BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI BIDANG KOMPETISI

Transkripsi

1 BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI BIDANG KOMPETISI Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 81

2 Olimpiade Sains Nasional Petamina 1 Petunjuk : 1. Tuliskan secaa lengkap Nama, Nomo Ujian dan data lainnya pada Lemba Jawab Kompute (LJK).. Ujian seleksi ini tedii dai 6 soal pilihan ganda. 3. Setiap jawaban bena akan mendapat nilai, 3, atau 4 tegantung tingkat kesulitan soal; sedangkan jawaban yang salah akan dibei nilai nol. 4. Tingkat kesulitan masing-masing nomo telah ditetapkan dan diahasiakan oleh Tim Soal dan tidak dicantumkan di lemba soal. 5. Waktu ujian belangsung selama 1 menit. 6. Gunakan pensil B untuk mengisi jawaban anda pada lemba LJK. 7. Semua jawaban haus ditulis di lemba LJK yang tesedia. 8. Peseta dapat mulai bekeja bila sudah ada tanda mulai dai pengawas. 9. Peseta tidak dipekenankan meninggalkan uangan ujian sebelum waktu ujian beakhi. 1. Peseta haus segea behenti bekeja bila ada tanda behenti dai Pengawas. 11. Letakkan lemba jawaban di meja sebelah kanan dan segea meninggalkan uangan. 1. Tidak dipekenankan menggunakan kalkulato. Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 8

3 Pilihlah jawaban yang paling tepat 1. Suatu objek diam di posisi = 3,ˆ i + 4, ˆj +,kˆ m. Objek ini kemudian mengalami pecepatan a=1,ˆ i + 1,5 t ˆj m/s, t dalam sekon., sekon setelah dipecepat, objek beada di posisi: a. = 9,ˆ i + 1, ˆj + 8,kˆ m. b. = 5,ˆ i + 6, ˆj + 4,kˆ m. c. = 5,ˆ i+ 1, ˆj +,kˆ m. d. = 5,ˆ i + 6, ˆj +,kˆ = 5,ˆ i + 6, ˆj + 4,kˆ m. m.. Sebuah sepeda begeak dengan pecepatan, m/s. Sepeda tesebut melintasi sebuah lintasan lengkung dengan jejai kelengkungan 1 m dengan laju 1 m/s. Jika ê t dan ê masing-masing meupakan vekto satuan aah tangensial dan adial maka saat di lintasan ini, pecepatan total sepeda adalah: a. a=,eˆ t m/s b. a=, eˆ,1ˆ t e c. a=, eˆ +,1eˆ t m/s. m/s. d. a=,eˆ m/s. a=, eˆ +,1eˆ m/s. 3. Dua buah balok, salah satunya bemassa 5 kg dan lainnya 1 kg, teletak pada bidang miing sepeti ditunjukkan pada gamba. Balok 5 kg didoong ke atas sepanjang bidang miing oleh gaya sebesa 15 N. Anggap tidak ada gaya gesek antaa balok-balok dan bidang miing, dan pecepatan gavitasi 1 m/s. Tentukan besa gaya tekan yang dibeikan oleh balok 5 kg tehadap balok 1 kg. t a. 1 N b. 1 N c. 5 N d. 5 N 5 N 4. Sebuah mobil box begeak dengan pecepatan 8 m/s pada jalan mendata. Di dalam box mobil tedapat sebuah peti bemassa 3 kg yang diikatkan ke dinding box bagian depan melalui sebuah pegas sepeti ditunjukkan pada gamba. Antaa lantai box mobil dan peti tedapat gesekan dengan koefisien gesek statik dan kinetik masing-masing Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 83

4 ,6 dan,4. Dai pilihan-pilihan beikut, situasi mana yang tejadi pada pegas (anggap pecepatan gavitasi 1 m/s ). a. Pegas teegang sepanjang 1 cm. b. Pegas tetekan sepanjang 1 cm. c. Pegas teegang sepanjang 6 cm. d. Pegas tetekan sepanjang 6 cm. Pegas tidak teegang ataupun tetekan. 5. Gamba di bawah ini menunjukkan sebuah silinde pejal bemassa M pada bidang miing dengan sudut kemiingan α. Silinde tesebut dihubungkan dengan benda bemasa m dengan tali melalui sebuah katol tak bemassa. Anggaplah silinde akan menggelinding tanpa slip ke kii. Tentukan haga minimum M/m aga silinde menggelinding dipecepat ke bawah. a. > b. > c. > d. > > 6. Gamba di bawah ini menunjukkan sebuah benda titik bemassa m begeak dengan kecepatan konstan v menuju sebuah tongkat yang diam, bemassa m dan panjang l. Aah v dan tongkat saling tegak luus. Benda tesebut menumbuk tongkat secaa tidak elastis tepat diujungnya, sehingga tongkat akan beotasi dengan kecepatan sudut ω. Tentukanlah nilai ω. a. = b. = c. = d. = = Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 84

5 7. Tegangan tali ata-ata tehadap waktu pada pendulum sedehana dengan panjang tali l, massa pendulum m dan amplitudo angula adalah: a. + c. b. d Dua buah massa m dihubungkan satu sama lain dengan sebuah pegas dan masing-masing juga dihubungkan ke tembok oleh dua buah pegas sepeti telihat paga gamba. Ketiga pegas tesebut memiliki konstanta pegas yang sama, k. Jika fekuensi salah satu mode vibasi nomal yang tejadi adalah ω maka fekuensi mode vibasi nomal yang lain adalah: a. c. b. 3 d Sebuah sumbe memancakan gelombang bola. Jika taaf intensitas pada jaak adalah dan jaak adalah. Maka pebandingan antaa dan adalah: β 1 log( / ) β a. 1 1 β + 1 log( / ) β b. 1 1 c β log( / ) β 1 β + log( / ) β d. 1 1 Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 85 β1 + log( 1 / ) β 1. Sebuah ada memancakan gelombang miko dengan fekuensi =,. Kemudian gelombang tesebut dipantulkan oleh sebuah mobil yang begeak menjauhi sumbe dan pebedaan fekuensi yang teuku adalah sebesa Δ = 93. Jika kecepatan gelombang miko di udaa 3, 1 / maka kecepatan mobil adalah: a. = 18 / b. = / c. = 6 / d. = 3 / 1 1 = 35 /

6 11. Pipa Pitot ditempelkan pada pipa gas hoisontal yang penampangnya S (lihat gamba). Anggap viskositas gas dapat diabaikan dan pecepatan gavitasi di tempat itu g. Jika pebedaan tinggi caian pada pipa Pitot adalah h dan massaa jenis gas dan caian betuuttuut adalah ρ dan ρ, beapakah volume gas pe satuan waktu Q yang mengali di dalam pipa? a. Q= S g h ρ ρ b. Q= S g h ρ ρ c. Q= S g h ρ ρ Q= S g h ρ d. ρ Q S g h ρ = ρ 1. Sebuah silinde hoisontal yang volumenya V beisi penuh ai yang massa jenisnya ρ. Ujung kii dibatasi oleh piston yang dapat begeak dan ujung kanan dibatasi oleh dinding dengan lubang kecil yang luas penampangnya s (lihat gamba). Jika piston didoong ke kanan oleh gaya tetap selama t hingga ainya kelua semua, beapakah usaha W yang telah dilakukan oleh gaya tesebut? a. b. W W 3 ρv = s t 3 ρv = s t c. d. W W ρv = 4s t ρv = 6s t 3 3 W ρv = 8s t Sebuah satelit bemassa m mengobit bumi yang massa M, dalam lintasan eliptik. Di lintasan ini, jaak tejauh satelit ke bumi sebesa dua kali jaak tedekat satelit ke bumi, max = min = R. Kecepatan satelitt di titik tedekat adalah sebesa: a. GM 3 R c. 3GM 4R b. GM 4 R d. 4GM 3R GM R Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 86

7 14. Sebuah mobil bemassa 13 kg dipacu dengan laju 7 km/jam ke aah utaa di suatu tempat yang teletak 3 LU dan 9 BT. Akibat gaya koiolis, mobil ini mempeoleh pecepatan sebesa: a. 1,45 x 1-3 m/s ke baat. b.,5 x 1-3 m/s ke selatan. c.,9 x 1-3 m/s ke timu. d.,5 x 1-3 m/s ke utaa. 1,45 x 1-3 m/s ke Timu. 15. Sebuah pendulum sedehana bemassa m dan panjang l beayun di bidang xy dengan sudut θ ( t) di sebuah mobil yang dipecepat dengan pecepatan a dalam aah x. θ meupakan sudut yang dibentuk oleh tali pendulum dengan gais vetikal yang melalui sumbu otasi pendulum (sumbu y). Anggaplah bahwa saat t = mobil beada di x = dengan kecepatan x=v &. Pesamaan geak pendulum sedehana ini dapat dinyatakan dengan: a. & θ g a = sinθ cosθ l l. b. & θ g a = sinθ + cosθ l l. c. & θ g a =+ cosθ + sinθ l l. d. & θ g a =+ sinθ sinθ l l && g a θ = cosθ sinθ l l 16. Sebuah pendulum sedehana dibuat dai beban bemassa m dan benang tidak bemassa dengan panjang l. Pendulum beayun pada bidang vetikal dl dengan laju petambahan panjang tali = k = konstan. Hamiltonian untuk dt pendulum ini dapat dinyatakan dengan: pl 1 pl 1 a. H = mk mgl cosθ. d. H = mk ml ml pθ 1 b. H = mk mgl cosθ. ml ( pθ + pl) 1 H = mk mgl cosθ pθ ml c. H = mgl cosθ. ml 17. Dalam pecobaan tetes minyak Milikan, sebuah tetes minyak memiliki jaijai = 1,6 1 m dan keapatan = 8,5 1 / jatuh bebas memasuki medan listik homogen E (aah E ke bawah). Untuk membuat tetes minyak diam, besa medan listik yang dipelukan adalah = 1,9 1 /. Muatan tetes minyak tesebut secaa pendekatan dalam paamete ( = 1,6 1 ) adalah: a. b. 3 c. 4 d. 5 6 Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 87

8 18. Sebuah elekton begeak pada sumbu x dengan kecepatan v memasuki daeah medan listik homogen E di dalam uang dua keping sejaja (lihat gamba) dengan panjang keping a. Sebuah laya untuk mengamati posisi elekton ketika kelua dai keping sejaja tesebut dipasang pada jaak b dai ujung keping. Jaak vetikal elekton ketika mengenai laya y adalah: a b V y e E X a. = + b. = + c. = + d. = + = Sebuah kawat bebentuk sepeempat lingkaan bemuatan q yang tedistibusi secaa homogen sepanjang kawat. Jika jai-jai kelengkungan kawat R, tentukan kuat medan listik di titik O (lihat gamba) akibat distibusi muatan pada kawat. R O a. b. c. d. Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 88

9 . Sebuah kawat silindis dengan penampang bejai-jai R membawa aus I dengan distibusi keapatan aus yang memenuhi hubungan =, dengan jaak ke sumbu kawat, dan konstanta (lihat gamba). Tentukan besa induksi magnetik pada setiap titik di dalam kawat dengan < a. b. c. d. 1. Sebuah bola kondukto beongga memiliki jaijai dalam a dan jai-jai lua lua c. Ruang di antaa dua pemukaan bola ini diisi dengan dua bahan dielektik yang bebeda. Bahan dengan konstanta dielektikum K1 diletakan di antaa a dan b, sedangkan K di antaa b dan C (lihat gamba). Kapasitas kapasito sistem ini adalah: a. = b. = c. = d. = =. Sebuah bahan dielektik bebentuk silinde beongga dengan jai-jai dalam dan jai-jai lua. Di sepanjang sumbu silinde diletakkan muatan gais dengan apat muatan pesatuan panjang. Jika konstanta dielektikum bahan dielektik adalah K, maka muatan induksi pe satuan panjang pada pemukaan lua adalah: a. b. c. d. Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 89

10 3. Pehatikan gamba angkaian DC dibawah ini. Mula-mula sakla S dalam keadaan tebuka untuk dalam waktu yang lama, kemudian pada saat t =, sakla S ditutup. Aus listik sebagai fungsi waktu, setelah sakla ditutup adalah: R 1 V S R C a. = + b. = + c. = + d. = + = 4. Sebuah angkaian RL befungsi sebagai high pass filte (yaitu angkaian yang dapat memfilte aus ac befekuensi endah) dibeikan pada gamba dibawah ini. Hambatan R meupakan hambatan dalam dai indukto. Jika V1 dan V masing-masing adalah tegangan input dan tegangan output yang diuku tehadap gound, maka fekuensi aus ketika asio tegangan = adalah: a. = b. = = c. = d. = Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 9

11 5. Suatu uangan dibei medan magnet unifom sebesa 5, x 1 - T. Medan magnet tadi teletak di bidang xy dalam aah 3 tehadap sumbu x. 6 Sebuah elekton begeak dengan kecepatan v= 4, 1 iˆ m/s memasuki daeah tadi. Massa dan muatan elekton masing-masing adalah 9,1 x 1-31 kg dan 1,6 x 1-19 C. Gaya magnet yang dialami elekton tadi dinyatakan dengan: 14 a. F =+ 1,6 1 kˆ N. 14 b. F = 1,6 1 kˆ N. 14 c. F = 3, 1 kˆ N. 14 d. F =+,8 1 ˆj N. 14 F = 1,6 1 ˆj N. 6. Sebuah kawat dengan panjang L dilengkungkan membentuk sebuah tiga pe empat lingkaan. Kawat dialii aus I dan diletakkan di lingkaan dengan jejai yang sama. Medan magnet di pusat lingkaan sebesa: a. b. 3πµ oi B= 16L 9πµ oi B= 8L c. d. 3πµ oi B= 4L 9πµ oi B= 16L 3πµ oi B= 8L 7. Bola dielektik (jejai a, tetapan dielektik ε 1 ) dibenamkan di dalam caian (tetapan dielektik ε ) yang mula-mula beada di dalam medan listik homogen E. Beapa potensial listik pada suatu titik di dalam bola setelah dibenamkan? ε a. ϕ= E cosθ ε1+ ε ε b. ϕ= E cosθ ε1+ ε ε c. ϕ= E cosθ ε + 3ε 1 3ε d. ϕ= E cosθ ε1+ ε 3ε ϕ= E cosθ ε1+ ε 8. Sebuah muatan Q beada pada ketinggian h di atas pemukaan kondukto yang luasnya tidak behingga dan ditanahkan (potensial listik nol). Beapa usaha W yang dipelukan untuk memindahkan muatan tesebut ke titik yang jaaknya tidak behingga dai pemukaan kondukto? a. Q W = b. 3πε h W Q = c. 16πε h Q W = 8πε h Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 91

12 d. W Q = 4πε h W Q = πε h 9. Sebuah muatan titik Q begeak dengan kecepatan tetap v dengan v << c dan c kecepatan cahaya. Beapakah medan magnet H pada titik A (lihat gamba), yang teletak pada lingkaan yang bepusat di titik O, sebagai fungsi dai, θ, dan v? Q vsinθ a. H = 8π Q v cosθ b. H = 8π Q vsinθ c. H = π Q v cosθ d. H = 4π Q vsinθ H = 4π 3. Medan listik dai gelombang elektomagnetik bedii E = Em cos kx cosωt tejadi di sepanjang sumbu-x dalam vakum. Beapa poyeksi vekto Poynting pada sumbu-x? 1 a. Sx = ε cem sin kx 1 b. Sx = εcem sin kx 1 c. Sx = ε cem sin kx 4 sin ω t cos ω t sin ω t 1 d. Sx = εcem sin kx cos ω t 4 1 Sx = εcem cos kx sin ωt Sebuah temomete dai bahan temisto dapat menguku tempeatu sebuah benda bedasakan peubahan hambatan dalam bentuk R t =, hambatan dalam satuan Ω, dan suhu dalam Kelvin. B / T ( ) R e Konstanta dan didapatkan dai pengukuan pada titik tetap yaitu titik beku dan titik didik ai1. Jika dalam pengukuan didapatkan = 736 Ω pada titik beku ai dan = 153 Ω pada titik didih ai. Nilai konstanta dan yang besesuaian adalah: (ln 48 = 3,87 dan, = 1,8 1 dimana =,7) a. 4, 1 Ω dan 4, 1 Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 b. 4, 1 Ω dan 4, 1 9

13 c. 4, 1 Ω dan 4, 1 d. 4, 1 Ω dan 3, 1 4, 1 Ω dan 4, 1 3. Sebuah tabung tebuat dai gelas mempunyai panjang = 1,8. Pada tempeatu, tabung beisi caian dengan tinggi setengah dai panjang tabung. Jika diketahui koefisien muai panjang gelas, = 1, 1 / dan koefisien muai volume, = 4, 1 /, maka peubahan tinggi caian pada tabung jika dipanaskan sampai tempeatu 3 adalah: a. 6,3 1 c. 1, b. 3,3 1 d. 1, Sebuah jembatan tebuat dai logam mempunyai panjang L = 4 m. Ketika tejadi peubahan tempeatu ΔT = 49 C, jembatan tesebut tepotong di tengahnya dan teangkat sejauh (lihat gamba). Jika jembatan mempunyai koefisien muai panjang α = 5 1 / C, maka panjang adalah: a. b. 36 c. 6 d Sebuah balon udaa mempunyai mempunyai volume V = 1,5 m. Bagian bawah balon tesebut tebuka. Pada tekanan udaa 1 atm, tempeatu udaa di bagian dalam adalah 77 dan tempeatue udaa di sekita adalah 7. Jika m = 9, k = 1,38 1 JK, N = 6, Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 93

14 1 patikel/mol, dan g = 1 ms. Maka gaya netto pada balon udaa adalah: a. 55, N b. 35, N c.,5 N d.,5 N,5 N 35. Sebuah mangkok tebuat dai tembaga dengan massa 15 g beisi ai g pada tempeatu. Kemudian sebanyak 3 g bijih tembaga yang sangat panas dimasukan ke dalam ai dan menyebabkan 5 g ai menjadi uap. Jika tempeatu sistem adalah 1, kalo jenis ai dan tembaga masing-masing c = 1 dan c =,93, maka tempeatu awal bijih tembaga adalah: a. 873 b. 3 c. 73 d Sebuah peluu tebuat dai timah bemassa m = 3 g begeak dengan kecepatan v = 4 ms menembus sebuah balok dan menyebabkan setengah enegi kinetiknya beubah menjadi panas. Jika tempeatu awal peluu dan kalo jenis timah, c =,18 peluu yang besaang di dalam balok adalah: a. 35 b. 365 c. 4 d , maka tempeatu 37. Jika massa jenis ai dalam entang tempeatu 4 adalah 1 g. cm dan massa jenis ai pada tempeatu 1 adalah,958 g. cm, maka kapasitas panas cp 1 kg ai pada tempeatu antaa 4 dan 1 adalah: (Diketahui modulus Bulk = 1 dan kefisien muai volme =,7 1 ). Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 94

15 a. c = 1,. b. c = 4,. d. c = 1,. c = 3,3. c. c = 8,. 38. Dua mol gas ideal monatomik pada titik D mempunyai tekanan dan tempeatu masing-masing atm dan 36. Pada titik B, volume gas adalah tiga kali dai titik D dan tekanannya dua kali dai titik C. Poses AB dan CD adalah poses isotemal. Jika diketahui konstanta gas R = 8,314.. =,8, maka keja total poses siklus DABCD:. a. = 6,6 b. = 9,9 d. = 19,5 = 3,5 c. = 13, 39. Gamba beikut menunjukkan posesposes pada mesin diesel, dengan ab adalah kompesi adiabatik, bc adalah ekspansi tekanan tetap, cd adalah ekspansi adiabatis, dan da adalah poses pendinginan dengan volume tetap. Maka efisiensi yang tepat untuk poses mesin diesel adalah: Pendinginan Isokhois Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 95

16 a. γ ( Vb / Vc ) ( Va / V ) η = 1 b γ ( V / V V / V ) c a b a γ d. γ ( Vc / Va ) ( Vb / V ) η = 1 a γ ( V / V V / V ) c b b a γ b. ( V / V ) ( V / V ) η = 1 γ ( V / V V / V ) γ 1 γ 1 c b b a c a b a ( V / V ) ( V / V ) η = 1 γ ( V / V V / V ) γ 1 γ 1 c a b a c b b a c. γ ( Vc / Vb ) ( Vb / Va ) η = 1 γ ( V / V V / V ) c a b a γ 4. Titik didih ai di sekita pemukaan bumi menuun tehadap ketinggian dai pemukaan laut. Keapatan uap pada tempeatu 1 adalah,598 / dan kalo laten penguapan ai adalah =,44 1. Dengan asumsi tempeatu udaa adalah 3 dan keapatan udaa pada dan 1 atm adalah 1,9 / ), maka peubahan titik didih ai tehadap ketinggian (/) adalah: a.,5 / b.,87 / c.,5 / d. 1, /,3 / 41. Sebuah sistem temodinamika yang volumenya dijaga konstan ditempatkan dalam kontak temal dengan sebuah esevoi panas. Sistem mencapai kesetimbangan temal dengan esevoi apabila: a. enegi dalamnya minimum b. enegi bebas Helmhotz-nya minimum c. enegi bebas Gibbs-nya minimum d. entalpinya minimum entopinya minimum 4. Jika S, F, G, T, V, dan P betuut-tuut menyatakan entopi, fungsi Helmholtz, fungsi Gibbs, suhu, volume, dan tekanan, manakah hubungan yang bena di antaa pilihan-pilihan beikut? a. = b. = Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 96

17 c. = d. = = Diketahui fungsi patisi sebuah sistem patikel sebagai = ħ = f. = ħ 1 + ħ ħ, dengan. Enegi ata-ata temodinamik sistem tesebut dapat dituunkan sebagai: g. = ħ 1 ħ h. = ħ ħ i. = ħ + ħ j. = ħ + ħ 43. Sebuah sistem temodinamika tedii atas N osilato hamonik dua dimensi yang saling bebas (tidak saling beinteaksi). Jika dihitung dengan menggunakan pinsip ekuipatisi, enegi intenal sistem ini adalah: a. = 4 b. = c. = d. = = 44. Dua pesawat antaiksa, A dan B, yang panjangnya sama l ketika diam, begeak saling mendekat dengan panjang pesawat sejaja kecepatan. Jika pengamat pada pesawat A mencatat selang waktu τ selama dua pesawat bepapasan, beapakah kecepatan elatif v pesawat tesebut satu sama lain? l / τ a. v= 1 + ( l / cτ ) l / τ b. v= 1 + ( l / cτ ) l / τ c. v= 1 + ( l / cτ ) l / τ d. v= 1 + ( l / cτ ) l / τ v= 1 + ( l / cτ ) 45. Massa jenis sebuah benda yang diam adalah ρ. Jika massa jenis benda betambah sebesa ηρ ketika begeak, beapakah kecepatannya? c η( + η) c η(1 + η) v= v= a. 1+ η b. 1+ η Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 97

18 c η( + η) c η( + η) v= v= c. 1+ η 1+ η c η(1+ η) v= d. 1+ η 46. Sebekas elekton dengan enegi seagam menabak taget yang tebuat dai bahan Tungsten. Panjang gelombang tependek sina -X yang dihasilkan peistiwa ini sebesa 1,74 1 nm. Elekton di bekas 34 begeak dengan laju: (Gunakanlah konstanta Planck h = 6,63 1 J.s, massa elekton m e = 9,11 1 kg, dan muatan elekton e = 1,6 1 C) a. 3,11 x 1 7 m/s. b. 1,6 x 1 7 m/s. c. 5,1 x 1 7 m/s. d. 7,63 x 1 7 m/s. 9,77 x 1 7 m/s. 47. Foton dengan momentum 1, x 1-3 kg.m/s menabak elekton bebas yang diam. Foton yang tehambu membentuk sudut 6 dai aah foton datang. Kaena hambuan, panjang gelombang foton menjadi sebesa 34 sebesa: (Gunakanlah konstanta Planck h = 6,63 1 J.s, massa elekton m e = 9,11 1 kg, dan muatan elekton e = 1,6 1 C) a. 1,63 x 1-11 m. b. 3,1 x 1-11 m. c. 4,51 x 1-11 m. d. 5,1 x 1-11 m. 6,75 x 1-11 m 48. Satu foton dengan panjang gelombang, nm diseap oleh atom hidogen dalam keadaan dasa. Setelah menyeap foton tesebut: 34 (Gunakanlah konstanta Planck h = 6,63 1 J.s, massa elekton m e = 9,11 1 kg, dan muatan elekton e = 1,6 1 C) a. atom hidogen teeksitasi ke keadaan eksitasi ketiga b. atom hidogen teeksitasi ke keadaan eksitasi kedua c. atom hidogen teionisasi dan elekton telepas dengan enegi kinetik 48,6 ev. d. atom hidogen teionisasi dan elekton telepas dengan enegi kinetik 6, ev. atom hidogen teionisasi dan elekton telepas dengan enegi kinetik 75,8 ev 49. Sebuah obit Boh elekton pada atom hidogen mempunyai jejai 1, x 1-5 m. Atom hidogen dalam keadaan dengan jejai obit elekton tesebut Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 98

19 34 mempunyai enegi sebesa: (Gunakanlah konstanta Planck h = 6,63 1 J.s, massa elekton = 9,11 1 kg, dan muatan elekton e = 1,6 1 C) m e a ev. b. -3,4 x 1 - ev. c. -5,44 x 1-3 ev. d. -,18 x 1-4 ev. -7,19 x 1-5 ev. 5. Spektum otasi molekul diatomik AB diamati dengan menggunakan sistem spektoskopi gelombang miko. Jika panjang ikatan tesebut dan massa masing-masing atom penyusun adalah m1 dan m, maka jaak anta gais spektum otasi molekul ini adalah (dalam satuan enegi). a. b. c. d. 51. Enegi otasi molekul dapat dinyatakan dengan = + 1 di mana I momen inesia dan j bilangan kuantum otasi. Intensitas gais spektum ini sebanding dengan jumlah populasi setiap keadaan tingkat eneginya. Populasi tesebut sebanding dengan distibusi Boltzmann ( = konstanta Boltzmann) dan fakto degeneasi momentum angula molekul. Tingkat enegi otasi ke j yang menunjukkan intensitas tetinggi pada tempeatu T adalah: a. = 1 b. = c. = + d. = + 1 = 1/3 5. Jika jejai sebuah inti atom ditentukan oleh R= 1.3A (R dalam fm) dengan A adalah nomo massa, beapakah kia-kia jumlah nukleon pe cc? a. b c. d Radioisotop A dengan tetapan peluuhan a meluuh menjadi adioisotop B dengan tetapan peluuhan b. Jika mula-mula hanya ada adioisotop A sejumlah N, beapakah jumlah N adioisotop B setelah t sekon? Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 99

20 Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 a at bt a. N = N ( e e ) d. b a N N b at bt = ( e + e ) b a a at bt b. N = N ( e + e ) b a N N b at bt = ( e e ) b + a a at bt c. N = N ( e e ) b+ a 54. Sebuah patikel beada pada keadaan dasa dai potensial sumu tak behingga satu dimensi yang lebanya < x<l. Beapakah peluang P patikel tesebut ditemukan dalam daeah 1 l x l? 3 3 a. b. 1 3 P= + 3 π 1 3 P= + 3 π c. d. 1 3 P= + π 1 3 P= + π 1 P= + π 55. Sebuah patikel bemassa m beada dalam potensial satu dimensi sepeti padaa gamba. Pesamaan manakah yang menentukan tingkat enegi patikel tesebut untuk kondisi E< U? i a. sin kl=± kl h ml U b. cos kl=± kl h ml U d. cos kl=± kl h 4ml U c. sin kl=± kl h ml U sin kl=± kl h 4ml U 56. Jika meupakan suatu opeato kuantum, contoh opeasi yang menunjukkan sifat opeato linie adalah: a. = + b. = + / c. = d. = = 57. Tinjau sebagai suatu opeato kuantum yang dinyatakan dalam epesentasi matiks, di mana,,, dan bilangan-bilangan eal, dan 1

21 = 1. Dai pilihan-pilihan beikut, contoh ekspesi yang menunjukkan sebagai opeato obsevable fisis adalah: a. c. b. d. 58. Tinjau osilato hamonik kuantum satu dimensi dengan fekuensi sudut kaakteistik, dengan fungsi-fungsi eigennya yang dinyatakan dengan. Pada suatu saat osilato beada pada keadaan yang dilukiskan dengan fungsi gelombang = Hitung haga ekspektasi enegi osilato pada keadaan tesebut. a. ħ b. ħ c. ħ d. ħ ħ 59. Suatu saat atom hidogen beada dalam keadaan kuantum yang dinyatakan dengan = 3 + +, dengan =, fungsi-fungsi eigen atom hidogen. Pada keadaan tesebut pobabilitas atom hidogen untuk memiliki enegi sebesa, ev adalah: a. b. c. d. Lapoan Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 1 11