Soal Babak Penyisihan Olimfisnas UM 2014 Tingkat SMA

Babak Penyisihan Olimpiade Fisika 2014

1


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


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.


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)


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


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 ....


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


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


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


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….


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


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


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.


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


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 ....


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 ....


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


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


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


18

C. 0rF

D. 2 2 2

r rx ryF F F

E. 2 2

r rx ryF F F


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


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


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


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

Soal Babak Penyisihan Olimfisnas UM 2014 Tingkat SMA

Documents

Transcript of Soal Babak Penyisihan Olimfisnas UM 2014 Tingkat SMA