BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI … · c. Pegas teregang sepanjang 6 cm. d. ... Sebuah...

__________________________________________ Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 81

BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI

BIDANG KOMPETISI


Olimpiade Sains Nasional Pertamina 2012

Petunjuk :

1. Tuliskan secara lengkap Nama, Nomor Ujian dan data lainnya

pada Lembar Jawab Komputer (LJK).

2. Ujian seleksi ini terdiri dari 60 soal pilihan ganda.

3. Setiap jawaban benar akan mendapat nilai 2, 3, atau 4 tergantung

tingkat kesulitan soal; sedangkan jawaban yang salah akan diberi

nilai nol.

4. Tingkat kesulitan masing-masing nomor telah ditetapkan dan

dirahasiakan oleh Tim Soal dan tidak dicantumkan di lembar soal.

5. Waktu ujian berlangsung selama 120 menit.

6. Gunakan pensil 2B untuk mengisi jawaban anda pada lembar LJK.

7. Semua jawaban harus ditulis di lembar LJK yang tersedia.

8. Peserta dapat mulai bekerja bila sudah ada tanda mulai dari

pengawas.

9. Peserta tidak diperkenankan meninggalkan ruangan ujian sebelum

waktu ujian berakhir.

10. Peserta harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti dari

Pengawas.

11. Letakkan lembar jawaban di meja sebelah kanan dan segera

meninggalkan ruangan.

12. Tidak diperkenankan menggunakan kalkulator.


Pilihlah jawaban yang paling tepat

1. Suatu objek diam di posisi kjir ˆ0,2ˆ0,4ˆ0,3 ++=r

m. Objek ini kemudian

mengalami percepatan jtia ˆ5,1ˆ0,1 +=r

m/s2, t dalam sekon. 2,0 sekon setelah

dipercepat, objek berada di posisi:

a. kjir ˆ0,8ˆ0,10ˆ0,9 ++=r

m.

b. kjir ˆ0,4ˆ0,6ˆ0,5 ++=r

m.

c. kjir ˆ0,2ˆ0,10ˆ0,5 ++=r

m.

d. kjir ˆ0,2ˆ0,6ˆ0,5 ++=r

m.

e. kjir ˆ0,4ˆ0,6ˆ0,5 ++=r

m.

2. Sebuah sepeda bergerak dengan percepatan 0,2 m/s2. Sepeda tersebut

melintasi sebuah lintasan lengkung dengan jejari kelengkungan 10 m dengan laju 1 m/s. Jika te dan re masing-masing merupakan vektor satuan

arah tangensial dan radial maka saat di lintasan ini, percepatan total sepeda adalah: a. ˆ0,2 ta e=

r m/s2

b. ˆ ˆ0,2 0,1t ra e e= −r

m/s2.

c. ˆ ˆ0,2 0,1r ta e e= +r

m/s2.

d. ˆ0,2 ra e=r

m/s2.

e. ˆ ˆ0,2 0,1t ra e e= +r

m/s2.

3. Dua buah balok, salah satunya bermassa 5 kg dan lainnya 10 kg, terletak

pada bidang miring seperti ditunjukkan pada gambar. Balok 5 kg didorong

ke atas sepanjang bidang miring oleh gaya

sebesar 150 N. Anggap tidak ada gaya

gesek antara balok-balok dan bidang

miring, dan percepatan gravitasi 10 m/s2.

Tentukan besar gaya tekan yang diberikan

oleh balok 5 kg terhadap balok 10 kg.

a. 100√2 N b. 100 N

c. 50√2 N d. 50 N

e. 25√2 N

4. Sebuah mobil box bergerak dengan percepatan 8 m/s2 pada jalan

mendatar. Di dalam box mobil terdapat sebuah

peti bermassa 3 kg yang diikatkan ke dinding

box bagian depan melalui sebuah pegas seperti

ditunjukkan pada gambar. Antara lantai box

mobil dan peti terdapat gesekan dengan

koefisien gesek statik dan kinetik masing-masing


0,6 dan 0,4. Dari pilihan-pilihan berikut, situasi mana yang terjadi pada

pegas (anggap percepatan gravitasi 10 m/s2).

a. Pegas teregang sepanjang 12 cm.

b. Pegas tertekan sepanjang 12 cm.

c. Pegas teregang sepanjang 6 cm.

d. Pegas tertekan sepanjang 6 cm.

e. Pegas tidak teregang ataupun tertekan.

5. Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah silinder pejal bermassa M pada

bidang miring dengan sudut kemiringan α.

Silinder tersebut dihubungkan dengan

benda bermasa m dengan tali melalui

sebuah katrol tak bermassa. Anggaplah

silinder akan menggelinding tanpa slip ke

kiri. Tentukan harga minimum M/m agar

silinder menggelinding dipercepat ke

bawah.

a. �� >

�� b.

�� >

�� c.

�� >

�� d.

�� > �

�� e.

�� >

��

6. Gambar di bawah ini menunjukkan

sebuah benda titik bermassa m

bergerak dengan kecepatan

konstan v menuju sebuah tongkat

yang diam, bermassa m dan

panjang l. Arah v dan tongkat

saling tegak lurus. Benda tersebut

menumbuk tongkat secara tidak

elastis tepat diujungnya, sehingga

tongkat akan berotasi dengan

kecepatan sudut ω. Tentukanlah nilai ω.

a. � = ��

b. � = ��

c. � = ��

d. � = ��

e. � = ��


7. Tegangan tali rata-rata terhadap waktu pada pendulum sederhana

dengan panjang tali l, massa pendulum m dan amplitudo angular � adalah: a. �� + ��

� b. �� − ��

� c. �� − ��

� d. �� + ��

� e. ��

8. Dua buah massa m dihubungkan satu sama lain dengan sebuah pegas dan

masing-masing juga dihubungkan ke tembok oleh dua buah pegas seperti

terlihat paga gambar. Ketiga pegas

tersebut memiliki konstanta pegas

yang sama, k. Jika frekuensi salah

satu mode vibrasi normal yang

terjadi adalah ω maka frekuensi

mode vibrasi normal yang lain

adalah:

a. !��

b. √3� c. !�

� d. 3�

e. 2�

9. Sebuah sumber memancarkan gelombang bola. Jika taraf intensitas pada

jarak %� adalah &� dan jarak % adalah &. Maka perbandingan antara & dan &� adalah: a. 1 1 2

1

10 ( / )log r rβ

β

−

b. 1 1 2

1

0 ( /1 )log r rβ

β

+

c. 1 1 2

1

0 ( /2 )log r rβ

β

−

d. 1 1 2

1

0 ( /2 )log r rβ

β

+

e.

1 1 2

1

( / )log r rβ

β

+

10. Sebuah radar memancarkan gelombang mikro dengan frekuensi '( =2,0*+, . Kemudian gelombang tersebut dipantulkan oleh sebuah mobil yang bergerak menjauhi sumber dan perbedaan frekuensi yang terukur

adalah sebesar Δ' = 293+,. Jika kecepatan gelombang mikro di udara 3,0 × 100�/2 maka kecepatan mobil adalah: a. 3 = 18�/2 b. 3 = 22�/2

c. 3 = 26�/2 d. 3 = 30�/2

e. 3 = 35�/2

__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-

11. Pipa Pitot ditempelkan pada pipa gas horisontal yang penampangnya

(lihat gambar). Anggap viskositas gas dapat diabaikan dan percepatan gravitasi di tempat itu

Jika perbedaan tinggi cairan pada pipa Pitot adalah h∆ dan massa jenis gas dan cairan berturutturut adalah ρ dan ρ

satuan waktu Q yang mengalir di dalam pipa?

a. 02Q S g hρ

ρ= ∆

b. 02Q S g hρ

ρ= ∆

c. 0

2Q S g hρ

ρ= ∆

12. Sebuah silinder horisontal yang volumenya jenisnya ρ . Ujung kiri dibatasi oleh piston yang dapat bergerak dan ujung

kanan dibatasi oleh dinding dengan lubang kecil yang luas penampangnya s (lihat gambar). Jika piston didorong ke kanan oleh gaya tetap selamasemua, berapakah usaha dilakukan oleh gaya tersebut?

a. 3

2 2

VW

s t

ρ=

b. 3

2 22

VW

s t

ρ=

13. Sebuah satelit bermassa

eliptik. Di lintasan ini, jarak terjauh satelit ke bumi sebesar dua kali jarak terdekat satelit ke bumi,

adalah sebesar:

a. R

GM

3

b. R

GM

4

e. R

GM

__________________________________________ -PERTAMINA 2012

Pipa Pitot ditempelkan pada pipa gas horisontal yang penampangnya (lihat gambar). Anggap viskositas gas dapat diabaikan dan percepatan gravitasi di tempat itu g .

Jika perbedaan tinggi cairan pada pipa Pitot dan massa jenis gas dan cairan berturut-

0ρ , berapakah volume gas per

yang mengalir di dalam pipa?

0

0

d. 0

Q S g hρ

ρ= ∆

e. 2Q S g h

ρ

ρ= ∆

Sebuah silinder horisontal yang volumenya V berisi penuh air yang massa . Ujung kiri dibatasi oleh piston yang dapat bergerak dan ujung

kanan dibatasi oleh dinding dengan lubang kecil yang luas penampangnya (lihat gambar). Jika piston didorong ke kanan

oleh gaya tetap selama t hingga airnya keluar semua, berapakah usaha W yang telah dilakukan oleh gaya tersebut?

c. 3

2 24

VW

s t

ρ=

d. 3

2 26

VW

s t

ρ=

e. W

Sebuah satelit bermassa m mengorbit bumi yang massa Meliptik. Di lintasan ini, jarak terjauh satelit ke bumi sebesar dua kali jarak terdekat satelit ke bumi, Rrr 22 minmax == . Kecepatan satelit di titik terdekat

c. R

GM

4

3

d. R

GM

3

4

86

Pipa Pitot ditempelkan pada pipa gas horisontal yang penampangnya S

0

ρ

ρ

0

Q S g hρ

ρ

berisi penuh air yang massa . Ujung kiri dibatasi oleh piston yang dapat bergerak dan ujung

kanan dibatasi oleh dinding dengan lubang kecil yang luas penampangnya

3

2 28

VW

s t

ρ=

M, dalam lintasan eliptik. Di lintasan ini, jarak terjauh satelit ke bumi sebesar dua kali jarak

. Kecepatan satelit di titik terdekat


14. Sebuah mobil bermassa 1300 kg dipacu dengan laju 72 km/jam ke arah utara di suatu tempat yang terletak 30° LU dan 90° BT. Akibat gaya koriolis, mobil ini memperoleh percepatan sebesar:

a. 1,45 x 10-3 m/s2 ke barat. b. 2,50 x 10-3 m/s2 ke selatan. c. 2,90 x 10-3 m/s2 ke timur.

d. 2,50 x 10-3 m/s2 ke utara. e. 1,45 x 10-3 m/s2 ke Timur.

15. Sebuah pendulum sederhana bermassa m dan panjang l berayun di bidang xy dengan sudut ( )tθ di sebuah mobil yang dipercepat dengan percepatan

a dalam arah x. θ merupakan sudut yang dibentuk oleh tali pendulum dengan garis vertikal yang melalui sumbu rotasi pendulum (sumbu y). Anggaplah bahwa saat t = 0 mobil berada di 0=x dengan kecepatan

0vx =& . Persamaan gerak pendulum sederhana ini dapat dinyatakan dengan:

a. θθθ cossinl

a

l

g−−=&& .

b. θθθ cossinl

a

l

g+−=&& .

c. θθθ sincosl

a

l

g++=&& .

d. θθθ sinsinl

a

l

g−+=&&

e. θθθ sincos

l

a

l

g−−=&&

16. Sebuah pendulum sederhana dibuat dari beban bermassa m dan benang

tidak bermassa dengan panjang l. Pendulum berayun pada bidang vertikal

dengan laju pertambahan panjang tali konstan== kdt

dl. Hamiltonian untuk

pendulum ini dapat dinyatakan dengan:

a. θcos2

1

2

2

2

2

mglmkml

pH l −−= .

b. θθ cos2

1

2

2

2

2

mglmkml

pH −−= .

c. θθ cos2 2

2

mglml

pH −= .

d. 2

2

2

2

1

2mk

ml

pH l −=

e.

( )θθ cos

2

1

2

2

2

2

mglmkml

ppH l −−

+=

17. Dalam percobaan tetes minyak Milikan, sebuah tetes minyak memiliki jari-

jari % = 1,6 × 106�m dan kerapatan 8 = 8,5 × 109�/�� jatuh bebas memasuki medan listrik homogen E (arah E ke bawah). Untuk

membuat tetes minyak diam, besar medan listrik yang diperlukan adalah

: = 1,9 × 10�;/< . Muatan tetes minyak tersebut secara pendekatan dalam parameter = ( = = 1,6 × 106�>< ) adalah: a. 2= b. 3= c. 4= d. 5= e. 6=


O

R

18. Sebuah elektron bergerak pada sumbu x dengan kecepatan v memasuki

daerah medan listrik homogen E di dalam ruang dua keping sejajar (lihat gambar) dengan panjang keping a. Sebuah layar untuk mengamati posisi elektron ketika keluar dari keping sejajar tersebut dipasang pada jarak b dari ujung keping. Jarak vertikal elektron ketika mengenai layar y adalah:

V

Ee

y

X

a

b

a. @ = ABC��D EC + FG

b. @ = ABC��D HI + FJ

c. @ = ABC��D HI + FJ

d. @ = ABC��D HI + 2FJ

e. @ = ABC��D H2I + FJ

19. Sebuah kawat berbentuk seperempat lingkaran bermuatan

q yang terdistribusi secara homogen sepanjang kawat.

Jika jari-jari kelengkungan kawat R, tentukan kuat medan

listrik di titik O (lihat gambar) akibat distribusi muatan

pada kawat.

a. K√

LMNOD

b. K√

LMNOD

c. K√

LDMNOD d.

KLDMNOD

e. K

LDMNOD


20. Sebuah kawat silindris dengan penampang

berjari-jari R membawa arus I dengan

distribusi kerapatan arus yang memenuhi

hubungan P = Q%, dengan % jarak ke sumbu kawat, dan Q konstanta (lihat gambar). Tentukan besar induksi magnetik pada

setiap titik di dalam kawat dengan % < S a.

TNUVDLOW

b. TNUVDLOW

c. TNUVD LOW

d. TNUVLOD

e. TNUV LOD

21. Sebuah bola konduktor berongga memiliki jari-

jari dalam a dan jari-jari luar luar c. Ruang di

antara dua permukaan bola ini diisi dengan

dua bahan dielektrik yang berbeda. Bahan

dengan konstanta dielektrikum K1 diletakan di

antara a dan b, sedangkan K2 di antara b dan

C (lihat gambar). Kapasitas kapasitor sistem ini

adalah:

a. < = LMXYZYDC[\YD\H[6CJ]YZCH\6[J

b. < = LMXYZYDC[\YZ\H[6CJ]YDCH\6[J

c. < = LMXYZYDC[\YD\H[6CJ]YZCH\6[J

d. < = LMXYZYDC[\YZ\H[6CJ]YDCH\6[J

e. < = LMXYZYDC[YDH[6CJ]YZH\6[J

22. Sebuah bahan dielektrik berbentuk

silinder berongga dengan jari-jari

dalamI dan jari-jari luar F. Di sepanjang sumbu silinder diletakkan muatan garis

dengan rapat muatan persatuan panjang

^ . Jika konstanta dielektrikum bahan dielektrik adalah K, maka muatan induksi

per satuan panjang pada permukaan luar

adalah:

a. _Y

b. >_Y

c. ^` d.

6_Y

e. − >_Y


23. Perhatikan gambar rangkaian DC dibawah ini. Mula-mula saklar S dalam

keadaan terbuka untuk dalam waktu yang lama, kemudian pada saat t =

0, saklar S ditutup. Arus listrik sebagai fungsi waktu, aHbJ setelah saklar ditutup adalah:

a. aHbJ = cOZ +E

cODG =

6 deD

b. aHbJ = cOD +E

cOZG =

6 deD

c. aHbJ = cOZ +E

cOZG =

6 deZ

d. aHbJ =cOZ +E

cOD]OZG =

6E deDfeZG

e. aHbJ = E cODG =6 deD

24. Sebuah rangkaian RL berfungsi sebagai high pass filter (yaitu rangkaian

yang dapat memfilter arus ac berfrekuensi rendah) diberikan pada

gambar dibawah ini.

Hambatan R merupakan

hambatan dalam dari induktor.

Jika V1 dan V2 masing-masing

adalah tegangan input dan

tegangan output yang diukur

terhadap ground, maka

frekuensi arus ketika rasio

tegangan cDcZ =

� adalah:

a. ' = �Lg!

HO]VJD6OD�

b. ' = �Lg! OV6OD

�

c. ' = �Lg!

HO]VJD6 OD�

d. ' = �Lg!

HO]VJD6OD�

e. ' = �Lg!

HO]VJD6OD

S C

R

R1

V


25. Suatu ruangan diberi medan magnet uniform sebesar 5,0 x 10-2 T. Medan

magnet tadi terletak di bidang xy dalam arah 30° terhadap sumbu x.

Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan iv ˆ100,4 6×=r

m/s memasuki

daerah tadi. Massa dan muatan elektron masing-masing adalah 9,1 x 10-31 kg dan 1,6 x 10-19 C. Gaya magnet yang dialami elektron tadi dinyatakan dengan:

a. kF ˆ106,1 14−×+=r

N.

b. kF ˆ106,1 14−×−=r

N.

c. kF ˆ102,3 14−×−=r

N.

d. jF ˆ108,2 14−×+=r

N.

e. jF ˆ106,1 14−×−=r

N.

26. Sebuah kawat dengan panjang L dilengkungkan membentuk sebuah tiga

per empat lingkaran. Kawat dialiri arus I dan diletakkan di lingkaran dengan jejari yang sama. Medan magnet di pusat lingkaran sebesar:

a. L

IB o

16

3πµ=

b. L

IB o

8

9πµ=

c. L

IB o

4

3πµ=

d. L

IB o

16

9πµ=

e. L

IB o

8

3πµ=

27. Bola dielektrik (jejari a , tetapan dielektrik 1ε ) dibenamkan di dalam cairan

(tetapan dielektrik 2ε ) yang mula-mula berada di dalam medan listrik

homogen 0E . Berapa potensial listrik pada suatu titik di dalam bola setelah

dibenamkan?

a. 2

1 2

2cosEr

εϕ θ

ε ε= −

+

b. 2

1 2

2cos

2Er

εϕ θ

ε ε=

+

c. 2

1 2

2cos

3Er

εϕ θ

ε ε= −

+

d. 2

1 2

3cos

2Er

εϕ θ

ε ε=

+

e.

2

1 2

3cos

2Er

εϕ θ

ε ε= −

+

28. Sebuah muatan Q berada pada ketinggian h di atas permukaan

konduktor yang luasnya tidak berhingga dan ditanahkan (potensial listrik nol). Berapa usaha W yang diperlukan untuk memindahkan muatan tersebut ke titik yang jaraknya tidak berhingga dari permukaan konduktor?

a. 2

032

QW

hπε= b.

2

016

QW

hπε= c.

2

08

QW

hπε=


d. 2

04

QW

hπε=

29. Sebuah muatan titik

kecepatan tetap v

kecepatan cahaya. Berapakah medan magnet pada titik A (lihat gambar), yang terletak pada lingkaran yang berpusat di titik O, sebagai fungsi dari r , θ , dan v ?

a. 2

sin

8

QvH

r

θ

π=

b. 2

cos

8

QvH

r

θ

π=

c. 2

sin

2

QvH

r

θ

π=

30. Medan listrik dari gelombang elektromagnetik berdiri

terjadi di sepanjang sumbuPoynting pada sumbu

a. 2

0

1sin 2 sin 2

2x mS cE kx tε ω=

b. 2

0

1sin 2 cos2

2x mS cE kx tε ω=

c. 2

0

1sin 2 sin 2

4x mS cE kx tε ω=

31. Sebuah termometer dari bahan termistor dapat mengukur temperatur

sebuah benda berdasarkan perubahan hambatan dalam bentuk

/0( ) B TR t R e= , SHbJ hambatan

Konstanta Sh dan i didapatkan dari pengukuran pada titik tetap yaitu titik beku H0jJ dan titik didik airS = 7360Ω pada titik beku air dan konstanta Sh dan i yang bersesuaian adalah(ln 48 = 3,87 dan =�

a. 4,0 × 106�Ω dan __________________________________________

-PERTAMINA 2012

e.

2

02

QW

hπε=

Sebuah muatan titik Q bergerak dengan

v dengan v << c dan c kecepatan cahaya. Berapakah medan magnet H pada titik A (lihat gambar), yang terletak pada lingkaran yang berpusat di titik O, sebagai fungsi

d. 2

cos

4

QvH

r

θ

π=

e. 2

sin

4

QvH

r

θ

π=

Medan listrik dari gelombang elektromagnetik berdiri E E kx t

terjadi di sepanjang sumbu-x dalam vakum. Berapa proyeksi vektor Poynting pada sumbu-x?

sin 2 sin 2S cE kx tε ω

sin 2 cos2S cE kx tε ω

sin 2 sin 2S cE kx tε ω

d. 2

0

1sin 2 cos2

4x mS cE kx tε ω=

e.

2

0

1cos2 sin 2

4x mS cE kx tε ω=

Sebuah termometer dari bahan termistor dapat mengukur temperatur


hambatan dalam satuan Ω, dan o suhu dalam Kelvin. didapatkan dari pengukuran pada titik tetap yaitu titik

dan titik didik airH100jJ. Jika dalam pengukuran didapatkan pada titik beku air dan S = 153Ω pada titik didih air. Nilai

yang bersesuaian adalah:

� , = 1,8 × 10� dimana = = 2,72)

dan 4,0 × 10�` b. 4,0 × 106 Ω dan

92

cosθ

sinθ

cos cosmE E kx tω=

dalam vakum. Berapa proyeksi vektor

2 sin 2 cos2S cE kx tε ω

2 cos2 sin 2S cE kx tε ω

Sebuah termometer dari bahan termistor dapat mengukur temperatur


suhu dalam Kelvin.

didapatkan dari pengukuran pada titik tetap yaitu titik

. Jika dalam pengukuran didapatkan

pada titik didih air. Nilai

dan 4,0 × 10�`


c. 4,0 × 106�Ω dan 4,0 × 10 ` d. 4,0 × 106 Ω dan 3,0 × 10 `

e. 4,0 × 106�Ω dan 4,0 × 10�`

32. Sebuah tabung terbuat dari gelas mempunyai panjang p = 1,280�. Pada

temperatur 20j, tabung berisi cairan dengan tinggi setengah dari panjang tabung. Jika diketahui koefisien muai panjang gelas, q��C(( = 1,0 ×106�/` dan koefisien muai volume, &\CrVCs = 4,0 × 106�/` , maka

perubahan tinggi cairan pada tabung jika dipanaskan sampai temperatur

30j adalah: a. 6,3 × 106�� b. 3,3 × 106��

c. 1,3 × 106�� d. 1,3 × 106 �

e. 3 × 106��

33. Sebuah jembatan terbuat dari logam

mempunyai panjang Lh = 4m. Ketika terjadi perubahan temperatur

ΔT = 49vC , jembatan tersebut

terpotong di tengahnya dan

terangkat sejauh x (lihat gambar). Jika jembatan mempunyai koefisien

muai panjang α = 25 × 106�/∘C, maka panjang x adalah:

a. 20�� b. 36��

c. 60�� d. 98��

e. 208��

34. Sebuah balon udara mempunyai mempunyai volume V = 1,5m� . Bagian bawah balon tersebut terbuka. Pada tekanan udara 1 atm, temperatur

udara di bagian dalam adalah 77j dan temperature udara di sekitar adalah 27j . Jika m|}�~� = 29 �~

�v�, k = 1,38 × 106�JK6� , N = 6,0 ×


10� partikel/mol, dan g = 10ms6.Maka gaya netto pada balon udara adalah:

a. 55,0N b. 35,2N

c. 2,5N d. 0,5N

e. 0,05N

35. Sebuah mangkok terbuat dari tembaga dengan massa 150gr berisi air

220gr pada temperatur 20j. Kemudian sebanyak 300gr bijih tembaga yang sangat panas dimasukan ke dalam air dan menyebabkan 5gr air menjadi uap. Jika temperatur sistem adalah 100j , kalor jenis air dan

tembaga masing-masing c��~ = 1 ��~j dan c�� = 0,0923 ��

�~j , maka

temperatur awal bijih tembaga adalah:

a. 873j b. 203j

c. 73j d. 33j

e. 2073j

36. Sebuah peluru terbuat dari timah bermassa m = 30gr bergerak dengan kecepatan v = 420ms6� menembus sebuah balok dan menyebabkan setengah energi kinetiknya berubah menjadi panas. Jika temperatur awal

peluru 20j dan kalor jenis timah, c�� = 0,128 �� , maka temperatur

peluru yang bersarang di dalam balok adalah:

a. 325j b. 365j

c. 400j d. 450j

e. 555j

37. Jika massa jenis air dalam rentang temperatur 0j− 4j adalah

1gr. cm6� dan massa jenis air pada temperatur 100j adalah

0,958gr. cm6�, maka kapasitas panas cp 1kg air pada temperatur antara 4j dan 100j adalah: (Diketahui modulus Bulk iCrV = 2 × 100;�6 dan kefisien muai volme &CrV = 0,207 × 106�`6�).


a. c� = 10,2 ��.�

b. c� = 42,2 ��.�

c. c� = 80,2 ��.�

d. c� = 100,2 ��.�

e. c� = 300,3 ��.�

38. Dua mol gas ideal monatomik pada

titik D mempunyai tekanan dan

temperatur masing-masing 2atm dan 360`. Pada titik B, volume gas adalah tiga kali dari titik D dan

tekanannya dua kali dari titik C.

Proses AB dan CD adalah proses

isotermal. Jika diketahui konstanta

gas R = 8,314 ��v�.� = 0,082 �.��

�v�.�, maka kerja total proses siklus DABCD:

a. � = 6,69P b. � = 9,99P c. � = 13,29P

d. � = 19,59P e. � = 30,59P

39. Gambar berikut menunjukkan proses-

proses pada mesin diesel, dengan ab

adalah kompresi adiabatik, bc adalah

ekspansi tekanan tetap, cd adalah

ekspansi adiabatis, dan da adalah

proses pendinginan dengan volume

tetap. Maka efisiensi � yang tepat untuk proses mesin diesel adalah:

Pendinginan

Isokhoris


a. ( / ) ( / )1

( / / )c b

b

a

c a

a

bV V V V

V V V V

γ γ

ηγ

−= −

−

b. 1 1( / ) ( / )

1( / / )

c b b a

c a b a

V V V V

V V V V

γ γ

ηγ

− −−= −

−

c. ( / ) ( / )1

( / / )c b b a

c a b a

V V V V

V V V V

γ γ

ηγ

−= −

−

d. ( / ) ( / )1

( / / )c b

c b a

a

b

aV V V V

V V V V

γ γ

ηγ

−= −

−

e.

1 1( / ) ( / )1

( / / )c b a

c b a

a

b

V V V V

V V V V

γ γ

ηγ

− −−= −

−

40. Titik didih air di sekitar permukaan bumi menurun terhadap ketinggian dari

permukaan laut. Kerapatan uap pada temperatur 100j adalah

0,5989�/�� dan kalor laten penguapan air adalah p = 2,44 × 10� �� .

Dengan asumsi temperatur udara adalah 300` dan kerapatan udara pada 0j dan 1 atm adalah 1,299�/��), maka perubahan titik didih air terhadap ketinggian (j/9�) adalah:

a. −0,05j/9� b. −0,87j/9� c. −2,25j/9�

d. −10,20j/9� e. −20,32j/9�

41. Sebuah sistem termodinamika yang volumenya dijaga konstan ditempatkan

dalam kontak termal dengan sebuah reservoir panas. Sistem mencapai

kesetimbangan termal dengan reservoir apabila:

a. energi dalamnya minimum

b. energi bebas Helmhotz-nya minimum

c. energi bebas Gibbs-nya minimum

d. entalpinya minimum

e. entropinya minimum

42. Jika S, F, G, T, V, dan P berturut-turut menyatakan entropi, fungsi Helmholtz,

fungsi Gibbs, suhu, volume, dan tekanan, manakah hubungan yang benar di

antara pilihan-pilihan berikut?

a. � = E��G� b. � = −E��G�


c. � = E��Gc d. � = −E� ��G�

e. � = −E� ��Gc

Diketahui fungsi partisi sebuah sistem partikel sebagai = A¡ZD¢ℏ¤�6A¡¢ℏ¤ , dengan

& = ��. Energi rata-rata termodinamik sistem tersebut dapat diturunkan sebagai:f. :¥ = ℏ� E1 + �

A¢ℏ¤]�G g. :¥ = ℏ� E1 − �

A¢ℏ¤6�G h. :¥ = ℏ� E�− �

A¢ℏ¤]�G

i. :¥ = ℏ� E�+ �A¡¢ℏ¤6�G

j. :¥ = ℏ� E�+ �A¢ℏ¤6�G

43. Sebuah sistem termodinamika terdiri atas N osilator harmonik dua dimensi

yang saling bebas (tidak saling berinteraksi). Jika dihitung dengan

menggunakan prinsip ekuipartisi, energi internal sistem ini adalah:

a. § = 4;9o b. § = 2;9o c. § = ;9o

d. § = �;9o

e. § = � ;9o

44. Dua pesawat antariksa, A dan B, yang panjangnya sama 0l ketika diam,

bergerak saling mendekat dengan panjang pesawat sejajar kecepatan. Jika pengamat pada pesawat A mencatat selang waktu τ selama dua pesawat berpapasan, berapakah kecepatan relatif v pesawat tersebut satu sama lain?

a. 0

2

0

/

1 (2 / )v

c

τ

τ=

+

l

l

b. 0

2

0

/

1 ( / 2 )v

c

τ

τ=

+

l

l

c. 0

2

0

/

1 ( / )v

c

τ

τ=

+

l

l

d. 0

2

0

2 /

1 ( / )v

c

τ

τ=

+

l

l

e.

0

2

0

/ 2

1 ( / )v

c

τ

τ=

+

l

l

45. Massa jenis sebuah benda yang diam adalah 0ρ . Jika massa jenis benda

bertambah sebesar 0ηρ ketika bergerak, berapakah kecepatannya?

a.

(2 )

1 2

cv

η η

η

+=

+ b.

(1 )

1 2

cv

η η

η

+=

+


c.

(2 )

1

cv

η η

η

+=

+

d.

(1 2 )

1

cv

η η

η

+=

+

e.

2 (2 )

1

cv

η η

η

+=

+

46. Seberkas elektron dengan energi seragam menabrak target yang terbuat

dari bahan Tungsten. Panjang gelombang terpendek sinar -X yang

dihasilkan peristiwa ini sebesar 1,74 × 106� nm. Elektron di berkas bergerak dengan laju: (Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34−×=h ,

massa elektron gme k1011,9 31−×= , dan muatan elektron C1060,1 19−×=e )

a. 3,11 x 107 m/s. b. 1,60 x 107 m/s. c. 5,01 x 107 m/s.

d. 7,63 x 107 m/s. e. 9,77 x 107 m/s.

47. Foton dengan momentum 1,00 x 10-23 kg.m/s menabrak elektron bebas

yang diam. Foton yang terhambur membentuk sudut 60° dari arah foton

datang. Karena hamburan, panjang gelombang foton menjadi sebesar

sebesar: (Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34−×=h , massa elektron

gme k1011,9 31−×= , dan muatan elektron C1060,1 19−×=e )

a. 1,63 x 10-11 m.

b. 3,21 x 10-11 m.

c. 4,51 x 10-11 m.

d. 5,10 x 10-11 m.

e. 6,75 x 10-11 m

48. Satu foton dengan panjang gelombang 20,0 nm diserap oleh atom

hidrogen dalam keadaan dasar. Setelah menyerap foton tersebut:

(Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34−×=h , massa elektron

gme k1011,9 31−×= , dan muatan elektron C1060,1 19−×=e )

a. atom hidrogen tereksitasi ke keadaan eksitasi ketiga b. atom hidrogen tereksitasi ke keadaan eksitasi kedua c. atom hidrogen terionisasi dan elektron terlepas dengan energi kinetik

48,6 eV. d. atom hidrogen terionisasi dan elektron terlepas dengan energi kinetik

62,2 eV. e. atom hidrogen terionisasi dan elektron terlepas dengan energi kinetik

75,8 eV 49. Sebuah orbit Bohr elektron pada atom hidrogen mempunyai jejari 1,00 x

10-5 m. Atom hidrogen dalam keadaan dengan jejari orbit elektron tersebut


mempunyai energi sebesar: (Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34−×=h ,

massa elektron gme k1011,9 31−×= , dan muatan elektron C1060,1 19−×=e )

a. -13.6 eV. b. -3,40 x 10-2 eV. c. -5,44 x 10-3 eV.

d. -2,18 x 10-4 eV. e. -7,19 x 10-5 eV.

50. Spektrum rotasi molekul diatomik AB diamati dengan menggunakan sistem spektroskopi gelombang mikro. Jika panjang ikatan tersebut r dan massa masing-masing atom penyusun adalah m1 dan m2, maka jarak antar garis spektrum rotasi molekul ini adalah … (dalam satuan energi).

a. ¨DH�Z]�DJ LDVD�Z�D

b. ¨DH�Z]�DJLDVD�Z�D

c. ¨DH�Z]�DJVD�Z�D

d. L¨DH�Z]�DJ

VD�Z�D

e. ¨DVDH�Z]�DJ LD�Z�D

51. Energi rotasi molekul dapat dinyatakan dengan :© = ¨D0LDU ªHª + 1J di mana

I momen inersia dan j bilangan kuantum rotasi. Intensitas garis spektrum ini sebanding dengan jumlah populasi setiap keadaan tingkat energinya. Populasi tersebut sebanding dengan distribusi Boltzmann ( 9« =konstantaBoltzmann) dan faktor degenerasi momentum angular molekul. Tingkat energi rotasi ke j yang menunjukkan intensitas tertinggi pada temperatur T adalah:

a. ª = ! LDU�¯�¨D − 1

b. ª = ! LDU�¯�¨D + �

c. ª = ! LDU�¯�¨D − �

d. ª = ! LDU�¯�¨D + 1

e. ª = ! ¨D LDU�¯� −

�

52. Jika jejari sebuah inti atom ditentukan oleh 1/31.3R A= (R dalam fm) dengan A adalah nomor massa, berapakah kira-kira jumlah nukleon per cc ?

a. 361.1 10×

b. 381.1 10×

c. 401.1 10×

d. 421.1 10× e.

441.1 10×

53. Radioisotop A dengan tetapan peluruhan a meluruh menjadi radioisotop B

dengan tetapan peluruhan b . Jika mula-mula hanya ada radioisotop A sejumlah 0N , berapakah jumlah N radioisotop B setelah t sekon?


a. (0

at btaN N e e

b a

− −= −−

b. (0

at btaN N e e

b a

− −= +−

c. (0

at btaN N e e

b a

− −= −+

54. Sebuah partikel berada pada keadaan dasar dari potensial sumur tak berhingga satu dimensi yang lebarnya

partikel tersebut ditemukan dalam daerah

a. 1 3

3 2P

π= +

b. 1 3

3P

π= +

55. Sebuah partikel bermassa berada dalam potensial satu dimensi seperti pada gambar. Persamaan manakah yang menentukan tingkat energi partikel tersebut untuk kondisi

a. 2

2

0

sin k km U

= ±h

l ll

b. 2

2cos

2k k

m U= ±

hl l

l

c. 2

2sin

2k k

m U= ±

hl l

l

56. Jika ° merupakan suatu operator kuantum, contoh operasi

menunjukkan sifat operator linier adalah

a. °±HxJ = ±HxJ +b. °±HxJ = ²±HxJ +c. °±HxJ = ²±HxJ³

57. Tinjau ´ sebagai suatu operator kuantum yang dinyatakan dalam

representasi matriks, di mana

__________________________________________ -PERTAMINA 2012

)at btN N e e− −= −

)at btN N e e− −= +

)at btN N e e− −= −

d. (0

bN N e e

b a= +

−

e. (0

bN N e e

b a= −

+

Sebuah partikel berada pada keadaan dasar dari potensial sumur tak berhingga satu dimensi yang lebarnya 0 x< < l . Berapakah peluang

partikel tersebut ditemukan dalam daerah 1 2

3 3x≤ ≤l l ?

c. 1 3

2 2P

π= +

d. 1 3

2P

π= +

e.

Sebuah partikel bermassa m berada dalam potensial satu dimensi seperti pada gambar. Persamaan manakah yang menentukan tingkat energi partikel tersebut untuk kondisi 0E U< ?

0m U

2

2

0m U

2

2

0m U

d. cos k k= ±l l

e. sin

4k k= ±l l

merupakan suatu operator kuantum, contoh operasi

menunjukkan sifat operator linier adalah:

H J + x H J + x³�/ H J³

d. °±HxJ = ±e. °±HxJ = µ¶·

sebagai suatu operator kuantum yang dinyatakan dalam

representasi matriks, di mana I , F, Q , dan ¸ bilangan-bilangan real, dan

100

)at btN N e eb a

− −= +

)at btN N e eb a

− −= −

Sebuah partikel berada pada keadaan dasar dari potensial sumur tak . Berapakah peluang P

e.

1 2

2P

π= +

2

2

04m U

h

l

2

2

04m U

h

l

merupakan suatu operator kuantum, contoh operasi ° yang

±H5x + 3J µ¶·H¹J¶¹ º�

sebagai suatu operator kuantum yang dinyatakan dalam

bilangan real, dan


a = √−1. Dari pilihan-pilihan berikut, contoh ekspresi ´ yang menunjukkan ´ sebagai operator observable fisis adalah:

a. » I aQa¸ F ¼

b. » I −aQa¸ F ¼

c. » I aQ−aQ F ¼

d. »I Q¸ aF¼

e. » aI Q−Q aF¼

58. Tinjau osilator harmonik kuantum satu dimensi dengan frekuensi sudut

karakteristik �, dengan fungsi-fungsi eigennya yang dinyatakan dengan ½s . Pada suatu saat osilator berada pada keadaan yang dilukiskan dengan fungsi gelombang ± = �

� H4½h + 3½ J . Hitung harga ekspektasi energi osilator pada keadaan tersebut.

a. >��hℏ�

b. ��h ℏ�

c. 0��hℏ�

d. ��ℏ�

e. �ℏ�

59. Suatu saat atom hidrogen berada dalam keadaan kuantum yang

dinyatakan dengan ± = �√� H3½�hh + 2½�h + ½��J , dengan ½s�� =

Ss�H%J¾��H�, ¿J fungsi-fungsi eigen atom hidrogen. Pada keadaan tersebut probabilitas atom hidrogen untuk memiliki energi sebesar − ��,�

eV adalah:

a. �� b.

� c.

� d.

�� e.

>�

BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI … · c. Pegas teregang sepanjang 6 cm. d. ... Sebuah...

Documents

Transcript of BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI … · c. Pegas teregang sepanjang 6 cm. d. ... Sebuah...