi Fusi

Reaksi fusi ialah penggabungan inti-inti yang ringan menjadi inti yang lebih berat. Contoh: reaksi energi matahari

₁¹H + ₁¹H → ₁²H + ₁⁰e + 0,42 MeV

₁²H + ₁¹H → ₂³H + ₀⁰ + 5,49 MeV

₂³He + ₂³He → ₂⁴He +2 ₁¹H + 12,86 MeV

Energi Reaksi Inti Atom

Persamaan untuk energi yang dihasilkan oleh reaksi fusi maupun  fisi ialah sebagai berikut:

E = |Σm_akhir – Σm_awal|931 MeV

Keterangan:

Σm_awal = jumlah massa inti sebelum reaksi

Σm_akhir = jumlah massa inti sehabis reaksi

Jenis Ikatan Inti Atom

Jenis ikatan inti atom ada tiga, yaitu:

Isotop

isotop merupakan unsur yang mengandung nomor atom sama akan tetapi mempunyai massa berbeda.

contoh: ₇¹⁴N dan ₇¹⁵N, ₆¹⁴C dan ₆¹⁵C

Isoton

isoton merupakan unsur yang mempunyai jumlah neutron sama.

contoh: ₁₅³¹P dan ₁₆³²S, ₂₀⁴⁰Ca dan ₁₉³⁹K

Isobar

isobar merupakan unsur yang mempunyai nomor massa sama, tetapi nomor atom berbeda.

Contoh: ₆¹⁴C dan ₇¹⁴N, ₁₂²⁴Mg dan ₁₁²⁴Na

DOWNLOAD RANGKUMAN & CONTOH SOAL FISIKA MODERN DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

Soal No.1 (UMPTN 1990)

Menurut  Einsten, sebuah benda  dengan massa membisu  setara dengan  dengan c ialah kecepatan rambat cahaya di dalam hampa. Apabila benda bergerak dengan kecepatan v maka energi total benda setara dengan …

1. ½ m_ov²


2. m₀ (c² + v²)


3. ½ m₀ ( 2c² + v² )


4. 


5. 

PEMBAHASAN :

Apabila m₀ = m₀ c² .Maka, energi total benda setara dengan



Jawaban : D

Soal No.2 (UN 2002)

Pada pemetaan lahan kompleks persegi sama dengan 4,0 km dan lebar sama dengan 2,5 km, luas lahan kalau di ukur dari udara dengan kecepatan pesawat pengukur 0,6 c ( searah panjang lahan ) ialah …

1. 8,0 km²


2. 12,5 km²


3. 15 km²


4. 16,6 km²


5. 17,5 km²

PEMBAHASAN :

Diketahui:

I = 2,5 km

v = 0,6 c (searah panjang lahan)

Menggunakan rumusan kontraksi panjang pada luas lahan, sebagai berikut:



Jawaban : A

Soal No.3 (UMPTN 2000)

Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang begerak pada kecepatan 0,8 c dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c ialah …

1. 3 : 4


2. 4 : 3


3. 9 : 2


4. 9 : 16


5. 16 : 9

PEMBAHASAN :

Diketahui:

v₁ = 0,8 c

v₂ = 0,6 c

Perbandingan  dilatasi waktu pada soal di atas:



Jawaban : A

Soal No.4 (UN 2002)

Sebuah partikel dan foton mempunyai energi yang sama apabila …

1. Massanya sama


2. Kecepatannya sama


3. Momentumnya sama


4. Arah rambatnya sama


5. Medium yang melalui sama

PEMBAHASAN :

Partikel dan foton mempunyai energi yang sama ketika momentumnya sama, sesuai rumusan:

E = hf = hC/A = pc

Jawaban : C

Soal No.5 (UM UGM 2005)

Sebuah partikel yang bergerak dengan kelajuan 0,3 C terhadap kerangka pola laboratorium memancarkan sebuah elektron searah dengan kecepatan 0,3 C relatif terhadap partikel. Laju elektron tersebut berdasarkan kerangka  pola laboratorium paling mendekati niainya dengan …

1. 0,32 c


2. 0,51 c


3. 0,66 c


4. 0,76 c


5. 0,90 c

PEMBAHASAN :

Diketahui:

v₁ = 0,3 c

v₂ = 0,3 c

Maka laju elektron diperoleh:



Jawaban : B

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Soal No.6 (UN 2004)

Jarak dua kota di bumi ialah 800 km. Berapa jarak kedua kota tersebut kalau di ukur dari sebuah pesawat antariksa yang terbang dengan kecepatan 0,6 c searah kedua kota?

1. 640 km


2. 650 km


3. 660 km


4. 670 km


5. 680 km

PEMBAHASAN :

Diketahui:

L₀ = 800 km

v   = 0,6 c

Dengan konsep rumusan kontraksi panjang, jarak kedua kota:



Jawaban : D

Soal No.7 (UM UGM 2004)

Energi total benda bermassa m sama dengan lima kali energi rehatnya. Jika  benda tersebut mempunyai momentum linear  sebesar …

1. 2 √3 mc


2. 4 √2 mc


3. 6 mc


4. 2 √6 mc


5. 2 mc

PEMBAHASAN :



Jawaban : D

Soal No.8 (UN 2014)

Sebuah pesawat mempunyai panjang 95 m dikala di bumi. Ketika pesawat bergerak dengan kecepatan v, berdasarkan pengamat di bumi panjang pesawat ialah 76 m. Besar kecepatan v ialah …

1. 0,25 c


2. 0,50 c


3. 0,60 c


4. 0,75 c


5. 0,80 c

PEMBAHASAN :

Diketahui:

L₁ = 76 m

L₀ = 95 m

Menggunakan persamaan dilatasi panjang, besarnya kecepatan:



Jawaban : C

Soal No.9 (UM UGM 2008)

Bila k ialah energi kinetik relativistik dari sebuah partikel dan v ialah kecepatannya maka massa membisu partikel tersebut diberikan oleh …

1. 


2. 


3. 


4. 


5. 

PEMBAHASAN :



Jawaban : B

Soal No.10 (UN 2013)

Kelemahan teori atom Rutherford ialah …

1. Elektron yang mengelilingi inti atom akan menyerap energi


2. Elektron menyebar merata di permukaan bola atom


3. Elektron berputar mengelilingi inti ibarat tata surya


4. Elektron mengelilingi inti memancarkan gelombang elektromagnetik


5. Atom terdiri dari muatan positif dan muatan negatif

PEMBAHASAN :

1. Tidak sanggup menjelaskan kestabilan inti atom.


2. Tidak sanggup menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.


3. Elektron yang mengelilingi inti akan terus memancarkan energi  berupa gelombang elekromagnet sehingga lintasannya berbentuk spiral dan suatu dikala akan jatuh ke dalam inti.

Jawaban : D

Soal No.11 (UMPTN 1991)

Dalam postulat Bohr wacana momentum sudut, tersirat sifat gelombang elektron. Panjang gelombang λ, elektron yang bergerak dalam suatu orbit berjari – jari r memenuhi … ( n ialah bilangan lingkaran )

(1).

1. r = nλ


2. 2r = n2λ


3. 2r = nλ


4. 2πr = nλ


5. r = λ/n

PEMBAHASAN :

Berdasarkan postulat Bohr persamaan yang memenuhi ialah 2πr = nλ

Jawaban : E

Soal No.12 (UN 2013)

Pada model atom Bohr , energi elektron atom hidrogen pada keadaan dasar -13,6 eV. Jika elektron mengalami eksitasi dari kulit M ke kulit L maka besar perubahan energi elektron ialah …

1. 1,89 eV


2. 2,27 eV


3. 3,4 eV


4. 13,6 eV


5. 68 eV

PEMBAHASAN :

Kulit atom  dimulai dari K, L, M, N, … .Dari urutannya kulit  L merupakan kulit ke – 2 sedangkan kulit M merupakan kulit ke – 3. Sehingga di peroleh besarnya energi elektron yang tereksitasi dari kulit M ke kulit L, yaitu:

Jawaban : A

Soal No.13 (UM UGM 2005)

Dalam spektrum pancaran atom Hidrogen, rasio antara panjang gelombang untuk radiasi (n = 2 ke n = 1) terhadap radiasi Balmer (n = 3 ke n = 2) ialah …

1. 5/27


2. 5/24


3. 1/3


4. 3


5. 27/5

PEMBAHASAN :

Diketahui:

Panjang gelombang L, n = 2 ke n = 1

Panjang gelombang B, n = 3 ke n = 2



Jawaban : A

Soal No.14 (UN 2008)

Bola bekel bermasa 200 gram dijatuhkan dari ketinggian 80 cm tanpa kecepatan awal. Setelah menumbuk lantai bola bekel memantul kembali dengan kecepatan 1 m/s. Besar  impuls pada bola dikala mengenai lantai adalah… Ns

1. 


2. 


3. 


4. 


5. 

PEMBAHASAN :

Perhatikan gambar pada pilihan balasan pada soal, gambar yang sesuai ialah gambar B. Karena atom karbon mempunyai nomor masa Z = 6 dengan konfigurasi 2, 4 sehingga mempunyai 2 elektron pada kulit pertama dan 4 elektron pada kulit ke – 2.

Jawaban : B

Soal No.15 (SBMPTN 2014)

Sebuah granat yang membisu datang – datang meledak dan pecah menjadi 2 bab yang bergerak dalam arah berlawanan. Perbandingan massa kedua bab itu ialah m₁ : m₂ = 1 : 2. Bila energi yang dibebaskan ialah 3 x 10⁵ joule maka perbandingan energi kinetik pecahan granat pertama dan kedua ialah ….

1. 4,34 x 10^-1 Å


2. 4,34 x 10⁰ Å


3. 4,34 x 10¹ Å


4. 4,34 x 10² Å


5. 4,34 x 10³ Å

PEMBAHASAN :



Jawaban : E

Soal No.16 (UN 2013)

Kelemahan teori atom Rutherford  ialah …

1. elekron yang mengililingi inti atom akan menyerap energi


2. elektron menyebar merata di permukaan bola atom


3. elektron berputar mengelilingi inti ibarat tata surya


4. elektron mengelilingi inti memancarkan gelombang elektromagnetik.


5. atom terdiri dari muatan positif dan elektron.

PEMBAHASAN :

Kelemahan dari teori atom Rutherford ialah elektron yang mengelingi inti akan terus memancarkan energi berupa gelombang elektromagnet sehingga lintasannya berbentuk spiral dan suatu dikala akan jatuh ke dalam inti.

Jawaban : D

Soal No.17 (UMB UI 2008)

Dalam eksperimen Rutherford, sejumlah partikel alfa yang mulanya ditembakkan ke lempeng tipis emas ternyata sanggup diamati bahwa sebagian kecil diantaranya dihamburkan pada sudut besar. Hamburan ini terjadi alasannya …

1. Partikel alfa menumbuk partikel berat bermuatan negatif yang tersebar pada seluruh lenpeng emas


2. Partikel alfa ditolak oleh partikel berat bermuatan positif yang tersebar pada seluruh lempeng emas


3. Partikel alfa menumbuk partikel berat bermuatan negatif yang berkonsentrasi pada tempat kecil lempeng emas


4. Partikel alfa ditolak oleh partikel berat bermuatan positif berkonsentrasi pada tempat kecil lempeng emas


5. Partikel alfa bertumbukan dengan partikel alfa yang lain

PEMBAHASAN :

Hamburannya terjadi alasannya partikel alfa menumbuk partikel berat bermuatan negatif yang tersebar pada seluruh lempeng emas.

Jawaban : A

Soal No.18 (UN 2014)

Perbedaan model atom Rutherford dan Bohr ialah …

PEMBAHASAN :

Adanya perbedaan yang mencolok antara teori atom berdasarkan Rutherford dan Bohr. Perbedaan itu ialah terkait gerak elektron dalam mengelilingi inti atom. Teori atom Rutherford belum mengenal adanya perpindahan lintasan.

Jawaban : D

Soal No.19 (UM UGM 2008)

Momentum sudut orbital yang mustahil dimiliki oleh elektron dalam suatu atom ialah …

1. 0


2. √2 h


3. √6 h


4. √10 h


5. 2√14 h

PEMBAHASAN :

Momentum  sudut orbital yang mustahil dimiliki elektron ialah 0. Karena momentum sudut orbital sebanding dengan jari-jarinya.

Jawaban : A

Soal No.20 (UN 2005)

Untuk bilangan kuantum utama n = 2, akan mempunyai bilangan kuantum  orbital (I) yang bernilai …

1. 0 dan 1


2. 1 dan 2


3. 2 dan 3


4. 3 dan 4


5. 4 dan 5

PEMBAHASAN :

Dari soal, untuk bilangan kuantum utama dengan n = 2 mempunyai dua bilangan kuantum orbital yaitu 0 dan 1

Jawaban : A

Soal No.21 (SPMB 2007)

Pada suatu unsur radioaktif, jumlah yang meluruh tinggal 25% dari jumlah semula dalam waktu 20 menit. Bila mula-mula ada 1 kg unsur radioaktif tersebut, sehabis jam massa radioaktif yang belum meluruh tinggal …

1. 50 g


2. 62,5 g


3. 125 g


4. 250 g


5. 500 g

PEMBAHASAN :

Tentukan waktu paroh



T = 10 menit

Apabila  t = 30 menit dan  = 1 kg =1000 gram

Maka massa radioaktif yang belum meluruh adalah:

N = 125 gram

Jawaban : C

Soal No.22 (UN 2014)

Perhatikan reaksi inti fusi berikut ini:

1H₂ + 1H³ → ₂H⁴ + ₀n¹ + E

Jika massa ₁H² = 2,014 sma, massa ₁H³ = 3,016 sma, massa partikel α = 4,0026 dan massa neutron = 1,0084 sma, maka energi yang dihasilkan ialah … (1 sma setara dengan 931 MeV )

1. 18,62 MeV


2. 17,69 MeV


3. 16,76 MeV


4. 15,73 MeV


5. 14,89 MeV

PEMBAHASAN :

Diketahui:

massa ₁H² = 2,014 sma

massa ₁H³ = 3,016 sma

massa ₂H⁴ = 4,0026 sma

massa ₀n¹ = 1,0084 sma

Maka besar energi yang dihasilkan:

E = Δm. 931 MeV

E = [(m ₁H² + m ₁H³) – (m ₂H⁴ + m ₀n¹)]. 931 MeV

E = [(2,104 +3,016) – (4,0026 + 1,0084)]. 931 MeV

E = 0,019. 931 MeV

   = 17,689 MeV ≈ 17,69

Jawaban : B

Soal No.23 (UM UGM 2008)

Sebuah partikel meluruh dalam waktu  detik ketika dalam keadaan diam. Bila poin tersebut bergerak menempuh jarak 60 meter sebelum meluruh maka kecepatan partikel tersebut kira-kira …

1. 


2. 


3. 


4. 


5. 

PEMBAHASAN :

Diketahui:

s = 60 m

t₀ = 10^-7 detik

Kecepatan dari partikel tersebut:



Jawaban : D

Soal No.24 (UN 2008)

Massa unsur radioaktif  P mula mula X gram dengan waktu paroh 2 hari. Setelah 8 hari unsur yang tersisa Y gram . perbandingan antara X : Y = …

1. 16 : 1


2. 8 : 1


3. 4 : 1


4. 1 : 8


5. 1 : 16

PEMBAHASAN :

Diketahui:

t  = 8 hari

T = 2 hari

Untuk menghitung perbandingan X : Y dengan memakai rumus waktu paroh sebagai berikut:



Jawaban : A

Soal No.25 (UMPTN 1996)

Suatu proses fisi mengikuti persamaan:



Jika pada proses fisi ini dibebaskan energi 200 MeV, massa neutron = 1,009 sma, massa inti = 235,04 sma dan 1 sma = 931 MeV maka massa inti (Ba + Kr) ialah … (dalam sma)

1. 231,80


2. 232,80


3. 233,89


4. 234,03


5. 234,89

PEMBAHASAN :

Massa inti (Ba + Kr) adalah:

Dengan persamaan Defek Massa:

∆m = m_akhir – m_awal

∆m = (m_n + m_u ) – (m_(Ba+Kr) + 3m_n)

∆m = (1,009 + 235,04) – (x-3.1,009)

Dengan E = ∆m.931 MeV

200 = (233,80 – x). 931

x = 232,80 sma

Jawaban : B

Soal No.26 (UN 2014)

Zat radiosotop C-14 sanggup dipakai untuk …

1. Mendeteksi fungsi kelenjar gondok


2. Mengetahui efektivitas kerja jantung


3. Membunuh sel kanker


4. Mendeteksi pemalsuan keramik


5. Menentukan usia fosil

PEMBAHASAN :

Beberapa kegunaan radioisotop diantaranya:

1. Mendeteksi fungsi kelenjar gondok memakai radioisotop I-131.


2. Mengetahui efektivitas kerja jantung memakai radioisotop Na-24.


3. Membunuh sel kanker memakai radioisotop Co-60.


4. Mendeteksi pemalsuan keramik memakai radioisotop Pb-210.


5. Menentukan usia fosil memakai radioisotop C-14

Jadi, radioisotop C-14 berkhasiat untuk memilih usia fosil.

Jawaban : E

Soal No.27 (SBMPTN  2014)

Ketika suatu inti mengalami peluruhan radioaktif  nomor  massa inti yang gres ialah …

1. selalu lebih besar dari nomor massa yang awal


2. selalu lebih kecil dari nomor massa yang awal


3. selalu  sama dengan nomor massa yang awal


4. tidak pernah lebih besar dari massa yang awal


5. tidak pernah lebih kecil dari nomor massa yang awal

PEMBAHASAN :

Inti atom gres akan selalu lebih kecil dari nomor massa yang awal,  alasannya peluruhan akan terjadi pada inti atom berat dengan memancarkan radioaktif semoga inti lebih stabil.

Jawaban : B

Soal No.28 (UN 2004)

Grafik di bawah menunjukkan hubungan jumlah zat (N) terhadap waktu (t) pada peluruhan suatu unsur radioaktif. Waktu yang dibutuhkan sehingga unsur tersebut tinggal 1 mol ialah …

1. 10 hari


2. 20 hari


3. 30 hari


4. 40 hari


5. 50 hari

PEMBAHASAN :

Diketahui:

N₀  = 16 mol

N   = 1 mol

T   = 10 hari

Maka, waktu yang dibutuhkan sehingga unsur tersebut tinggal 1 mol adalah:



Jawaban : D

Soal No.29 (UM UGM 2013)

Umur paroh dari radium ialah 1600 tahun. Bila dalam sebongkah kerikil mengandung 0,2 gr Radium maka jumlah Radium dalam kerikil tersebut 12.800 tahun yang kemudian ialah …

1. 31,2 gram


2. 41,2 gram


3. 51,2 gram


4. 61,2 gram


5. 71,2 gram

PEMBAHASAN :

Diketahui:

N = 0,2 gram

t = 12.800 tahun

T = 1.600 tahun

Maka jumlah  Radium  (N₀) pada  12.800 tahun yang kemudian adalah:



Jawaban : C

Soal No.30 (UN 2009)

Pernyataan yang terkait dengan penerapan radioisotop dalam bidang hidrologi:

(1) mengukur tinggi permukaan cairan dalam wadah tertutup

(2) mengukur endapan lumpur di pelabuhan

(3) memilih letak kebocoran bendungan

(4) memilih penyempitan pada pembuluh darah

Pernyataan yang benar ialah …

1. (1), (2), (3), dan (4)


2. (2), (3), dan (4) saja


3. (1), (3), dan (4) saja


4. (1), dan (4) saja


5. (2) dan (3) saja

PEMBAHASAN :

Jawaban yang sesuai dengan pilihan ialah pernyataan nomor (2) dan (3) saja. Karena pernyataan nomor (4) bukan merupakan penerapan radioisotop dalam bidang hidrologi, melainkan dalam bidang kesehatan.

Jawaban : E

DOWNLOAD RANGKUMAN & CONTOH SOAL FISIKA MODERN DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

Sumber aciknadzirah.blogspot.com

Share this post