OLIMPIADE SAINS NASIONAL TINGKAT PROVINSI TAHUN SOAL FISIKA Waktu Test : 150 menit

Transkripsi

1 OLIMPIADE SAINS NASIONAL TINGKAT PROVINSI TAHUN 2008 Petunjuk mengerjakan soal: Umum : SOAL FISIKA Waktu Test : 150 menit 1. Untuk menjawab semua soal dalam naskah soal tes ini disediakan waktu 150 (seratus lima puluh) menit. 2. Naskah soal ini terdiri dari 60 soal dengan rincian 45 soal pilihan ganda dengan empat pilihan jawaban dan 15 soal isian singkat. Khusus : Untuk Soal nomor 1 sampai dengan 45 Dari keempat pilihan jawaban pada setiap soal, hanya ada satu pilihan jawaban yang paling benar. Pilihlah jawaban yang paling benar dengan cara memberikan tanda silang pada huruf di depan pilihan jawaban yang paling benar. Contoh: 1 A B C D Bila ingin mengganti jawaban, lingkari tanda silang dari jawaban yang ingin diganti kemudian berikan tanda silang pada jawaban yang baru. Contoh: 1 A B C D Setiap jawaban yang benar diberi skor 2 (dua) dan jawaban salah atau tidak ada jawaban diberi skor 0 (nol). Lembar jawaban harus diisi dengan menggunakan ballpoint/tinta, tidak boleh menggunakan pensil. Selama mengerjakan soal tidak boleh menggunakan kalkulator dan alat hitung lain. Untuk Soal nomor 46 sampai dengan 60 Tuliskan jawaban pada tempat yang telah disediakan Bila ingin mengganti jawaban coret jawaban yang salah kemudian tuliskan jawaban yang benar di sampingnya.

2 1. Tekanan adalah gaya dibagi luas, gaya adalah massa kali percepatan. Jika satuan percepatan adalah ms -2 maka satuan tekanan adalah. a. kg.m.s -2 b. kg.m.s -1 c. kg.m -1 s -1 d. kg.m -1 s Besaran-besaran fisika dapat dibedakan atas besaran pokok, besaran turunan, besaran skalar dan besaran vektor. Kelompok besaran-besaran di bawah ini yang berturut-turut terdiri dari besaran pokok, turunan, skalar dan vektor adalah. a. massa, luas, waktu, dan berat b. panjang, massajenis, energi, dan volume c. daya, gaya, suhu, dan kuat arus d. intensitas cahaya, kecepatan, percepatan, dan hambat jenis 3. Suatu besaran dapat dinyatakan dalam berbagai satuan. Kelompok satuan di bawah ini yang dapat digunakan untuk menyatakan satu besaran yang sama adalah. a. watt, kwh, dan joule b. ms -2, N kg -1 dan cm hg c. Astronomi, knot dan tahun cahaya d. atm, bar, dan pascal 4. Pada suatu pengukuran tebal plat baja, tampak skala-skala mikrometer sekrup seperti pada gambar di samping ini. Hasil pengukuran itu adalah a 5,74 mm b. 5,24 mm c. 52,4 mm d. 57,4 mm 1

3 5. Seseorang akan memindahkan mobil mogok dengan menggunakan tali dan batang pohon. Dari keempat cara yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini, cara yang memerlukan gaya paling kecil adalah.... A Batan pohon F B Batang pohon F C Batang pohon D Batang pohon a. A b. B c. C d. D F F 6. Sebuah benda bergerak lurus dengan kelajuan seperti pada grafik di samping ini. Jarak yang ditempuh benda itu selama 10 detik adalah. a. 130 m b. 150 m c. 180 m d. 220 m v (m/s) t (s) 7. Sebuah kelapa jatuh dari ketinggian 15 m. Jika gaya gesekan diabaikan, mapa pada proses ini yang tidak berubah adalah.... a. energi mekanik b. energi mekanik dengan energi kinetik c. energi potensial d. energi potensial dan energi kinetik 8. Dua orang lelaki berboncengan mengendarai sepeda motor dengan kelajuan 80 km/jam. Tiba-tiba seorang pejalan kaki melintas, spontan motor direm 2

4 mendadak, sehingga yang dibonceng terdorong ke depan. Peristiwa itu menunjukkan bahwa.... a. hukum kekekalan energi berlaku b. hukum kekekalan momentum berlaku c. benda memiliki sifat kelembaman d. benda memiliki kecepatan 9. Orang melakukan berbagai aktivitas dengan tenaga yang berasal dari makanan. Bentuk-bentuk energi yang terkait dengan proses di atas adalah energi.... a. kinetik, kimia dan listrik b. kinetik, kimia dan panas c. kimia, listrik, dan panas d. kimia, magnetik dan panas 10. Sebatang silet dalam keadaan terentang dapat terapung di permukaan air. Fenomena ini terjadi karena.... a. tekanan hidristatis air b. gaya Archimedes c. tegangan permukaan air d. kapilaritas 11. Sebuah drum yang tingginya a meter dengan luas penampang baian dalam b m 2 berisi cairan yang massa jenisnya c kg/ m 3. Jika kedalaman cairan dalam drum d meter dan berat total drum dan isinya e kg, maka besarnya tekanan di dasar drum bergantung pada.... a. a dan b b. c dan d c. b, c, dan e d. a, d, dan e 12. Suatu gaya konstan bekerja pada benda yang mula-mula diam di posisi x = 0. Grafik hubungan antara energi kinetik dan posisi benda dapat digambarkan sebagai berikut.... 3

5 a. K x f b. K x c. K x f K d. x 13. Sebuah pegas yang panjangnya 10 cm digantung vertikal pada titik P. Sebuah beban 100 gram digantungkan pada ujung bebas pegas. Kemudian beban ditarik ke bawah lalu dilepas sehingga bergerak naik turun dengan frekuensi 10/ Hz. Jika percepatan gravitasi 10 m/s 2, maka titik seimbang beban berada pada jarak... di bawah titik P. a. 10,25 cm b. 12,50 cm c. 14,50 cm d. 15,20 cm 20. Sebuah pegas dengan konstanta pegas 10 N/m diberdirikan vertikal dengan bagian bawahnya terikat pada lantai. Pada ujung atas pegas diikat sebuah beban bermassa 100 g, kemudian beban ditekan lalu dilepas. Beban berosilasi dengan frkuensi. 4

6 a. 5/π Hz b. 10/π Hz c. 5 π Hz d. 10π Hz 15. Dua orang A dan B sedang berselancar bersama. Suatu saat jarak antara keduanya adalah 12 meter, A berada di puncak gelombang, B berada di dasar gelombang dan keduanya terpisah oleh sebuah puncak gelombang. Jika cepat rambat gelombang adalah 2,4 m/s maka frekuensi gelombang pada saat itu adalah. a. 0,13 Hz b. 0,30 Hz c. 0,42 Hz d. 0,60 Hz 16. Di bawah ini adalah beberapa bentuk gelombang hasil superposisi dua gelombang koheren (1) (2) (3) Dua pulsa mendekat satu sama lain seperti gambar di bawah ini. Pada saat kedua pulsa tersebut bertemu, gelombang superposisinya berbentuk. a. (1) b. (3) c. (1) dan (2) d. (2) dan (3) 17. Jika frekuensi nada atas ke 5 sebuah pipa organa tertutup yang panjangnya 60 cm 200 Hz, maka cepat rambat bunyi di udara adalah. a. 300 m/s b. 315 m/s c. 320 m/s d. 330 m/s 18. Sebuah sumber bunyi bergerak dengan kecepatan a relatif terhadap pendengar. Jika cepat rambat bunyi x, maka perbandingan frekuensi bunyi yang didengar ketika sumber mendekati dengan ketika sumber bunyi menjauh. pendengar 5

7 adalah. a. 1- x a b. 1 + x a c. 1 + d a x a 2a x a 19. Di sekolah dilaksanakan pertandingan bola voli antar kelas. Kamu terpilih sebagai wasit. Karena tidak ada pluit kamu menggunakan tutup pulpen untuk ditiup. Peristiwa bunyi yang dihasil dari tiupan tutup pulpen itu termasuk peristiwa. a. pemantulan bunyi b. resonansi c. interferensi d. difraksi 20. Perbedaan utama dari cahaya sebagai gelombang elektromagnetik terhadap gelombang mekanik adalah.... a. dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet b. dapat bersuperposisi c. merambat melalui bahan d. intensitas berbanding terbalik terhadap jarak 21. Berkas cahaya sejajar tampak menyebar di tepi rintangan yang dilaluinya. Gejala itu merupakan contoh peristiwa. a. difraksi b. refraksi c. interferensi d. polarisasi 22. Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri dari bermacam-macam frekuensi atau panjang gelombang. Spektrum gelombang elektromagnetik berikut ini yang disusun dengan urutan panjang gelombang semakin kecil adalah.... 6

8 a. gelombang radio, Sinar gamma, cahaya tampak, dan gelombang mikro b. gelombang mikro, gelombang radio, cahaya tampak, dan Sinar gamma c. gelombang mikro, cahaya tampak, gelombang radio, dan Sinar gamma d. gelombang radio, Sinar gamma, cahaya tampak, dan gelombang mikro 23. Ardi sedang mengamati amoeba dengan menggunakan mikroskop. Setelah itu Anita mendapat giliran. Agar dapat mengamati amoeba sejelas yang diamati Ardi, Anita menggeser lensa okuler ke bawah. Hal itu berarti bahwa.... a. jika tidak digeser amoeba tidak terlihat oleh Anita. b. Anita ingin melihat amoeba lebih besar dari yang dilihat Ardi c. Titik jauh mata Anita lebih dekat dari pada mata Ardi d. Anita melihat amoeba dalam keadaan mata tak berakomodasi sedangkan Ardi dalam keadaan berakomodasi maksimum 24. Agar cermin cekung yang panjang fokusnya 6 cm menghasilkan bayangan 3 kali lebih besar dari bendanya, maka benda harus diletakkan pada jarak... di depan cermin cekung. a. 2 cm atau 8 cm b. 4 cm atau 9 cm c. 2 cm atau 9 cm d. 4 cm atau 8 cm 25. Sebuah lensa cekung disusun berimpit dengan lensa cembung yang panjang fokusnya 5 cm. Jika sebuah benda diletakkan 20 cm didepan lensa gabungan tersebut ternyata bayangan yang terbentuk sama besar dengan bendanya, maka panjang fokus lensa cekung adalah.... a. 8 cm b. 10 cm c. 12 cm d. 15 cm 26. Sebuah benda diletakkan di ruang pertama sebuah cermin cekung. Sifat bayangan yang terbentuk adalah.... a. nyata, tegak dan diperbesar b. maya, terbalik dan diperbesar 7

9 c. maya, tegak dan diperbesar d. nyata, terbalik dan diperbesar 27. Bayangan sebuah benda terbentuk pada jarak 25 cm di belakang lensa konvergen. Bila panjang fokus lensa konvergen itu 15 cm, maka benda berada pada posisi.... a. 37,5 cm di depan lensa b. 37,5 cm di belakang lensa c. 9,3 cm di depan lensa d. 9,3 cm di belakang lensa 28. Tangan yang didekatkan pada api akan terasa panas hal ini menunjukkan ada perpindahan panas dari api menuju tangan dengan cara. a. radiasi b. konduksi c. radiasi dan konveksi d. konveksi dan konduksi 29. Seratus gram larutan tertentu dalam bejana yang kapasitas panasnya 40 joule/k di T ( o C) 78 panaskan dari temperatur -2 o C dengan pemanas yang daya keluarannya 250 watt. -2 t (detik) Di bawah ini adalah grafik suhu (T) terhadap waktu pemanasan (t) Kalor lebur dan kalor jenis cair larutan tersebut adalah.... a. 500 kj/kg dan 2100joule/kg o C b. 800 kj/kg dan 2500 joule/kg o C c. 500 kj/kg dan 2500 kj/kg o C d. 800 kj/kg dan 2100 joule/kg o C 30. Di bawah ini adalah grafik massa jenis terhadap teperatur air. 8

10 Pernyataan yang tidak sesuai dengan dengan grafik di atas adalah.... a. volume air bergantung temperatur b. semakin tinggi temperatur massajenis semakin rendah c. air tidak selalu memuai jika dipanaskan d. massajenis air tertinggi 1 g/cm Ani membuat termometer dengan titik tetap bawah sama dengan titik tetap bawah termometer Fahrenheit dan di beri angka 0 o A sedangkan titik tetap atasnya adalah temperatur tubuh orang mulai kehilangan kesadaran yaitu 40 o C dan diberi skala 10 o A. Temperatur air di suatu tempat menunjukkan angka 8 o A berapakah temperatur air itu jika dinyatakan oleh skala celsius? a. 15,2 o C b. 25,6 o C c. 29,5 o C d. 32,0 o C 32. Bila 200 gram air 50 o C dicampur dengan 100 gram es 0 o C mencapai suhu akhir t 1 dan bila 200 gram air 50 o C dicampur dengan 100 gram air 0 o C mencapai suhu akhir t 2. Suhu akhir t 1 < t 2 karena.... a. kalor jenis es lebih besar dari kalor jenis air b. kalor lebur es lebih besar dari kalor beku air c. es dapat menyerap seluruh kalor air panas tetapi suhu tetap d. kalor lebur air panas sama dengan kalor lebur air dingin 33. Potongan rel kereta api panjangnya 10 m, dipasang pada temperatur 27 o C. Jika diperkirakan temperatur rel bisa mencapai 33 o C dan koefisien muai panjang o C -1. Jarak minimal pada sambungan rel tersebut adalah: a. 0,6 cm 9

11 b. 0,3 cm c. 0,15 cm d. 0,003 cm 34. Pada saat mengalami panas tinggi, pertolongan pertama terhadap pasien adalah melakukan kompres menggunakan es atau air dingin. Pada peristiwa itu kalor berpindah dari tubuh pasien ke bahan pengompres terutama secara. a. konveksi b. konduksi c. radiasi d. absorbsi 35. Muatan listrik Q 1 = -8 µc berada pada jarak 2 mm di sebelah kanan Q 2 = +5 µc. Muatan Q 3 diletakkan di titik P sedemikian rupa, sehingga resultan gaya yang dialami Q 3 sama dengan nol. Posisi P adalah. a. di antara kedua muatan berjarak Q 1 dan Q 2 lebih dekat Q 1 b. di antara kedua muatan berjarak Q 1 dan Q 2 lebih dekat Q 2 c. di sebelah kiri Q 2 d. di sebelah kanan Q Sebuah bola lampu bertuliskan 20 watt, 220 volt. Bila lampu tersebut dipasang pada tegangan 110 volt, daya yang diserap lampu itu adalah.... a. 20 watt b. 10 watt c. 5 watt d. nol, karena lampu tidak menyala 37. Membuat magnet dengan cara elektromagnetisasi berarti.... a. memindahkan elektron dari sumber arus ke benda b. memindahkan butiran magnet elementer ke benda c. menarik elektron dari benda ke sumber arus d. menyeragamkan orientasi magnet-magnet elementer dalam benda 38. Berkas partikel elektron bergerak horizontal dengan arah kecepatan ke utara menembus medan magnet yang arahnya ke barat. Partikel tersebut dalam medan magnet, mengalami gaya magnetik yang arahnya ke a. atas 10

12 b. bawah c. timur d. selatan 39. Sebuah kumparan kedua ujungnya dihubungkan dengan sebuah galvanometer. Bila sebuah magnet batang digerakan mendekati kumparan dengan arah tegak lurus penampang kumparan, ternyata jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet digerakkan dengan kecepatan lebih besar dan arah berlawanan, maka jarum galvanometer menyimpang.... a. lebih besar ke kiri b. lebih besar ke kanan c. lebih kecil ke kiri d. lebih kecil ke kanan 40. Sebuah mobil tamia menggunakan kumparan berputar di dalam medan magnet sebagai sumber tegangan. Tegangan maksimum yang dihasilkan akan menjadi lebih besar bila.... a. jumlah lilitan kumparan diperbanyak dan putarannya diperlambat b. jumlah lilitan kumparan diperkecil dan putarannya diperlambat c. jumlah lilitan kumparan diperbanyak dan putarannya dipercepat d. jumlah lilitan kumparan diperkecil dan putarannya dipercepat 41. Sebuah transformator dengan jumlah lilitan primer 1000 dan jumlah lilitan sekunder 250 diberi input dari baterai 12 volt. Tegangan output yang dihasilkan adalah.... a. 1312V b. 9 V c. 6 V d. 3 V 42. Planet-planet yang memiliki ciri-ciri massajenis tinggi, perioda rotasi rendah, dan beratmosfir tipis dikelompokkan ke dalam planet... a. luar b. teresterial 11

13 c. jovian d. superior 43. Bulan purnama terjadi setiap bulan. Gerhana bulan tidak terjadi setiap bulan karena.... a. bulan hanya berevolusi tidak berotasi b. bidang edar bulan tidak berimpit dengan bidang edar bumi c. sumbu revolusi bumi membentuk sudut 23 1/2 o dengan sumbu rotasi bumi d. bumi berotasi lebih cepat dibandingkan bulan 44. Bulan baru dijadikan pedoman penentuan kalender hijriah. Posisi bulan dan matahari pada saat bulan baru sangat menentukan dapat atau tidaknya awal bulan hijriah teramati. Agar bulan baru dapat diamati maka posisi relatif bulan dan matahari haruslah.... a. bulan muncul sebelum matahari tergelincir meninggalkan ufuk barat b. bulan muncul setelah matahari tergelincir meninggalkan ufuk barat c. bulan muncul sebelum matahari terbit di ufuk timur d. bulan muncul setelah matahari terbit di ufuk timur 45. Perhatikan beberapa fenomena di bawah ini : (1) Peredaran semu benda langit dari timur ke barat (2) Pergantian siang dan malam. (3) Perubahan lamanya siang dan malam. (4) Pergantian musim. (5) Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan ke bulan. (6) Pembelokan arah angin Fenomena yang menunjukkan adanya rotasi bumi adalah.... a. (1), (4), dan (5) b.(2), (3) dan (6) c. (1), (2) dan (6) d.(3), (4) dan (5) II. Soal Isian Singkat 1. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke bawah dari lantai 10 sebuah gedung dengan kecepatan awal 5 m/s. Jika tinggi rata-rata satu lantai 5 meter dan posisi awal 12

14 vertikal bola 1,5 meter dari lantai, tentukan posisi ketika kecepatannya 30 m/s. di ukur dari lantai satu! 2. Sebuah benda yang beratnya 100 N digantung seperti pada gambar di samping ini. Urutan tegangan tali dari yang terkecil hinga yang terbesar adalah...,..., o 37 O T 2 T 1 T N 3. Sebuah bengkel mobil mengoperasikan sistem pompa hidrolik untuk mengangkat mobil yang massanya 2 ton. Gunakan percepatan gravitasi 9,8 m/s 2, bila perbandingan diameter piston yang mengangkat mobil dengan piston yang diberi tekanan adalah 200 : 1, maka gaya kerja yang diberikan terhadap pompa adalah Sebuah bandul sederhana bergetar dengan frekuensi ½ Hz. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s 2 maka panjang tali ayunan adalah Pada tali sepanjang 2 m terbentuk gelombang stasioner yang terdiri dari 3 simpul 2 perut. Jika frekuensi sumber gelombangnya 150 Hz, maka cepat rambat gelombang itu adalah Sebuah tabung kaca yang panjangnya 1,2 meter digunakan untuk memeragakan resonansi bunyi, dengan cara mendekatkan garputala yang sedang bergetar ke mulut tabung. Resonansi kedua terdengar pada saat panjang kolom udara di dalam tabung 60 cm. Bila cepat rambat bunyi diudara 340 m/s, frekuensi garputala yang digunakan adalah Seseorang penderita mata miopi memiliki titik jauh 50 cm. Kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai orang tersebut agar matanya melihat seperti mata normal adalah Toni merentangkan seutas tali yang panjangnya 60 cm dengan cara mengikatkan salah satu ujungnya pada sebuah tongkat dan menggetarkan ujung lainnya ke atas dan ke bawah sebanyak 2 kali tiap detik. Ternyata pada tali terdapat tepat 3 bukit dan 2 lembah. Cepat rambat gelombang pada tali adalah Jika seberkas cahaya jatuh pada sebuah prisma yang berada di udara, berkas itu mengalami deviasi. Bila berkas cahaya sejajar jatuh tidak tegak lurus pada sebuah kaca plan paralel yang berada di udara, maka berkas cahaya itu akan mengalami 13

15 Salah cara mempercepat pendinginan air minum adalah dengan meniupnya, karena. 11. Sebuah mistar logam terbuat dari logam dengan koefisien muai panjang O C dan dikalibrasi pada suhu 15 O C. Jika digunakan pada suhu 35 O C maka ukuran yang dihasilkan akan memiliki kesalahan sebesar... % 12. Kamu memanaskan air dari temperatur 20 o C di dalam ketel listrik yang volumenya 2 liter sampai pada temperatur 100 o C. Bila koefisien muai volume air 0,0015 o C- 1, maka agar tidak ada air yang tertumpah pada saat mendidih, volume maksimum air yang dipanaskan adalah Seutas kawat logam yang hambatannya R dipotong dua sama panjang kemudian ditumpuk sejajar, dan ketika diukur ternyata hambatannya adalah K. Dinyatakan dalam R, hambatan K adalah Gaya gerak listrik induksi yang dihasilkan oleh sebuah generator bergantung kepada jumlah lilitan kumparan, luas penampang kumparan,..., dan kecepatan putaran kumparan. 15. Sebuah transformator dengan jumlah lilitan kumparan primer 3600 dan sekunder Kumparan primer dihubungkan ke tegangan 220 volt, ternyata menghasilkan arus sekunder 2 ampere. Arus yang masuk ke kumparan primer adalah 14