PESTA SAINS NASIONAL 2012 KOMPETISI FISIKA

Transkripsi

1 Pilihlah satu jawaban ( X ) dari lima pilihan yang diberikan Soal Bagian A 1. Mobil besar bermassa 2m berjalan dengan kecepatan v.mobil kecil bermassa m berjalan dengan kecepatan 2v. Kedua mobil direm dengan koefisien gesekan yang sama sehingga berhenti. Jika jarak pengereman adalah jarak yang ditempuh dari awal pengereman sampai berhenti, maka rasio jarak pengereman antara mobil kecil dan mobil besar adalah..... A. 1 : 4 B. 1 : 2 C. 1 : 1 D. 2 : 1 E. 4 : 1 2. Perhatikan gambar di bawah ini. Diketahui ketiga benda mempunyai volume yang sama, V A =V B = V C. Apabila ditanya besar gaya apung setiap benda, maka perbandingan gaya apung dari ketiga benda tersebut adalah... A B C A. F A > F B > F C B. F A < F B < F C C. F A = F B > F C D. F A < F B = F C E. F A = F B = F C 3. Diketahui jarak antara matahari dan bumi adalah 2, km, sedangkan jarak antara matahari dan Jupiter adalah 7, km. Periode neptunus mengelilingi matahari adalah hari dan massa neptunus adalah 20 kali massa bumi. Jika gaya gravitasi pada bumi oleh matahari adalah 3F dan kelajuan bumi mengelilingi matahari adalah v, maka gaya gravitasi pada neptunus olehmatahari, serta kelajuan neptunus adalah : A F dan 3 8 B F dan 3 4 C F dan 1 8 v v D F dan 5 4 v v E F dan 3 5 v 4. Perhatikan gambar rangkaian hambatan berikut : a b R 1 R 3 R 6 R 4 R 2 R 5 Jika R 1 = 10, R 2 = 50, R 3 = 100, R 4 = 50, R 5 = 150 dan R 6 = 60 maka hambatan total antara ujungujung a-b adalah... A. 10 B. 30 C. 60 D. 120 E Seorang anak sedang bermain ayunan. Dia mulai bergerak dari ujung belakang. Ketika 1 waktunya 3 3 menit dia meloncat dari ayunan, yaitu pada saat ayunan berada di ujung depan untuk yang ke-101 kalinya. Frekuensi ayunan tersebut adalah... A. 0,4975 Hz B. 0,5000 Hz C. 0,5025 Hz D. 0,5050 Hz E. 0,5075 Hz

2 6. Perhatikan rangkaian di bawah ini. Kuat arus pada hambatan 5 Ω adalah... P A. 0,25 A dari Q ke P 10Ω 5V 10Ω B. 0,67 A dari P ke Q C. 0,67 A dari Q ke P 10V 5Ω 15V D. 1,75 A dari P ke Q E. 1,75 A dari Q ke P Q 7. Sebuah pegas ideal S tak bermassa dapat ditekan sejauh 1 m oleh gaya 100 N. Pegas ini diletakkan di dasar bidang miringlicin yang membentuk sudut = M 30 o dengan horizontal (lihat gambar ). Massa M sebesar 10 kg dilepaskan dari puncak bidang dan dihentikan sesaat setelah menekan pegas sejauh 2 m. Berapakah jarak yang telah ditempuh oleh massa tersebut sebelum berhenti? S A. 2 m B. 4 m C. 6 m D. 8 m E. 10 m 8. A point traversed hall a circle of radius R = 2 m during time interval t = π s. The point moved with constant tangent acceleration. Calculate the modulus of the mean vector of the total acceleration over that time: A. 2 m/s 2 B. 4 m/s 2 C. 6 m/s 2 D. 8 m/s 2 E. 6π m/s 2 9. Diketahui kalor jenis air 1 cal/g o C, kalor jenis es 0,5 cal/g o C, kalor lebur es 80 cal/g. Jika 1 kg air bersuhu 45 o C dicampur dengan 1 kg es bersuhu -10 o C, dan tidak ada kalor yang hilang, maka A. seluruh es akan mencair B. 2/3 bagian es akan mencair C. separuh esakan mencair D. 1/3 bagian es akan mencair E. tidak ada es yang mencair 10. Sebuah benda dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 4 m/s relatif terhadap lift yang sedang bergerak ke atas dengan kelajuan konstan 3 m/s dan ketinggian lift saat benda dilempar adalah 10 m dari tanah. Waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai lift lagi adalah... detik. A. 1,2 B. 1,3 C. 1,4 D. 1,5 E. 1,6 Soal Bagian B 11. Empat buah balok berada pada bidang datar yang licin, gaya F bekerja pada m 1. Massa m 1 =2 kg, m 2 = 3 kg, m 3 = 4 kg,dan m 4 = 1 kg dan koefisien gesek antara benda m 3 dan m 4, μ s = 0,15 dan μ k = 0,1. Jika gaya yang bekerja pada m 1 menyebabkan benda m 4 hampir lepas dari m 3, maka gaya kontak antar balok m 1 dan m 2 adalah... A. 4 N B. 8 N C. 10 N D. 12 N E. 20 N

3 12. Enam buah hambatan disusun seperti gambar di bawah ini. Beda potensial antara titik A dan C adalah... A 120 C V A. 1,2 V B. 1,8 V C. 2,4 V D. 3,0 V E. 3,6 V 13. Air mengalir masuk melalui A pada suhu t 0 = 15 C. Kuat aliran tersebut adalah 50 g/s. JikaR = 10 ohm, arus listrik (tetap) yang melaluinya adalah 10 ampere, dan l kalori = 4,2 joule, maka suhu t, air yang meninggalkan B adalah... A. 15,7 C D. 23,3 C B. 19,76 C E. 25,7 C C. 21,3 C 14. An object of mass m is thrown vertically up. In the presence of heavy air resistance the time of ascent (t 1 ) is no longer eual to the time of descent (t 2 ). Similarly the initial speed (u) with which the body is thrown is not eual to the final speed (v) with which the object returns. Assuming that the air resistance F is constant, so: A. t 1 > t 2 ; u > v B. t 1 < t 2 ; u > v C. t 1 > t 2 ; u < v D. t 1 < t 2 ; u < v E. t 1 = t 2 ; u = v 15. Dua buah kapasitor, jika disusun parallel mempunyai kapasitas pengganti 9 uf dan jika disusunan seri mempunyai kapasitas pengganti 2 μf. Maka besar kapasitas salah satu kapasitor tersebut adalah... μf A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian tertentu dan dalam waktu tertentu benda telah menempuh 3/4 bagian. Jika dari posisi yang dicapainya benda membutuhkan waktu t detik untuk mencapai tanah, maka waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai tanah dari ketinggian mula-mula adalah... (g = 2h, h adalah tinggi mula-mula) A. 0,5 detik B. 1 detik C. 1,5 detik D. 2 detik E. 3 detik 17. Terdapat beberapa resistor, jika disusun seri mempunyai hambatan pengganti p. jika resistor disusun parallel mempunyai hambatan pengganti. jika p = n, maka nilai minimum n yang mungkin adalah... A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6

4 18. Two blocks (m = 1.0 kg and M = 11 kg) and a spring (k = 300 N/m) are arranged on a horizontal, frictionless surface as shown in Fig.. The coefficient of static friction between the two blocks is The maximum possible amplitude of the simple harmonic motion if no slippage is to occur between the blocks is... A. 4 cm B. 4.4 cm C. 16 cm D. 20 cm E. 25 cm 19. Sebuah mobil bergerak dengan percepatan tangensial konstan w τ = 0,5 m/s 2 sepanjang permukaan datar yang menbentuk lingkaran berjari-jari R = 40 m, koefisien gesekan antara roda mobil dan permukaan adalah µ = 0,20. Jarak yang ditempuh mobil tanpa tergelincir bila saat awal kecepatannya sama dengan nol adalah... m (g = 10 m/s 2 ) A B. 4 C. 2 D. 1 E A uniform chain of length L and mass M is lying on a smooth table and one-third of its length is hanging vertically down over the edge of the table. The work reuired to pull the hanging part on the table is... A. MgL/18 B. MgL/12 C. MgL/9 D. MgL/3 E. MgL Soal Bagian C 21. Dua buah mesin Carnot, A dan B, masing-masing bekerja di antara temperatur tinggi T 1 dan temperatur rendah T 2. Mesin A menaikkan temperatur tingginya sebesar T dan mesin B menurunkan temperatur rendahnya juga sebesar T. Perbandingan efisiensi kedua mesin η A ηb adalah... A. η A = T 2 T 2 T B. η A T 1 T C. η A T 1 + T D. η A = T 2 T 1 + T E. η A T 2 + T 22. Dua buah motor, A dan B, bergerak saling mendekati dengan kelajuan konstan masingmasing 10 m/s. Keduanya mula-mula terpisah sejauh 200 m dan terdapat seekor lalat super yang bergerak mondar-mandir di antara kedua roda depan kedua sepeda motor, kelajuan lalat konstan 40 m/s dan mengeluarkan bunyi dengan frekuensi 570 Hz (mula-mula lalat gergerak dari bagian depan roda motor A). Maka frekuensi yang terdengar pengendara motor A dan B ketika jarak keduanya 100 m berturut-turut adalah... Hz A. 665 dan 495 B. 495 dan 665 C. 627 dan 525 D. 665 dan 525 E. 495 dan Terdapat muatan dan + yang jumlahnya tak hingga diletakkan satu-satu dan selang seling pada sumbu-x, x = 1, x = 2, x = 4, x = 8, x = 16, dan seterusnya. Besar medan listrik yang mungkin di pusat koordinat adalah... A. πε 0 B. 2πε 0 C. 3πε 0 D. 4πε 0 E. 5πε 0

5 24. A block is placed on a ramp of parabolic shape given by the euation y = x 2 /20, Fig.If μ s = 0.5, then the maximum height above the ground at which the block can be placed without slipping is... A m B m C m D m E m 25. Sebuah benda kecil diluncurkan ke atas sebuah bidang miring yang mempunyai sudut α = 37 0 terhadap arah horizontal. Jika waktu kenaikan benda adalah η = 2 kali lebih kecil dari pada waktu penurunan benda, maka koefisien gesekan benda dengan bidang adalah... (sin 37 0 = 0,6) A. 0,25 B. 0,30 C. 0,35 D. 0,40 E. 0,45