Bongkar Rahasia Fisika Fisi! 32 Soal Latihan Paling Lengkap dan Kunci Jawaban

1. B

Pembahasan: Hukum Bernoulli menyatakan bahwa pada aliran fluida yang tidak termampatkan, peningkatan kecepatan aliran akan disertai penurunan tekanan, dan sebaliknya. Dalam sistem sirkulasi, luas penampang total kapiler jauh lebih besar daripada arteri, sehingga kecepatan aliran darah melambat di kapiler.

2. C

Pembahasan: Viskositas adalah ukuran ketahanan fluida terhadap aliran. Semakin tinggi viskositas darah, semakin besar resistensi yang harus diatasi jantung untuk memompa darah, yang memengaruhi tekanan darah.

3. A

Pembahasan: Potensial aksi adalah perubahan cepat pada potensial listrik melintasi membran sel yang dihasilkan oleh aliran ion (partikel bermuatan) melalui saluran ion, yang secara fundamental adalah bentuk arus listrik.

4. C

Pembahasan: USG (Ultrasonografi) menggunakan gelombang suara berfrekuensi tinggi (ultrasound) yang dipantulkan oleh jaringan tubuh untuk membentuk gambar. X-ray dan CT Scan menggunakan radiasi pengion, sementara MRI menggunakan medan magnet dan gelombang radio.

5. C

Pembahasan: Akomodasi adalah proses di mana lensa mata mengubah bentuknya (mengubah kelengkungan) untuk mengubah panjang fokusnya, memungkinkan cahaya dari objek pada jarak yang berbeda difokuskan dengan jelas di retina.

6. B

Pembahasan: Konduksi adalah perpindahan panas melalui kontak langsung antara dua objek atau zat pada suhu yang berbeda. Konveksi melalui pergerakan fluida, radiasi melalui gelombang elektromagnetik, dan evaporasi melalui penguapan cairan.

7. C

Pembahasan: Hukum Pascal menyatakan bahwa perubahan tekanan pada fluida tertutup akan diteruskan secara merata ke seluruh bagian fluida dan dinding wadahnya. Ini relevan dengan distribusi tekanan dalam sistem vaskular.

8. C

Pembahasan: Pertukaran gas di alveoli terjadi melalui difusi pasif, di mana gas bergerak dari area dengan tekanan parsial tinggi ke area dengan tekanan parsial rendah.

9. C

Pembahasan: Dioptri adalah satuan daya optik lensa, yang merupakan kebalikan dari panjang fokus (dalam meter). Semakin besar dioptri, semakin kuat lensa tersebut.

10. C

Pembahasan: Tegangan permukaan cairan di dalam alveoli cenderung menyebabkan kolapsnya alveoli. Surfaktan paru-paru mengurangi tegangan permukaan ini, mencegah alveoli kolaps dan memudahkan pernapasan.

11. C

Pembahasan: Ultrasonik adalah gelombang suara dengan frekuensi sangat tinggi, di luar jangkauan pendengaran manusia. Infrasonik adalah gelombang suara dengan frekuensi sangat rendah.

12. B

Pembahasan: Hukum Ohm dalam konteks fluida menyatakan bahwa aliran (I) sebanding dengan perbedaan tekanan (ΔP) dan berbanding terbalik dengan resistensi (R), mirip dengan I = V/R dalam listrik. Dalam sirkulasi, ini adalah Q = ΔP/R.

13. B

Pembahasan: Energi untuk kontraksi otot disediakan oleh hidrolisis ATP (adenosin trifosfat), yang merupakan bentuk energi kimia yang disimpan dalam ikatan fosfatnya.

14. C

Pembahasan: Sendi siku saat mengangkat beban adalah contoh pengungkit kelas III, di mana gaya input (otot bisep) berada di antara titik tumpu (sendi siku) dan beban (beban di tangan).

15. C

Pembahasan: Termoregulasi adalah proses biologis yang memungkinkan organisme untuk mempertahankan suhu tubuh internalnya dalam batas-batas tertentu, terlepas dari suhu lingkungan.

16. B

Pembahasan: Efek Doppler digunakan dalam ultrasonografi Doppler untuk mengukur perubahan frekuensi gelombang suara yang dipantulkan dari sel darah bergerak, sehingga dapat menentukan kecepatan dan arah aliran darah.

17. C

Pembahasan: Tekanan osmotik adalah tekanan minimum yang harus diterapkan pada larutan untuk mencegah masuknya pelarut murni ke dalam larutan melalui membran semipermeabel (yaitu, untuk mencegah osmosis).

18. C

Pembahasan: Hukum Boyle menyatakan bahwa pada suhu konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekanannya. Saat diafragma berkontraksi, volume rongga dada meningkat, tekanan di paru-paru menurun, dan udara masuk.

19. C

Pembahasan: Kulit, terutama lapisan luar yang kering, memiliki resistensi listrik yang jauh lebih tinggi dibandingkan jaringan internal tubuh. Resistensi ini menurun drastis jika kulit basah atau rusak.

20. B

Pembahasan: Lensa mata manusia adalah lensa bikonveks (cembung ganda) yang memfokuskan cahaya ke retina untuk membentuk bayangan yang nyata dan terbalik.

1. Raksa (Hg)

2. Akomodasi

3. Suara (Ultrasonik)

4. Ohm

5. Konveksi

1. Viskositas darah adalah ukuran ketahanan darah untuk mengalir. Semakin tinggi viskositas, semakin tebal dan lengket darah, sehingga membutuhkan tekanan yang lebih besar dari jantung untuk memompanya. Peningkatan viskositas darah (misalnya karena dehidrasi atau peningkatan sel darah merah) akan meningkatkan resistensi vaskular, menyebabkan jantung bekerja lebih keras dan berpotensi meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular seperti hipertensi atau stroke. Sebaliknya, viskositas yang terlalu rendah juga bisa bermasalah, meskipun jarang terjadi.

2. Hukum Pascal menyatakan bahwa perubahan tekanan yang diterapkan pada fluida tertutup akan diteruskan secara merata ke seluruh bagian fluida dan ke dinding wadah. Dalam sistem peredaran darah, jantung bertindak sebagai pompa yang menciptakan tekanan. Tekanan ini, sesuai Hukum Pascal, diteruskan ke seluruh sistem vaskular, memastikan bahwa darah dapat mencapai setiap bagian tubuh. Meskipun ada gradien tekanan yang disebabkan oleh resistensi dan gravitasi, prinsip dasar distribusi tekanan ke seluruh fluida tertutup tetap berlaku.

3. Transmisi impuls saraf atau potensial aksi adalah fenomena bioelektrik. Ini melibatkan perubahan cepat pada potensial listrik melintasi membran sel saraf. Secara fisika, ini terjadi karena pergerakan ion-ion bermuatan (terutama Na⁺ dan K⁺) melintasi membran melalui saluran ion yang selektif. Saat membran mengalami depolarisasi (potensial menjadi lebih positif), saluran Na⁺ terbuka, memungkinkan Na⁺ masuk dan menciptakan arus listrik. Kemudian, saluran Na⁺ menutup dan saluran K⁺ terbuka, memungkinkan K⁺ keluar, menyebabkan repolarisasi dan hiperpolarisasi. Pergerakan ion-ion ini menciptakan gelombang depolarisasi yang bergerak sepanjang akson saraf, mirip dengan transmisi sinyal listrik.

4. Efisiensi pertukaran gas di alveoli dipengaruhi oleh beberapa faktor fisika:
1. **Luas Permukaan:** Alveoli memiliki luas permukaan total yang sangat besar, memaksimalkan area untuk difusi gas.
2. **Ketebalan Membran:** Membran alveolokapiler sangat tipis, memperpendek jarak yang harus ditempuh gas untuk berdifusi.
3. **Gradien Tekanan Parsial:** Perbedaan tekanan parsial O₂ dan CO₂ antara alveoli dan kapiler darah mendorong difusi gas dari area tekanan tinggi ke rendah.
4. **Kelarutan Gas:** Kelarutan CO₂ dalam plasma lebih tinggi daripada O₂, memfasilitasi difusi CO₂ meskipun gradien tekanannya lebih kecil.
5. **Tegangan Permukaan:** Surfaktan paru-paru mengurangi tegangan permukaan di dalam alveoli, mencegah kolaps dan menjaga luas permukaan untuk pertukaran gas.

5. Mata mengakomodasi objek pada jarak berbeda dengan mengubah daya fokus lensa mata. Ketika melihat objek jauh, otot siliaris relaksasi, menyebabkan ligamen suspensorium meregang dan menarik lensa menjadi lebih datar (kurang cembung), sehingga mengurangi daya fokusnya. Cahaya dari objek jauh tiba sejajar dan difokuskan tepat di retina. Ketika melihat objek dekat, otot siliaris berkontraksi, mengurangi ketegangan pada ligamen suspensorium. Hal ini memungkinkan lensa, yang elastis, untuk menjadi lebih cembung (lebih bulat), meningkatkan daya fokusnya. Dengan demikian, cahaya divergen dari objek dekat dapat difokuskan dengan tepat di retina, memungkinkan penglihatan yang jelas.

1. 1-C, 2-B, 3-A, 4-D

2. 1-C, 2-D, 3-B, 4-A