Post on 08-Dec-2016
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
1
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
PETUNJUK PENGISIAN LEMBAR JAWABAN
BABAK PENYISIHAN 21 September 2014
I. PETUNJUK UMUM: 1. Gunakan konstanta-konstanta berikut dalam menyelesaikan soal.
Konstanta Simbol Nilai
Kecepatan cahaya c 3,00 × 108 m/s
Konstanta gravitasi G 6,67 × 10-11
m3/kg∙s2
Bilangan Avogadro NA 6,02 × 1023
mol-1
Konstanta gas umum R 8,31 J/mol∙K
Konstanta Boltzmann k 1,38 × 10-23
J/K
Muatan electron e 1,60 × 10-19
C
Massa elektron me 9,11 × 10-31
kg
Massa proton mp 1,67 × 10-27
kg
Permitifitas ruang hampa e0 8,85 × 10-12
C2/N∙m
2
Permeabilitas ruang hampa μ0 4π × 10-7
T∙m/A
Konstanta Planck h 6,63 × 10-34
J∙s
Percepatan gravitasi g 9,80 m/s2 (kecuali ada keterangan lain)
2. Sebelum mengerjakan soal, telitilah terlebih dahulu jumlah soal dan nomor halaman
yang terdapat pada naskah. Dalam naskah ini terdapat 40 soal pilihan ganda.
3. Tuliskan nama, nomor peserta, dan kelengkapan identitas peserta pada lembar jawaban.
4. Tuliskan jawaban Anda pada lembar jawaban yang tersedia dengan menggunakan pensil
2B.
5. Diperbolehkan menggunakan kalkulator atau alat bantu hitung lainnya tetapi bukan
handphone(hp). 6. Waktu mengerjakan soal 120 menit, mulai pukul 08.00 waktu setempat.
7. Setiap soal memiliki kriteria penilaian sebagai berikut.
Level I No. 1 - 10 Level II No. 11 - 30 Level III No. 31 - 40 Benar : + 5 Benar : + 10 Benar : + 15
Salah : -2 Salah : -4 Salah : -6
Tidak diisi : 0 Tidak diisi : 0 Tidak diisi : 0
II. PETUNJUK KHUSUS: 1. Berdoalah terlebih dahulu sebelum mengerjakan soal.
2. Kerjakan soal dengan sebaik-baiknya. Mulailah dengan mengerjakan soal yang menurut
Anda mudah terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan ke soal yang lebih rumit.
3. Teliti jawaban Anda sebelum dikumpulkan.
SOAL INI DISUSUN OLEH TIM SOAL OLIMPIADE FISIKA 2014 Dilarang keras mengutip sebagian atau seluruh isinya
tanpa se-izin Tim Soal Olimpiade Fisika 2014 Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
1
1. Mobil yang awalnya diam kemudian bergerak dengan percepatan konstan. Setelah 10
sekon, mobil mengalami perlambatan hingga mobil berhenti. Grafik yang menyatakan
hubungan antara jarak s dengan waktu t menurut kejadian tersebut adalah ....
A.
B.
C.
D.
E.
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
2
2. Mobil dengan kecepatan awal 10 m/s diperlambat sehingga kecepatannya menjadi
3
1kecepatan awal setelah menempuh jarak 4 m. Jika perlambatan mobil konstan, maka
jarak yang ditempuh mobil dari awal hingga berhenti adalah ....
A. 4,3 m
B. 4,4 m
C. 4,5 m
D. 4,6 m
E. 4,7 m
3. Balok bermassa 15 kg diam pada permukaan lantai yang kasar. Balok tersebut kemudian
ditarik dengan gaya sebesar 50 N membentuk sudut o30 terhadap sumbu horizontal. Jika
koefisien gesekan statis dan kinetik masing-masing sebesar 0,5 dan 0,2, maka gaya gesek
yang dialami balok adalah ....
N 32561 E.
N 61 D.
N 325-61 C.
N 325 B.
N 4,24 A.
4. Pada suhu kamar, balok logam terasa lebih dingin daripada balok kayu ketika disentuh
meskipun suhu keduanya sama. Pernyataan berikut yang benar yang melandasi
pernyataan di atas adalah ....
i) Logam merupakan konduktor yang lebih baik daripada kayu.
ii) Kerapatan partikel logam lebih besar dari kayu.
iii)Energi panas tubuh yang dihantarkan oleh kayu lebih lambat jika dibandingkan
logam.
iv) Logam memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada kayu.
A. i), ii), dan iii)
B. i) dan iii)
C. ii) dan iv)
D. iv)
E. i), ii), iii), dan iv)
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
3
5. Perhatikan rangkaian berikut.
Besar nilai masing - masing kapasitor 6
1 2 3 2 10 μFC C C dan
4 5 6 3μFC C C . Besar nilai dari kapasitor penggantinya CAB adalah ....
A. 67 10 F
B. 6 66 10 10 F
C. 6 66 10 10 F
D. 69,67 10 F
E. 67 10 F
6. Perhatikan reaksi berikut.
Ne19
10 Energi4
2 X
nN 1
0
14
7 Energi1
1 pY
C13
6 Energi1 Z
Urutan X, Y dan Z yang benar apabila dilihat dari nomor masa terkecil ke nomor masa
terbesar adalah ....
A. X, Y, Z
B. Y, X, Z
C. Y, Z, X
D. Z, X, Y
E. Z, Y, X
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
4
7. Perhatikan gambar di bawah ini.
Jika batu dijatuhkan ke air, maka akan terbentuk gelombang. Hal ini disebabkan ....
A. batu memiliki energi kinetik ketika batu tersebut dijatuhkan ke air, akibatnya partikel
air memiliki energi kinetik untuk merambat.
B. batu memiliki energi potensial ketika batu tersebut dijatuhkan ke air, akibatnya
partikel air memiliki energi kinetik untuk merambat.
C. air memiliki energi potensial karena adanya gaya elastis yang cenderung
mengembalikan air ke posisi semula dari usikan yang ditimbulkan oleh batu.
D. gelombang partikel air terbentuk karena partikel air memiliki energi mekanik yang
dipindahkan lagi ke bagian partikel air di sisi berikutnya. Perambatan energi tersebut
diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel yang merambatkannya.
E. transfer energi mekanik partikel air terus berlanjut sampai ke bagian air yang jauh dari
tempat jatuhnya batu. Perambatan energi mekanik partikel air tanpa diikuti oleh
perpindahan partikel-partikel air pada arah energi merambat.
8. Pegas digantung vertikal pada langit-langit sebuah lift. Pada ujung bawah pegas diberi
beban gram150 . Ketika lift dalam keadaan diam, pegas bertambah panjang cm30 . Jika
lift bergerak ke atas dengan percepatan 2m/s8 , maka pertambahan panjang pegas
menjadi .... ( 2m/s10g )
A. cm6
B. cm24
C. cm36
D. cm48
E. cm54
9. Layar diletakkan 100 cm dari celah tunggal, yang disinari cahaya dengan panjang
gelombang 680 nm. Jika jarak antara minimum pertama dan maksimum keempat dari
pola difraksinya adalah 6,8 mm, maka lebar celahnya adalah ....
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
5
A. 230 µm
B. 240 µm
C. 250 µm
D. 260 µm
E. 270 µm
10. Febri memiliki masalah dengan mata, dia hanya bisa melihat benda yang jaraknya lebih
jauh dari titik dekat mata normal, maka pernyataan dibawah ini yang benar adalah ....
A. sebelum memakai kacamata bayangan benda akan terbentuk di depan retina.
B. sebelum memakai kacamata bayangan benda akan terbentuk tepat di retina.
C. masalah Febri teratasi jika dibantu dengan kacamata berlensa divergen.
D. masalah Febri teratasi jika lensa kacamata yang digunakannya dapat membentuk
bayangan tepat di titik dekat matanya.
E. masalah Febri teratasi jika lensa kacamata membentuk bayangan benda pada jarak S =
25 cm tepat di titik jauh mata Febri
11. Bola ditendang dengan kecepatan ov dengan sudut terhadap garis mendatar menuju
gawang. Pada waktu bersamaan kiper pada jarak s dari penendang, berlari menyambut
bola tersebut dengan kecepatan konstan. Kecepatan kiper untuk menangkap bola sesaat
sebelum mencapai tanah adalah ....
A. θsin
o v2
θcos θsin2
o v2sg
B. θsin
o v2
θcos θsin2
o v22s
C.
sino
2
cos sino
2
v
vsg
D. θcos
o v2
θcos θsino
v2sg
E. θcos
o v2
θcos θsino
v22s
12. Bola pejal berjari-jari r berada diatas bidang miring kemudian melewati lintasan
lingkaran berjari-jari R seperti pada gambar. Jika bola menempuh lintasan tanpa jatuh,
maka ketinggian h minimum adalah ....
2
5
2mrI
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
6
A. Rh5
2
B. Rh3
2
C. Rh10
7
D. Rh10
8
E. Rh10
9
13. Balok bermassa M mula-mula diam pada permukaan meja licin yang tingginya h dari
lantai. Kemudian balok ditembak oleh peluru yang bermassa m sehingga peluru
bersarang di dalam balok. Jika balok dan peluru meluncur meninggalkan meja dengan
lintasan parabola dengan jarak mendatar x maka kecepatan peluru sesaat sebelum
mengenai balok adalah ....
A. h
g
m
xMmv
2
)(
B. h
g
Mm
mxv
2
C. h
g
Mm
mxv
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
7
D. h
g
m
Mmv
)(
E. h
g
m
Mmv
2
)(2
14. Mobil bermassa m melewati tikungan berupa setengah lingkaran dengan jari-jari R.
Jika koefisien gesek k maka kecepatan maksimum v mobil untuk melintasi lintasan
tersebut tanpa tergelincir adalah ....
A.
sincos
cossin
k
kgRv
B.
sincos
cossin
k
kgRv
C.
sin1
tan
k
kgRv
D. cossin kgRv
E. cossin kgRv
15. Kubus kayu yang rusuknya 10 cm dan kerapatannya 500 3mkg terapung dalam bejana
berisi air. Sejumlah minyak dengan kerapatan 800 3mkg dituangkan ke dalam bejana
tersebut sehingga permukaan atas lapisan minyak berada 4 cm di bawah permukaan atas
kubus. Jika tekanan atmosfer 1,013105 3mkg , maka besarnya tekanan yang dirasakan
permukaan bawah kubus adalah ....
A. 99300,5 3mN
B. 100300,5 3mN
C. 101300,5 3mN
R
θ
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
8
D. 110300,5 3mN
E. 111300,5 3mN
16. Dalam pipa air, beda tekanan di antara pipa utama dan pipa yang menyempit dari sebuah
venturimeter adalah Pa 102 5 . Luas penampang pipa utama dan pipa yang menyempit
masing- masing adalah 23- m102 dan 23m103 . Besar debit air dalam pipa dan
beda ketinggian raksaantara kedua kaki manometer adalah....
A. 210
23
172
m
3/s, h 56,0 m
B. 2107
43 m
3/s, h 76,0 m
C. 110
15
643 m
3/s, h 56,1 m
D. 11087 m
3/s, h 76,2 m
E. 310119 m
3/s, h 96,3 m
17. Perhatikan gambar rangkaian di bawah ini.
Nilai yang terbaca pada amperemeter adalah….
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
9
A. 1,50 mA
B. 2,00 mA
C. 2,50 mA
D. 3,00 mA
E. 3,50 mA
18. Di dalam bejana besi CoKgJ450besi
c yang massanya 180 gram terdapat 200 ml
alkohol CoKgJ2400alkohol
c . Di dalam bejana ini dimasukan suatu kawat yang
hambatannya 50 Ohm dan dihubungkan dengan tegangan 100 volt. Jika energi listrik
diubah seluruhnya menjadi energi panas, maka kenaikan suhu alkohol setelah 1 menit
adalah .... 3cmg0,8alkohol
A. C20o
B. C23o
C. C26o
D. C29o
E. C35o
19. Bola bermuatan 10μC bermassa 100 gram digantungkan pada plat bermuatan positif
menggunakan tali yang ringan. Jika pengaruh dari medan yang ditimbulkan oleh plat
menyebabkan bola menyimpang membentuk sudut seperti yang diperlihatkan pada
gambar, maka rapat muatan permukaan plat tersebut adalah ….
22122 NmC1085,8;sm10 og
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
10
A. 7 217,7 10 tan C/m
B. 7 217,7 10 sin C/m
C. 8 217,7 10 tan C/m
D. 8 217,7 10 sin C/m
E. 7 217,7 10 tan C/m
20. Pada hamburan compton, sinar X memiliki frekuensi 18103 Hz bergerak sejajar bidang
horizontal menembus plat secara tegak lurus bidang plat. Jika sudut hamburan sinar X
setelah menembus plat sebesar 30 o terhadap bidang vertikal, maka besar panjang
gelombang sinar X setelah menembus plat adalah .... kg109,11 31em
A. o
Α01205,1
B. o
0125,1
C. o
0241,1
D. o
1205,1
E. o
125,1
21. Pesawat A dan B di luar angkasa bergerak saling mendekat sepanjang garis lurus dengan
kelajuan masing-masing pesawat 0,2c dan 0,6c. Jika pesawat B menembakkan laser
dengan kecepatan c, maka kecepatan laser yang diamati dari pesawat A sebesar ....
A. 0,2c
B. 0,4c
C. 0,6c
D. 0,8c
E. 1,0c
22. Pada percobaan efek fotolistrik, logam tertentu membutuhkan radiasi sinar ultraviolet
dengan panjang gelombang 310 nm agar elektron tersebut terlepas dari ikatan logam.
Ketika logam katoda tersebut diradiasi dengan sinar X yang memiliki panjang
gelombang lebih pendek 62 nm dari sinar ultraviolet, energi kinetik maksimum yang
akan dimiliki elektron adalah .... nmeV1240 hc
A. eV 25,0
B. eV 50,0
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
11
C. eV 75,0
D. eV 00,1
E. eV 25,1
23. Gambaran partikel tali yang mula-mula digetarkan ke arah atas adalah ....
A.
B.
C.
D.
E.
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
12
24. Sirine mengeluarkan bunyi dengan intensitas Io pada jarak d dari pendengar. Sirine
tersebut dipasangkan baterai yang memiliki total energi E. Jika efisiensi dari sirine
adalah e dan pendengar mendengarkan bunyi dengan taraf intensitas maka total waktu
untuk sirine bisa berbunyi sampai energi baterai habis adalah ....
A. 102 104
oId
eE
B. eE
Id o1002 104
C.
102 104 oId
eE
D.
1002 104 oId
eE
E. eE
Id o102 104
25. Perhatikan gambar prinsip kerja teleskop berikut.
Jarak kedua lensa d sebesar 3 m dan jarak p adalah 3 cm. Jika sumber cahaya datang dari
jauh tak hingga, maka perbesaran total teleskop tersebut adalah ....
A. 100 kali
B. 99 kali
C. 98 kali
D. 97 kali
E. 96 kali
26. Ratu naik perahu yang bergerak melawan arus dengan kecepatan ov terhadap titik yang
diam di tepi sungai. Tiba-tiba dompet Ratu terjatuh dan hanyut terbawa arus sungai, Ratu
baru sadar setelah perahu bergerak 10 m dari posisi jatuhnya dompet dan langsung
d
p
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
13
27. kembali. Jika kecepatan arus vs maka, waktu yang diperlukan Ratu untuk mengejar
dompetnya adalah ....
A. 22
10
so
o
vv
v
B. 22
10 so
o
vv
v
C. so
o
vv
v
10
D. so
o
vv
v
210
E. so vv
10
27. Dalam bejana yang massanya diabaikan terdapat air bermassa x bersuhu 42 oC dicampur
dengan es bermassa y bersuhu -4 oC. Setelah setimbang ternyata 50% es melebur. Jika
titik lebur es = 0 oC, kalor jenis es = 0,5 kal/g
oC, dan kalor lebur es 80 kal/g, maka
perbandingan x dan y adalah ....
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 3
D. 3 : 4
E. 4 : 5
28. Perhatikan rangkaian berikut.
Nilai 1 500R , 1 5HL dan 1 10μFC . Jika rangakaian tersebut dialiri arus AC yang
mempunyai tegangan sin100mV V t , maka nilai dari impedansi dan jenis rangakaian R-
L-C nya adalah ....
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
14
A. 250 2 , kapasitif
B. 250 2 , induktif
C. 250 2 , resistif
D. 500 2 , kapasitif
E. 500 2 , induktif
29. Perhatikan gambar berikut.
A. interferensi Konstruktif dengan X = 16 cm, dan Y = 0 cm.
B. interferensi Destruktif dengan X = 16 cm, dan Y = 17 cm.
C. interferensi Konstruktif dengan X = 18 cm, dan Y = 16 cm.
D. interferensi Destruktif dengan X = 18 cm, dan Y = 10 cm.
E. interferensi Konstruktif dengan X = 20 cm, dan Y = 0 cm
30. Seberkas sinar dilewatkan dari medium berindeks bias 3 menuju lapisan bahan bagian
dalam seperti pada gambar.
Jika lapisan luar terbuat dari bahan yang memiliki indeks bias 2 dan bagian dalam
berindeks bias 2, maka sudut ( ) minimal agar sinar keluar dari sisi yang lain melewati
bahan bagian dalam dengan sempurna adalah ....
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
15
A. 2
3arcsin
B. 3
2arcsin
C. 3
2arcsin900
D. 2
2arcsin900
E. 045
31. Rizky mengendarai mobil balap pada lintasan lurus dengan kecepatan
m/s)240( trv . Pada saat t = 0 Bayu yang mengendarai motor berada 900 m di
depan Rizky dan bergerak mendekat dengan kecepatan m/s)420( tb
v . Ketika
mereka berpapasan Rizky menempuh jarak ....
A. 300 m
B. 400 m
C. 450 m
D. 500 m
E. 600 m
32. Bola ditendang dari titik A dengan sudut elevasi θ=37o seperti pada gambar. Agar bola
dapat mencapai titik B, maka kecepatan awal minimum bola sebesar ....
A. s/m1013
B. s/m1014
C. s/m1015
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
16
D. s/m1016
E. sm1017
33. Bola bermassa m digantungkan pada tiang yang berada di atap mobil bermassa M1
seperti pada gambar. Mobil dan bola bergerak dengan kecepatan konstan v, kemudian
mobil ini menabrak mobil lain bermassa M2 yang diam. Setelah terjadi tumbukan kedua
mobil bergerak bersamaan. Jika diketahui panjang tali R maka kecepatan bola terhadap
mobil setelah tumbukan (v1) dan kecepatan minimum (v) sehingga bola dapat bergerak
melingkar penuh mengelilingi titik P adalah .... (m<<M1 dan M2)
A. gRv 51 dan
m
gRmMv
5
B. gRv 51 dan
2
5
m
gRmMv
C. gRv 41 dan
m
gRmMv
5
D. gRv 51 dan
2
25
m
gRmMv
E. gRv 41 dan
2
5
m
gRmMv
34. Pemain ice skating bermassa 40 kg meluncur di permukaan lantai es bersuhu 0 oC
menggunakan papan skate bermassa 10 kg yang terbuat dari logam berbentuk balok juga
bersuhu 0 oC. Koefisien gesek antara papan skate dan lantai sebesar 0,25. Jika pada saat
t kecepatannya sebesar 4 m/s, maka perubahan jumlah es yang mencair dari waktu t
sampai papan skate berhenti adalah .... (Asumsikan gesekan hanya terjadi antara papan
skate dan lantai, dan kalor lebur es 80 kal/g.).
P
R
M2
m
M1
v
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
17
A. 1,19 gram
B. 1,32 gram
C. 2,19 gram
D. 2,32 gram
E. 3,32 gram
35. Pesawat terbang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian
atas dan bawah sayap bergerak dengan kelajuan masing-masing 4v dan 3v. Jika luas
sayapnya 4 l dan rapat massa udara , maka massa minimum pesawat adalah ....
A. g
lv 214
B. g
lv 216
C. g
lv 218
D. g
lv 220
E. g
lv 222
36. Perhatikan gambar berikut.
Terdapat dua kawat yang saling bertumpukan seperti pada gambar. Kedua kawat
memiliki panjang kawat yang sangat panjang. Jika kedua kawat tersebut dilapisi oleh
isolator, dan masing – masing kawat memiliki arus sebesar 5A, maka besar resultan gaya
yang bekerja pada titik A adalah ....
A. 0rF
B. 0rF
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
18
C. 0rF
D. 2 2 2
r rx ryF F F
E. 2 2
r rx ryF F F
37. Perhatikan gambar di bawah ini.
Sistem pegas yang masing-masing memiliki koefisien pegas k dan kawat berarus
diletakkan pada medan magnet homogen yang memiliki besar medan magnet B seperti
gambar di atas. Diketahui bahwa kawat memiliki panjang l dan berhambatan 10 Ohm,
sementara panjang mula-mula setiap pegas adalah p. Jika kawat ditarik ke kanan secara
paksa, maka panjang akhir setiap pegas ketika kawat sudah tidak bergerak jika tarikan
dilepas adalah ....
A. k
Blp
2
B. k
Blp
3
2
C. k
Blp
2
3
D. k
Blp
2
E. k
Blp
3
38. Speaker dengan massa 5 kg terletak di lantai licin disambungkan pada pegas yang
memiliki konstanta 20 N/m. Ujung pegas yang lain dipasang pada dinding sebelah kiri
lalu ditarik sehingga bertambah panjang 0,5 m kemudian dilepas. Jika speaker
mengeluarkan suara dengan frekuensi 440 Hz dan cepat rambat bunyi saat itu adalah 343
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
19
39. m/s maka selisih antara frekuensi maksimum dan minimum yang diterima oleh orang
jika berada disebelah kanan sistem adalah ....
A. 1,57 Hz
B. 2,57 Hz
C. 3,57 Hz
D. 4,57 Hz
E. 5,57 Hz
39. Perhatikan gambar di bawah ini.
Sumber cahaya berada di dasar kolam yang kedalamannya 7 meter. Jika indeks bias air
adalah 3
4, maka luas lingkaran terbesar pada permukaan air dimana cahaya keluar dari
air adalah ....
A. 196 m2
B. 197 m2
C. 198 m2
D. 199 m2
E. 200 m2
Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014
20
40. Perhatikan gambar dibawah ini.
Lensa bikonveks tipis dengan jari-jari R1= 4 cm di sebelah kiri dan R2 = 12 cm di
sebelah kanan dengan indeks bias adalah2
3. Cermin cekung berjari-jari 8 cm berada 30
cm di sebelah kanan lensa tersebut. Jika benda berada 8 cm disebelah kiri lensa, maka
bayangan terakhir yang mampu ditangkap layar akan terlihat sejauh ....
A. 12 cm di sebelah kanan lensa
B. 12 cm di sebelah kiri lensa
C. 9 cm di sebelah kanan lensa
D. 9 cm di sebelah kiri lensa
E. 18 cm disebelah kanan lensa