bahan latihan uas

5/26/2018 Bahan latihan UAS

1/5

Soal Latihan UAS

Induktansi, Arus Listrik AC, dan Persamaan Maxwell

Soal No 1:

Sebuah batere dengan beda potensial sebesar !Vdirangkai dengan kapasitor plat

sejajar berbentuk plat lingkaran (disc). Jari-jari plat kapasitor r0sedangkan besarkapasitansinya C. Kabel yang menghubungkan komponen pada rangkaian memiliki

hambatan R. Tentukan:

a. Laju perubahan fluks medan listrik antar plat sebagai fungsi waktu.

b. Tentukan kuat medan magnet pada jarak rdari titik pusat plat kapasitor.

Soal No 2:

Sebuah loop berbentuk persegi dengan ukuran sisi Ldiletakkan pada bidang xydengan

salah satu sudutnya berada pada koordinat (0, 0). Loop tersebut berada pada daerah

yang mengadung medan magnet sebesar:

!

B y, t( ) =B0t2

t0

!"#

$%&

y

y0

!"#

$%& z

Tentukan:

a. Persamaan GGL induksi yang dihasilkan pada loop.

b. Jika loop memiliki hambat jenis sebesar !dan luas penampangnya A, tentukan

persamaan arus yang mengalir pada loop.

Soal No 3:

Sebuah loop berbentuk persegi panjang berada pada daerah yang mengandung medan

magnet konstan sebesar B= 20 T. Loop memiliki ukuran panjang a = 15 cm dan lebar b

= 20 cm. Hambatan loop sebesar 30 ". Loop berputar dengan kelajuan sudut konstan

sebesar != 50 rad/s, lihat gambar.


2/5

a. Jika sudut mula-mula antara normal bidang loop dengan medan magnet = 00,

nyatakan persamaan GGL Induksi pada loop dalam variabel yang diketahui dalam

soal (B, a, b, dan!)

b. Jika ujung-ujung loop dihubungkan secara seri dengan sebuah kapasitor C = 2,5 x

10-4F dan induktor L = 0,8 H, tentukan arus efektif yang mengalir pada rangkaian.

c. Mengacu pada data soal (b), tentukan laju disipasi energi pada rangkaian.

Gelombang Mekanik dan Bunyi

Soal No 2:

Dua gelombang bersuperposisi dan menghasilkan sebuah gelombang yang memiliki

persamaan berikut:

yT

x, t( ) =0, 5sin !

3x

!

"#

$

%&cos 40!t( )

Amplitudo diukur dalam cm dan waktu dalam sekon.

Pertanyaan:

a. Hitung amplitudo dan kecepatan masing-masing gelombang pembentuk

gelombang superposisi di atas. Asumsikan dua gelombang tersebut identik.

b. Hitung jarak dua simpul yang berdekatan.

c. Hitung kecepatan transversal dari sebuah titik di posisi x= 1,5 cm saat t= 0,2 s.

Soal No 2:

Seseorang berdiri di pinggir jalan. Tidak beberapa lama kemudian dua buah mobil polisiyang membunyikan sirine-nya lewat, lihat gambar di bawah ini. Sementara salah satu

mobil menjauh (sebut saja mobil A), mobil yang lain mendekat (sebut saja mobil B).

Kecepatan mobil A= 72 km/jam sedangkan mobil B= 60 km/jam. Frekuensi sirine kedua

mobil sama yaitu 600 Hz.

Pertanyaan:

a. Hitung frekuensi yang didengar oleh orang tersebut dari mobil Adan B.

b. Hitung frekuensi beat yang didengar orang tersebut.


3/5

Soal No 3:

Sebuah tali ditegangkan dengan gaya sebesar 200 N. Dua ujung tali terikat. Tali tersebut

kemudian digetarkan sehingga menghasilkan gelombang berdiri dengan persamaan:

yT x, t( )=

0,1sin

!

2 x!"#

$%&sin 12!t( )

Besaran diukur dalam sistem satuan SI.

Pertanyaan:

a. Hitung panjang tali.

b. Cepat rambat gelombang pada tali.

c. Massa tali

d. Jika tali berosilasi pada frekuensi harmonik ke 3, hitunglah periodenya.

Superposisi Gelombang, Interferensi Gelombang Cahaya, dan Difraksi GelombangCahaya

Soal No 1:

Cermin I (cermin cekung) dan cermin II (cermin cembung) terpisah pada jarak 80 cm

dengan sumbu utama saling berhimpit. Jari-jari kelengkungan cermin I dan II masing-

masing adalah 40 cm dan 10 cm. Apabila sebuah benda setinggi 10 cm diletakkan 30 cm

di depan cermin I. Sinar datang dari cermin I kemudian dipantulkan ke cermin II

sehingga terbentuk bayangan akhir benda.

Pertanyaan:

a. Gambar sketsa soal di atas.b. Tunjukkan secara geometri pembentukan bayangan akhir.

c. Hitung tinggi bayangan akhir benda.

Soal No 2:

Cermin cembung banyak digunakan di toko swalayan sebagai salah satu alat memonitor

pelanggan atau pegawai lain di dalam toko dan juga pengamanan.

Cermin tersebut memiliki jangkauan seluruh ruangan

jika penjaga toko berada pada jarak 5 m dari cermin.

Anggap berkas sinar yang masuk ke cermin

semuanya sejajar. Ada seorang pelanggan yang

berdiri pada jarak 10 m dari cermin. Diketahui jari-jari

cermin 1,2 m.


4/5

Pertanyaan:

a. Hitung jarak bayangan si pelanggan ke cermin.

b. Apakah bayangan pelanggan ada di depan atau di belakang cermin? Jelaskan sifat

bayangannya.

c. Jika pelanggan tersebut memiliki tinggi badan 165 cm, hitung tinggi badan

bayangannya.

Soal No 3:

Sebuah cincin jatuh di dalam sebuah cairan. Indeks bias cairan 1,3. Seseorang ingin

mengambilnya namun hal pertama yang harus dilakukan adalah mengetahui posisi

cincin tersebut. Orang itu menggunakan lensa cembung-cembung yang terbuat dari

suatu kaca berindeks bias 1,5 dan memiliki jarak fokus 2,5 cm di udara. Pada saat

dimasukkan ke cairan ternyata terlihat bayangan cincin pada jarak sekitar 10 cm.

Pertanyaan:

a. Hitung fokus gabungan lensa di dalam cairan.b. Tentukan di kedalaman berapa cincin tersebut berada.

Sifat Dasar dan Perambatan Cahaya, Polarisasi Cahaya, dan Optika Geometri

Soal No 1:

Serat fiber optik (indeks bias n1= 1,58) dibungkus dengan plastik (indeks bias n2= 1,53)

digunakan untuk transfer data digital dalam bentuk gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik ini dapat melalui lintasan yang berbeda-beda sehingga

menghasilkan waktu tempuh yang berbeda pula ketika mulai dipancarkan hinggasampai di target. Anggap terdapat seberkas gelombang elektromagnetik yang

merambat sepanjang titik pusat penampang serat optik sedangkan gelombang yang

lain merambat dengan cara dipantul-pantulkan pada bidang batas serat optik plastik

pada sudut kritisnya. Hitunglah perbedaan waktu tempuh antara dua gelombang

tersebut jika panjang serat optik yang digunakan adalah 300 m.


5/5

Soal No 2:

Pada percobaan cincin Newton, sebuah lensa cembung-

datar diletakkan di atas pelat kaca, lihat gambar. Jika

lensa diterangi langsung dari atas, seorang pengamat

dari atas melihat suatu rangkaian cincin-cincin terang dan

gelap yang berpusat pada titik singgung yang gelap.

Pertanyaan:

Berapakah tebal celah-udara pada (a)cincin gelapketiga dan (b)cincin terang kedua? Anggap panjanggelombang cahaya yang digunakan 500 nm.

Soal No 3:

Dua celah sempit dipisahkan sejarak d. Pola interferensi diamati pada layar yang

jaraknya sangat jauh, L.

Pertanyaan:

a. Hitunglah jarak antaray maksimum di layar untuk cahaya yang panjang

gelombangnya 500 nm jika L = 1 m dan d = 1 cm.

b. Seberapa dekatkah celah ini seharusnya ditempatkan untuk memperoleh

maksimum yang terpisah sejarak 1 mm untuk panjang gelombang dan jarak layar

ini?

bahan latihan uas

Documents