Soal Ujian Sekolah IPA Kelas 9 2022

SOAL & PEMBAHASAN UJIAN SEKOLAH IPA-Fisika
Kelas 9 Tahun 2022

KELAS 7

Seorang siswa melakukan percobaan mengukur percepatan gravitasi di sekitar sekolah. Kegiatan pertama kali yang dilakukan adalah mengukur massa benda menggunakan beberapa anak timbangan sebagaimana gambar di bawah ini dan menggunakan neraca pegas yang bisa diketahui beratnya. Pembacaan hasil pengukuran massa pada neraca di bawah ini sebesar…

a. 125 kg
b. 25 kg
c. 125 gram
d. 25 gram

Jawaban : c. 125 gram

Pembahasan :
Hasil ukur neraca dengan menjumlahkan massa pada tiap-tiap lengan. Tiap lengan menunjukkan massa dengan satuan gram.
Massa benda = 100  gram + 20 gram + 5 gram = 125 gram

Pada saat kita berada di dalam ruangan tertutup, termometer Fahrenheit menunjukkan angka 77° F. Berapa suhu yang ditunjukkan oleh termometer Celcius di ruangan itu?
a. 15° C
b. 40° C
c. 48,8° C
d. 25° C

Jawaban : d. 25° C

Pembahasan :
$$\begin{aligned} 77° F &= .... °C \\ &= \frac{5}{9} \times (77-32) \\ &= \frac{5}{9} \times 45 \\ &= 5 \times 5 \\ &= 25° C  \end{aligned}$$

Rumus kimia suatu senyawa yang molekulnya terdiri atas 2 atom nitrogen dan 5 atom oksigen adalah…
a. $N_{12} O_5$
b. $N_5 O_2$
c. $(N_2 O)_5$
d. $N_2 O_5$

Jawaban : d. $N_2 O_5$

Pembahasan :
Opsi a
Jumlah atom Nitrogen = 12
Jumlah atom Oksigen = 5

Opsi b
Jumlah atom Nitrogen = 5
Jumlah atom Oksigen = 2

Opsi c
Jumlah atom Nitrogen $= 2 \times 5 = 10$
Jumlah atom Oksigen $1 \times 5 = 5$

Opsi d
Jumlah atom Nitrogen = 2
Jumlah atom Oksigen = 5

Perhatikan gambar berikut!

Jika massa benda 2 kg, percepatan gravitasi $10 \ m/s^2$, maka energi potensial benda di titik B sebesar …
a. 150 J
b. 250 J
c. 120 J
d. 350 J

Jawaban : c. 120 J

Pembahasan :
Diketahui :
$m = 2 \ kg$
$g = 10 \ m/s^2$
$h = 6 \ m$ Ingat! Ketinggian diukur dari dasar.

Ditanya :
$Ep$ = ...?

Jawab :
$$\begin{aligned} Ep &= m \cdot g \cdot g \cdot h \\ &= 2 \cdot 10 \cdot 6 \\ &= 120 \ Joule \end{aligned}$$

KELAS 8

Perhatikan gambar berikut!

Berdasarkan gambar di atas, gaya yang diperlukan sekurang-kurangnya ….
a. 2.000 Newton
b. 6.000 Newton
c. 105 Newton
d. 500 Newton

Jawaban : a. 2.000 Newton

Pembahasan :
Diketahui :
$w = 3000 \ N$
${\ell}_b = 4 \ cm$
${\ell}_k = 6 \ cm$, salah ketik pada gambar

Ditanya :
$F$ = ...?

Jawab :
$$\begin{aligned} F \times {\ell}_k &= w \times {\ell}_b \\ F \times 6 \ cm &= 3000 \ N \times 4 \ cm \\ F &= \frac{3000 \ N \times 4 \ cm}{6 \ cm} \\ &= \frac{12000 \ N}{6} \\ &= 2000 \ N  \end{aligned}$$

Perhatikan gambar berikut!

Waktu untuk menempuh dari A ke B adalah 2 sekon. Panjang gelombang dan cepat rambat gelombangnya adalah…
a. 1,6 m dan 2 m/s
b. 0,4 m dan 0,2 m/s
c. 1,6 m dan 8 m/s
d. 0,8 m dan 0,05 m/s

Jawaban :  b. 0,4 m dan 0,2 m/s

Pembahasan :
Diketahui :
$t_{AB} = 2 \ s$
$s_{AB} = 40 \ cm = 0,4 \ m$
$n_{AB} = 1 \ gelombang$

Ditanya :
$\lambda$ dan $v$ = ...?

Jawab :
Menghitung panjang gelombang
$$\begin{aligned} \lambda &= \frac{s_{AB}}{n_{AB}} \\ &= \frac{40 \ cm}{1} \\ &= 40 \ cm \\ &= 0,4 \ m \end{aligned}$$

Menghitung cepat rambat gelombang
$$\begin{aligned} v &= \frac{s_{AB}}{t_{AB}} \\ &= \frac{0,4 \ m}{2 \ s} \\ &= 0,2 \ m/s \end{aligned}$$

Perhatikan gambar berikut!

Jika jari-jari kelengkungan cermin 16 cm, maka bayangan yang terjadi adalah…
a. Nyata, diperbesar, 5,25 cm di belakang cermin
b. Maya, diperbesar, 8 cm di belakang cermin
c. Maya, diperkecil, 5,25 cm di belakang cermin
d. Nyata, diperkecil, 8 cm di depan cermin

Jawaban : b. Maya, diperbesar, 8 cm di belakang cermin

Pembahasan :
Diketahui :
$R = 16 \ cm$, sehingga $f = 8 \ cm$ (jarak fokus besarnya setengah jari-jari kelengkungan cermin).
$s = 4 \ cm$

Ditanya :
Sifat bayangan dan perbesarannya.

Jawab :
Menghitung jarak bayangan
$$\begin{aligned} \frac{1}{s'} &= \frac{1}{f} - {1}{s} \\ &= \frac{1}{8}{1}{4} \\ &= \frac{1-2}{8} \\ &= \frac{-1}{8} \\ s' &= -8 \ cm  \end{aligned}$$
Jarak bayangan bernilai negatif, menunjukkan bahwa benda berada di belakang cermin atau bersifat MAYA dan TEGAK.

Menghitung perbesaran bayangan
$$\begin{aligned} M &= \left | \frac{{s}'}{s} \right | \\ &= \left | \frac{-8 \ cm}{4 \ cm} \right | \\ &= 2 \ kali  \end{aligned}$$
Bayangan benda DIPERBESAR dua kali semula.
Sehingga sifat bayangannya adalah Maya. diperbesar, 8 cm di belakang cermin (Maya)

KELAS 9

Perhatikan interaksi dua bola bermuatan di bawah ini!

Jika konstanta Coulomb sebesar $9 \times 10^9 Nm^2C^{-2}$, maka gaya jenis interaksi dan besarnya gaya interaksi antara kedua bola adalah….
a. Tarik menarik sebesar $4 \times 10^9 \ N$
b. Tarik menarik sebesar $24 \times 10^{13} \ N$
c. Tolak menolak sebesar $4 \times 10^{13} \ N$
d. Tolak menolak sebesar $24 \times 10^{13} \ N$

Jawaban : d. Tolak menolak sebesar $24 \times 10^{13} \ N$

Pembahasan :
Diketahui :
$q_1 = 6 \ C$
$q_2 = 4 \ C$
$r = 3 \ cm = 3 \times 10^{-2} \ m$
$k = 9 \times 10^9 Nm^2C^{-2}$

Ditanya :
Gaya interaksi dan besarnya $F$ = ...?

Jawab :
Kedua bola memiliki muatan yang sama, sehingga gaya interaksinya TOLAK MENOLAK
Besar gaya Coulombnya
$$\begin{aligned} F &= \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2} \\ &= \frac{(9 \times 10^9) \cdot 6 \cdot 4}{(3 \times 10^{-2}) \cdot (3 \times 10^{-2})} \\ &= \frac{24 \times 10^{9}}{1 \times 10^{-4}} \\ &= 24 \times 10^{13} \ N \end{aligned}$$

Perhatikan gambar rangkaian berikut!

Besar arus listrik $I_1$ dan $I_2$ secara berurutan pada rangkaian adalah…
a. $\frac{2}{6}$ A dan $\frac{3}{6}$ A
b. 1,0 A dan 2,0 A
c. 2,0 A dan 4,0 A
d. $\frac{1}{3}$ A dan $\frac{2}{3}$ A

Jawaban : d. $\frac{1}{3}$ A dan $\frac{2}{3}$ A

Pembahasan :
Diketahui :
$R_1 = 4 \Omega$
$R_2 = 6 \Omega$
$R_3 = 3 \Omega$
$V = 6 volt$

Ditanya :
$I_1$ dan $I_2$ = ...?

Jawab :
Menghitung hambatan pengganti pada rangkaian paralel
$$\begin{aligned} \frac{1}{R_p} &= \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \\ &= \frac{1}{6}+ \frac{1}{3} \\ &= \frac{1+2}{6} \\ &= \frac{3}{6} \\ R_p &= \frac{6}{3} \\ &= 2 \ \Omega \end{aligned}$$

Menghitung hambatan pengganti total
$$\begin{aligned} R_{tot} &= R_1 + R_p \\ &= 4 + 2 \\ &= 6 \Omega \end{aligned}$$

Menghitung kuat arus total $I$
$$\begin{aligned} I &= \frac{V}{R_{tot}} \\ &= \frac{6}{6} \\ &= 1 \ A \end{aligned}$$

Menghitung tegangan pada rangkaian paralel $V_p$
$$\begin{aligned} V_p &= I \cdot R_p \\ &= 1 \cdot 2 \\ &= 2 \ volt \end{aligned}$$

Menghitung $I_1$, kuat arus yang mengalir pada $R_2$
$$\begin{aligned} I_1 &= \frac{V_p}{R_2} \\ &= \frac{2}{6} \\ &= \frac{1}{3} \ A \end{aligned}$$

Menghitung $I_1$, kuat arus yang mengalir pada $R_2$
$$\begin{aligned}  I_2 &= \frac{V_p}{R_3} \\ &= \frac{2}{3} \\ &= \frac{2}{3} \ A \end{aligned}$$

Lampu pijar dihubungkan pada jaringan listrik PLN dengan tegangan 220 V. Jika kuat arus listrik yang mengalir pada lampu 500 mA, lampu dinyalakan selama 10 menit maka daya lampu sebesar ….
a. 110 watt
b. 220 watt
c. 100 watt
d. 250 watt
 
Jawaban : a. 110 watt

Pembahasan :
Diketahui :
$V = 220 \ V$
$I = 500 \ mA = 0,5 \ A$
$t = 10 \ menit = 600 \ detik$

Ditanya :
$P$ = ...?

Jawab :
$$\begin{aligned} P &= V \cdot I \\ &= 220 \cdot 0,5 \\ &= 110 \ watt \end{aligned}$$

Sebuah rumah tangga menyalakan 4 buah lampu 50 W selama 10 jam per hari. Memakai satu set Home Theater 250 W selama 4 jam setiap hari. Jika setiap kWh berharga Rp 500. Tagihan listrik yang harus dibayar selama sebulan (30 hari) adalah…
a. Rp 45.000
b. Rp 30.000
c. Rp 15.000
d. Rp 60.000

Jawaban : a. Rp 45.000

Pembahasan :
Diketahui :
$n_{lampu} = 4 \ buah$
$P_{lampu} = 50 \ watt$
$t_{lampu} = 10 \ jam/hari$
$n_{HT} = 1 \ buah$
$P_{HT} = 250 \ watt$
$t_{HT} = 4 \ jam/hari$
harga per kWh = Rp 500

Ditanya :
Tagihan listrik satu bulan (30 hari) = ...?

Jawab :
Menghitung energi listrik pada lampu per hari
$$\begin{aligned} W_{lampu} &= n \cdot P \cdot t \\ &= 4 \cdot 50 \ Watt \cdot 10 \ hours \\ &= 2000 \ Wh \\ \end{aligned}$$

Menghitung energi listrik pada Home Theater per hari
$$\begin{aligned} W_{HT} &= n \cdot P \cdot t \\ &= 1 \cdot 250 \ Watt \cdot 4 \ hours \\ &= 1000 \ Wh \\ \end{aligned}$$

Menghitung energi listrik total per hari
$$\begin{aligned} W_{total}&= W_{lampu} + W_{HT} \\ &= 2000 \ Wh + 1000 \ Wh \\ &= 3000 \ Wh \\ &= 3 \ kWh \end{aligned}$$

Menghitung biaya tagihan listrik tiap bulan (30 hari)
$$\begin{aligned}  Tagihan &= W_{tot} \cdot Rp \ 500 \cdot 30 \\ &= 3 \cdot Rp \ 500 \cdot 30 \\ &=Rp \ 45.000 \end{aligned}$$

Perhatikan gambar di bawah!

Kutub-kutub magnet dan sifat magnet yang terjadi pada kumparan adalah…
a. A kutub selatan dan B kutub utara, bersifat tetap
b. A kutub utara dan B kutub selatan, bersifat tetap
c. A kutub utara dan B kutub selatan, bersifat sementara
d. A kutub selatan dan B kutub utara, bersifat sementara
 
Jawaban : c. A kutub utara dan B kutub selatan, bersifat sementara
 
Pembahasan :

• Kutub-kutub magnet dicari menggunakan kaidah tangan kanan, yaitu ibu jari menunjukkan arah kutub Utara dan arah keempat hari menunjukkan arus yang mengalir.
• Pada proses elektromagnet Besi akan bersifat magnet namun hanya sementara, sedangkan baja akan menjadi magnet dengan sifat yang lebih kuat daripada besi (permanen).