Jika Kw air = 10^-14 dan Ka HCN = 10^-14 maka larutan NaCN 0,01 M dalam air akan mempunyai pH sebesar…

a. 3
b. 4
c. 8
d. 9
e. 10

PEMBAHASAN

Diketahui:
Kw air = 10^-14
Ka HCN = 10^{-14
Ditanya: pH NaCN ?
Dijawab:}

Jika 50 ml larutan CH₃COOH 0,1 M dicampurkan dengan 100 ml CH₃COONa 0,2 M (K_a CH₃COOH = 1,8 x 10^-5), maka pH campuran adalah…
a. 5,35
b. 5,05
c. 4,5
d. 5
e. 3,5

PEMBAHASAN 

Diketahui:
[CH₃COOH] = 50 ml . 0,1 M = 5 mmol
[CH₃COONa] = 100 ml . 0,2 M = 20 mmol

Hitunglah pH campuran antara 200 mL larutan HNO₂ 0,15 M dengan 150 mL larutan KOH 0,10 M (Ka = 10^-5)

Diketahui:

HNO2 = 0,15 . 200 ml => 30 mmol

KOH = 0,1 . 150 ml => 15 mmol

Harga pH campuran antara 100 ml larutan C6H5COOH 0,2 M dengan 100 ml larutan NaOH 0,1 M jika diketahui Ka C6H5COOH = 6x10⁻⁵ ...?

C6H5COOH = 0,2 M 

Volume [C6H5COOH] = 100 ml

mmol C6H5COOH = 100 x 0,2 = 20 mmol

NaOH = 0,1 M

Volume [NaOH] = 100 ml

mmol NaOH = 100 x 0,1 = 10 mmol

Ka C6H5COOH = 6x10^-5

C6H5COOH + NaOH => C6H5COONa + H2O

[H+] = 6x10⁻⁵ . 10/10

[H+] = 6x10⁻⁵

ph = -log[H+]

ph = -log 6x10⁻⁵

ph = 5 - 0,78

Jadi, harga ph campuran antara 100 ml larutan C6H5COOH 0,2 M dengan 100 ml larutan NaOH 0,1 M adalah 4,22 atau 5-log 6

Asam HA mempunyai pKa = 3,2. Sebanyak x mol NaA ditambahkan ke dalam 500 mL larutan 0,2 M HA dan ternyata pH larutan adalah 3,5. Maka x adalah...

A. 0,025

B. 0,05

C. 0,10

D. 0,20

E. 0,25

pKa = 3,2

vol HA = 500 mL

HA = 0,2 M 

• vol HA x HA = 500 x 0,2 = 100 mmol

=> 0,1 mol

ph = 3,5

ph = pKa +log (NaA/HA)

3,5 = 3,2 +log (NaA/0,1 mol)

3,5 - 3,2 = log (NaA/0,1 mol)

0,3 = log (NaA/0,1 mol)

log 2 = log (NaA/0,1 mol)

mol NaA = 2x0,1 mol

Jadi, jumlah mol NaA yang harus ditambahkan sebanyak 0,20 mol

Sebuah elektron melaju di dalam tabung pesawat tv yang bertegangan 500 V besarnya momentum elektron tersebut saat membentur kaca TV adalah ?

A. 1,2x10 ^ - 23 Ns

B. 1,5x10 ^ - 23 Ns

C. 1,8x10 ^ - 23 Ns

D. 2x10 ^ - 23 Ns

E. 2,4x10 ^ - 23  Ns

v = 500 V

m = 9,1x10^-31 kg

e = 1,6x10^-19 C

p = √2mev

Jadi, besar momentum elektron saat membentur kaca Tv adalah (A) 1,2x10^-23 Ns

Larutan asam lemah NH4OH 0,1 M, dan Kb = 10^-5, nilai pH larutan tersebut adalah ?

PEMBAHASAN

[OH-] =  α . Mb    
α = √(Kb/Mb)  
pOH = -log [OH-]

pH = 14 - pOH

• [OH⁻] = 10⁻³ M
pOH = - log [OH⁻]
pOH = - log 10⁻³
pOH = 3

• pH = 14 - pOH
pH = 14 - 3
pH = 11

Jadi, pH larutan NH4OH diatas adalah 11.

Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berturutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah...

A. 400 nm

B. 480 nm

C. 600 nm

D. 450 nm

E. 560 nm

l = 1 m

N = 500 garis/cm

N => 50.000 garis/m

p = 2,4 cm

p => 2,4x10^-2

d = 1/N

d = 1/50.000

d = 2x10^-5 m

Menentukan jarak celah ke layar bisa dicari dengan persamaan berikut.

n . λ = d . p/l

1 . λ = 2x10^-5 . 2,4x10^-2/1

λ = 4,8×10⁻⁷ m

Jadi, panjang gelombang cahaya yang digunakan sebesar (B) 480 nm 

Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 A( IA = 10^-10 m) dengan sudut 30° (sin 30°) melewati celah tunggal menghasilkan pola difraksi orde terang pertama seperti gambar. Lebar celahnya adalah...

λ = 5000 Å = 5 × 10⁻⁷ m

θ = 30°

d(sin α) = n(λ)

d = n . λ/sin α

d = 1 . 5 × 10⁻⁷/sin 30°

d = 5 × 10⁻⁷/0,5

d = 10 × 10^-6 meter

d = 1x10^-3 mm

Jadi, lebar celah pada gambar diatas adalah 0,001 mm

Perhatikan diagram berikut!

Seberkas cahaya melewati celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde kedua pada layar. Apabila lebar celah 3x10^-4 cm(1A = 10^-10 m) maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah...

A. 3.000 A

B. 4.000 A

C 6.000 A

D. 7.500 A

E. 12.000 A

α = 53°

m = 2

d = 3x10^-4 cm 

=> 3x10^-4 m

d(sin α) = m . λ

3x10^-6 . (sin 53°) = 2λ

3x10^-6 . (0,8) = 2λ

2,4x10^-6 = 2λ

λ = 1,2x10^-6 . 10^-2

Jadi, panjang gelombang cahaya pada diagram diatas adalah 12.000 A

Sebuah sepeda motor menggunakan dua shock breaker depan dan dua shock breaker belakang. Setiap shock breaker memiliki konstanta pegas sama yaitu sebesar 2.500 N/m. Ucok yang massanya 50 kg (g = 10 m/s²) duduk di atas sepeda motor itu dan berada pada titik keseimbangan dari keempat shock breaker. Tentukan perubahan panjang setiap shock breaker!

g = 10 m/s²

m = 50 kg

Jumlah keseluruhan shocbreaker adalah empat (masing-masing ada dua di depan dan belakang),maka:

k = 4 x 2.500 

k = 10.000 N/m

Dijawab:

F = m . g

F = 500 N

F = k . Δx

Δx = F/k

Δx = 500/10.000

Jadi, perubahan panjang (regangan) pada setiap shock breaker adalah 0,05 m

Sebuah kisi memiliki 12.500 garis per cm. Seberkas sinar monokromatis datang tegak lurus pada kisi. Bila spektrum orde pertama membuat sudut 30° dengan garis normal pada kisi, maka panjang gelombang sinar tersebut ( 1A =10^-10 m) adalah...

N = 12.500

sin θ = 30° = 1/2

1/N sin θ = n . λ

1/12.500 . 1/2 = 1 λ

λ = 1/25.000

λ = 4x10^-5 cm

λ = 4x10^-7 m

λ = 4000 A

Jadi, panjang gelombang sinar tersebut adalah 4000 A

Lampu pijar dengan daya 15 w mempunyai filamen yang panjangnya 0,02 m serta diameternya 6x10^-5 m. apabila dianggap banyaknya radiasi dari filamen itu setara dengan 80% radiasi sebuah benda hitam sempurna pada suhu yang sama, maka suhu filamen tersebut sebesar ?

P = 15 w

d = 6x10^-5

e = 80% => 0,8

σ = 5,7x10^-8

l = 0,02 m

A = πd²

A = 3,14 . (6x10^-5)²

A = 3,14 . (36x10^10)

A = 113,04x10^10

T^4 = P/(e . σ . A)

T^4 = 15/(0,8 . 5,7x10^-8 . 113,04x10^-10)

T^4 = 15/515,4624x10^-18

T^4= 2,91x10^16

Jadi, suhu filamen tersebut sebesar 13.000 K

Seorang siswa dengan massa 55 kg duduk pada jok sepeda motor. Akhirnya, kedua shockbreaker motor memendek sejauh 4 cm dari kedudukan semula. Tentukan konstanta setiap shockbreaker tersebut !

m = 55 kg

Δx = 4 cm => 0,04 m

g = 10 m/s²

Rumus mencari konstanta jika diketahui massa (m).

F = k . Δx

F = ω = m . g = 55 . 10 = 550 N

F = k . Δx

550 = k . 0,04

k = 550/0,04

k = 13.750

Jadi, konstanta setiap shockbreaker tersebut adalah  6.875 N/m

l = 4 m

A = 5 cm => 0,05 m

T = 0,2 s

λ = 25 cm => 0,25 m

a. Persamaan simpangan gelombang datang pada x = 1/3 m.

As = 0,05√3 meter

c. Letak perut gelombang dari ujung pemantulan.

x = (2π + 1) λ/4, dengan n = 0,1,2,3...dan λ = ¼ m

Sebuah pompa hidrolik dengan perbandingan diameter pengisap 1:20. Apabila pada pengisap besar digunakan untuk mengangkat beban 16.000 N, besar gaya minimal yang dikerjakan pada pengisap kecil adalah ...

A. 20 N

B. 40 N

C. 800 N

D. 50 N

E. 80 N

d1:d2 = 1:20

F2 = 16.000 N

Dijawab:

F1/A1 = F2/A2

F1/(¼πd1²) = F2/(1/4πd2²)

F1/d1² = F2/d2²

F1² = 16.000/20² 

F1/1 = 16000/400

Jadi, jawaban dari besar gaya minimal yang dikerjakan penghisap kecil sebesar 40 N (B)

5. Suatu logam memiliki modulus Young 4 x 10^6 Nm², luas penampang 20 cm², dan panjangnya 5 m. Berapakah konstanta gaya logam tersebut adalah...

E = 4x10⁶ N/m²

A = 20 cm² = 20x10⁻⁴ m²

lo = 5 m

Ditanya: berapa konstanta gaya logam (k) ?

E = F. lo/ A. Δl

4x10⁶ = F . 5/20x10⁻⁴ Δl

4x10⁶ . 20x10⁻⁴ . Δl = 5F

F = 1600 Δl

F = k Δl

2400 Δl = k Δl

Jadi, konstanta gaya logam pada soal diatas adalah 1600 N/m

Dua buah kawat dari bahan yang sama memiliki perbandingan luas penampang 1 : 2 dan perbandingan panjang 2 : 3. Tentukan perbandingan konstanta gaya kedua kawat ini!

PEMBAHASAN

Diketahui:
A1 : A2 = 1 : 2
L1 : L2 = 2 : 3
Ditanya: perbandingan konstanta gaya kedua kawat tersebut k1 : k2 ?
Dijawab:

Soal diatas bisa dikerjakan dengan persamaan berikut.

(modulus elastis kawat 1) = (modulus elastis kawat 2)

(F1/A1)/(ΔL1/L1) = (F2/A2)/(ΔL2/L2)
(F1/1)/(ΔL1/2) = (F2/2)/(ΔL2/3)
F1 . 2/ΔL1 = 3F2/2 ΔL2
2 . (F1/ΔL1) = 3/2 . (F2/ΔL2)
(F1/ΔL1) : (F2/ΔL2) = (3/2)/2
k1 : k2 = 3/2 . 1/2
k1 : k2 = 3 : 4
Jadi, perbandingan konstanta gaya kedua kawat tersebut sebesar 3 : 4

Intensitas bunyi titik X yang berjarak 1 meter dari sumber adalah 10 Wm 2. Jika digunakan insensitas ambang 10-¹²Wm-² dan titik Y berjarak 10 meter dari sumber bunyi maka perbandingan taraf intensitas dititik X dan Y adalah...

A. 1:3

B. 3:2

C. 3:5

D. 5:1

E. 5:3

R1 = 1 meter

R2 = 10 meter

I = 10-¹²

Ditanya: perbandingan taraf intensitas dititik X dan Y (TI) ?

Menentukan TIx:

TIy = Tlo - 20 logR2/R1

TIy = TIo - 20 log R2/R1

Satu gelombang gempa terasa di Malang dengan intensitas 6x1 W/m². Sumber gempa berasal dari satu tempat yang berjarak 300 km dari Malang. Jika jarak antara Malang dengan Surabaya sebesar 100 km dan ketiga tempat itu membentuk segitiga siku-siku dengan sudut siku-siku di Malang maka intensitas gempa yang terasa di Surabaya adalah...... (dalam W/m²)

A. 2x10^5

B. 3x10^5

C. 4,5x10^5

D. 5,4x10^5

E. 7,5x10^5

Jarak ketiga tempat mempat membentuk segitiga siku-siku dengan sudut siku-siku di Malang, seperti gambar berikut.

Menentukan jarak X ke Surabaya:

Berdasarkan soal diatas diketahui bahwa intensitas gempa berada di Malang (I1) maka intensitas gempa di Surabaya (I2) bisa dicari melalui hubungan antara intensitas dan jarak.