3. Fisika Guru SMA (www.catatanmatematika.com)
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511
Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130
Soal Olimpiade Guru Fisika SMA/MA/SMK 2018 Waktu : 60 Menit Jumlah Soal : 30 Butir Soal Soal nomor 1 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini.
Sebuah pipa dengan bentuk seperti diilustrasikan pada gambar di atas terisi penuh dengan cairan tak terkompresi yang memiliki massa jenis . Luas penampang pipa di bagian kiri adalah A , 1 sedangkan luas penampang di bagian kanan adalah A . Terdapat beda ketinggian sebesar h 2 antara pusat penampang pipa bagian kiri dengan pusat penampang pipa bagian kanan.
Asumsikan nilai cukup besar sehingga radius pipa dapat diabaikan relatif terhadap . Pipa
h a bagian kiri diberi tekanan sebesar , sedangkan pipa bagian kanan diberi tekanan sebesar .
P 1 P 2
1. , maka:
P
2 P Jika 1 2 a.
Cairan mengalir dari kiri ke kanan.
b.
Cairan mengalir dari kanan ke kiri.
c.
Cairan tidak mengalir.
d.
Cairan mungkin mengalir dari kanan ke kiri, mungkin juga mengalir dari kiri ke kanan, namun arahnya tetap.
e.
Cairan mengalir dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri, bergantian secara periodik. Soal nomor 2 – 4 mengacu pada deskripsi soal berikut ini. Sebuah loop konduktor berbentuk segi empat dengan lebar a dan panjang b diletakkan di bidang xy . loop memiliki hambatan per satuan panjang . Di permukaan atas loop diletakkan kawat lurus yang juga
memiliki hambatan per satuan panjang . Pada loop bekerja medan
ˆ
magnet konstan B B k . Selanjutnya tongkat digerakkan ke kanan
ˆ
dengan kecepatan konstan v v i , sedangkan loop ditahan sehingga tidak bergerak.
2. Besar arus yang mengalir pada kawat lurus adalah: benar pada opsi
B av B bv a.
c. diatas
2 a b 2 a b
B av B bv b.
d.
a b a b
e.
Tidak terdapat pilihan yang
3. Besar gaya horisontal yang harus diberikan pada kawat agar dapat bergerak dengan kecepatan konstan adalah:
1 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511 2 2 Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130 2
benar pada opsi
B a v B abv a.
c. diatas
2 a b 2 a b 2 2 2 B a v B abv b.
d.
a b a b e.
Tidak terdapat pilihan yang
4. Pernyataan berikut ini yang benar adalah: a.
Arus listrik yang mengalir di loop kiri selalu lebih besar dibandingkan arus yang mengalir di loop kanan.
b.
Arus listrik dapat mengalir pada kawat karena elektron pada kawat merasakan gaya lorenz.
c.
Arus listrik pada kawat mengalir dari bawah ke atas (searah dengan ˆj ).
d.
Arus listrik yang mengalir pada kawat besarnya konstan.
e.
a, b, c, dan d salah. Soal nomor 5
- – 7 mengacu pada deskripsi soal berikut: Seberkas sinar laser monokromatik dilewatkan ke lensa cembung
- – cekung yang memiliki indeks bias . Radius permukaan cembung lensa adalah , sedangkan radius permukaan cekung lensa adalah
n R 1 R . Sinar laser yang datang menuju lensa sejajar dengan sumbu lensa. Asumsikan pusat lensa 2
dijadikan sebagai pusat koordinat dan ketebalan lensa dapat diabaikan relatif terhadap radius kedua permukaannya.
5. Panjang fokus lensa adalah: e.
R R R R 1 2 1 2
a, b, c, dan d a.
c. salah.
n
1 R R n
1 R R 1 2 1 2
R R R R 1 2 1 2 b.
d.
n
1 R R 1 n R R 1 2 1 2
6. , maka:
R R
Jika 1 2 a.
Lensa akan mengumpulkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan.
b.
Lensa akan menyebarkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan.
c.
Lensa mungkin menyebarkan sinar, mungkin juga mengumpulkan sinar, bergantung pada rasio dan
R R .
d.
Lensa akan mengumpulkan sinar pada rentang panjang gelombang tertentu, dan menyebarkan sinar pada rentang panjang gelombang lainnya.
e.
Jangan pilih opsi e ini. Jawabanmu akan dianggap salah.
7. R R maka: Jika 1 2 a.
Lensa akan mengumpulkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan.
b.
Lensa akan menyebarkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan.
c.
Lensa mungkin menyebarkan sinar, mungkin juga mengumpulkan sinar, bergantung pada rasio dan
R R . 1 2 d.
Lensa akan mengumpulkan sinar pada rentang panjang gelombang tertentu, dan menyebarkan sinar pada rentang panjang gelombang lainnya.
e.
Jangan pilih opsi e ini. Jawabanmu akan dianggap salah.
2 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511 Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130
Soal nomor 8 – 10 mengacu pada deskripsi soal berikut ini. Sebuah pelat logam tipis bermassa memiliki permukaan yang rata dengan luas
m A . Plat ini
dihadapkan ke arah matahari sedemikian sehingga cahaya matahari tegak lurus dengan permukaan logam tersebut. Selama selang waktu , ternyata logam mengalami kenaikan temperatur sebesar
t
. Asumsikan logam menyerap energi dengan laju yang
T . Diketahui kalor jenis logam adalah c konstan.
4 4 d.
8. Energi yang diserap logam adalah:
mcAT
a. dengan
c. dengan
kcT kcAT e.
a, b, c, dan d menyatakan menyatakan
k k salah.
konstantastefan konstanta
- – stefan – boltzmann.
boltzmann.
b.
mcT
9. kali total energi cahaya yang sampai ke permukaan Jika energi yang diserap logam hanya logam, maka intensitas cahaya di permukaan logam adalah:
- – stefan konstanta
mcT a.
- – boltzmann . stefan
At boltzmann . 4 mcT c. kcT e.
a, b, c, dan d
b. dengan
t
At salah.
4
kcTmenyatakan
k
d. dengan
t
konstanta menyatakan
k 10.
, maka jarak
T
Jika diketahui diameter matahari adalah D dan tempetarurnya adalah M matahari
- – logam adalah (asumsikan diameter bumi dan matahari jauh lebih kecil dibandingkan jarak matahari - logam): 2 4 AtD T
M
a. dengan menyatakan konstanta stefan k – boltzmann.
4 kcT 2 4 AtD T M
b. dengan menyatakan konstanta stefan R k – boltzmann.
4 kmcT 2 2 4 Atk D T M
c. dengan menyatakan konstanta stefan R k – boltzmann.
4 mcT 2 4 AtkD T M
d. dengan menyatakan konstanta stefan R k – boltzmann.
4 mcT e.
a, b, c, dan d salah.
11. Berikut ini yang termasuk ke dalam empat persamaan maxwell adalah: a. E dengan menyatakan vektor medan listrik.
E
b. dengan B B menyatakan vektor medan magnet.
1 E
c. dengan B E menyatakan vektor medan listrik, B menyatakan vektor
c t medan magnet, dan menyatakan kecepatan cahaya. c
1 B
d. dengan E E menyatakan vektor medan listrik, B menyatakan vektor
c t
medan magnet, dan menyatakan kecepatan cahaya.
c e.
a, b, c, dan d salah.
3 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511
Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130
12. merupakan bentuk matematis dari: Persamaan B a.
c.
e. Hukum gauss Hukum faraday
a, b, c, dan d untuk untuk salah. kemagnetan. kemagnetan.
b.
d. Hukum gauss Hukum faraday untuk untuk kelistrikan. kelistrikan.
13. Suatu ruangan vakum dipengaruhi oleh medan listrik sebagai fungsi waktu yang dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini.
ˆ
E E A cos t kx i t
Intensitas gelombang elektromagnetik di ruangan tersebut adalah: 2 E
a. dengan menyatakan permitivitas vakum dan c menyatakan kecepatan cahaya
2 c
di ruang vakum. 2 2 E A
b. dengan menyatakan permeabilitas vakum dan menyatakan kecepatan
c 2 c cahaya di ruang vakum. 2 A
c. dengan menyatakan permeabilitas vakum dan menyatakan kecepatan
c 2 c cahaya di ruang vakum. 2 E
d. dengan menyatakan permeabilitas vakum dan menyatakan kecepatan
c 2 c cahaya di ruang vakum.
e.
a, b, c, dan d salah.
14. Sebuah elektron direkayasa sedemikian rupa sehingga hanya dapat bergerak pada satu sumbu saja (misalkan sumbu x). Potensial listrik di lokasi elektron berada dinyatakan dengan persamaan berikut:
L V 0, x
2 L
V , x
2 Energi yang mungkin dimiliki elektron adalah: e. a,b, c, dan d
h h a.
c. salah.
3 h
2 h b.
d.
4 m
3 m 15.
C , ketika temperaturnya
Gas yang memiliki kapasitas kalor dalam tekanan tetap p dipanaskan dari T menjadi T , maka entropi gas akan berubah sebesar: 1 2 e.
a, b, c, dan d
T T 2 2
a. C ln c.
2 C ln p p salah.
T T 1 1
T T 2 2
b. C ln 1 p p d.
2 C ln 1 T T 1 1
4 | P a g e
S C E U S U 2 0 1 8
5 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8 Pelatihan-osn.com
x dari posisi setimbangnya, maka gaya
3
m kx m3
2
c. 1 1 2
1 m kx
2
b. 1 1 2
3 m kx m
3
1
4
gesek pada silinder 1 adalah: a. 1 1 2
Misalkan pusat massa silinder 1 bergeser sejauh 1
d. 1 1 2
18.
k x x
2
4
1
2 1 2
e.
k x x
2
4
1
2 1 2
d.
k x x
4 m kx
2
3 m kx m
e.
3
m kx m3
2
2
d. 2 2 1
3
m kx m3
4
2
c. 2 2 1
3
4
b. 2 2 1
3 m kx m
3
2
dari posisi setimbangnya, maka gaya gesek pada silinder 2 adalah: a. 2 2 1
x
19. Misalkan pusat massa silinder 2 bergeser sejauh 2
3 m kx m
1
4
e. 1 1 2
2
1
Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511 Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130
3 k m m
1
2
2
1
c. 1 2
3 k m m
2
2
1
2
1
b. 1 2
2
3
k m m1
1
2
1
16. Frekuensi gerak harmonik sistem adalah: a. 1 2
, dan jarak pusat massa kedua silinder adalah L . Lantai sangat kasar sehingga kedua silinder tidak mungkin slip.
x
oleh pegas ringan yang memiliki konstanta pegas k seperti diilustrasikan pada gambar di samping. Karena suatu hal, sistem menjadi bergerak harmonik. Ketika energi kinetik sistem bernilai maksimum, pusat massa sistem berada di posisi
m memiliki radius 2 R . Kedua silinder dihubungkan
sedangkan silinder 2
m memiliki radius 1 R ,
permukaan datar yang sangat kasar. Silinder 1
m dan 2 m diletakkan di
Soal nomor 16 – 20 mengacu pada deskripsi soal berikut ini. Dua buah silinder, masing-masing bermassa 1
2
2
1
2x
c.
k x x
2
2
1
2 1 2
b.
k x x
2
1
2 1 2
dari pusat massanya, maka energi potensial yang tersimpan pada pegas adalah: a.
x
dari posisi setimbangnya, dan pusat massa silinder 2 bergeser sejauh 2
17. Misalkan pusat massa silinder 1 bergeser sejauh 1
d. 1 2
1
2
1
4
2
3
k m me. 1 2
1
2
4
1
2
3 k m m
Tidak terdapat pilihan yang benar pada opsi diatas
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511 Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130 20.
dari posisi setimbangnya, dan pusat Misalkan pusat massa silinder 1 bergeser sejauh x 1
x 1
massa silinder 2 bergeser sejauh dari pusat massanya, maka nilai adalah:
x 2 x 2
benar pada opsi
m 2m 1 1 a.
c. diatas
m m 2 2 m 2m 2 2 b.
d.
m m 1 1 e.
Tidak terdapat pilihan yang Soal nomor 21 – 25 mengacu pada deskripsi soal berikut ini. Tinjau sebuah bola uniform yang memiliki radius
R . Bola ini mengapung di permukaan cairan yang memiliki massa jenis . Diketahui kapasitas kalor cairan adalah . c c B C ,dan kalor jenis bola adalah c
Bola merupakan konduktor panas yang sangat bagus dan selalu menyamakan temperaturnya dengan temperatur air dalam waktu yang sangat singkat.
21. , massa jenis bola adalah: Jika volume bola yang tercelup adalah
V T e.
V
5 V
a, b, c, dan d a. 3 c. 3 salah.
3 c T c T
4 R
4 R 3 c T c T
V
5
V
b. 3 d. 3 8 R8 R 22.
. Ternyata volume bola
Pada bola digantungkan pemberat yang memiliki massa jenis L yang tenggelam sekarang menjadi . Volume pemberat adalah:
2 V T e.
c c
a, b, c, dan d a.
c.
V T T
V salah.
L c c L L
c
b.d.
V T T
V L c L c 23.
Selanjutnya pemberat dilepaskan dan cairan dipanaskan sehingga temperaturnya bertambah sebesar . Koefisien muai bola
T . Ternyata volume bola yang tercelup sekarang menjadi
V T
adalah (asumsikan massa jenis cairan tidak berubah):
3 V T T
3 V a. 3 c. 3
4 R T
2 R T
3 1 V 3 1
V
T T b. 3 d. 34 R T 2 R T e.
a, b, c, dan d salah.
24. Temperatur cairan dikembalikan ke temperatur semula. Selanjutnya cairan dicampur dengan cairan lain yang memiliki massa jenis . Volume bola yang tenggelam pada campuran s larutan adalah: e.
a, b, c, dan d
s c a.
c.
1
V T T salah. 1
V c s
s c b.
d.
1
V T T 1
V c s
6 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8
Pelatihan-osn.com Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511
Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130
25.Campuran cairan dibuang, dan bola kembali diapungkan di cairan awal. Selanjutnya tekanan pada ruangan tempat dinaikkan menjadi dua kali tekanan semula. Volume bola yang tercelup sekarang adalah: a.
2 V T
1 d.
V T b.
2
2 V T e.
a, b, c, dan d
1 c.
V T salah.
2 26. Orbit setiap planet di tatasurya berbentuk ellips dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Pernyataan ini adalah: a.
c.
e. Hukum 1 kepler Hukum 3 kepler Hukum 5 kepler b.
d. Hukum 2 kepler Hukum 4 kepler 27.
Berikut ini yang tidak termasuk ke dalam empat gaya fundamental adalah: a.
d.
e. Gaya kuat Gaya Gaya lemah
b. elektromagneti Gaya gravitasi
c. k Gaya fermi 28.
Berikut ini merupakan efek dari teori relativitas einstein, kecuali: a.
Massa objek berubah-ubah, bergantung pada kecepatan relatifnya terhadap pengamat.
b.
Ukuran objek berubah-ubah, bergantung pada kecepatannya relatif terhadap pengamat.
c.
Kecepatan cahaya berubah-ubah, bergantung pada kecepatan relatif sumber cahaya terhadap pengamat.
d.
Frekuensi partikel cahaya berubah-ubah, bergantung kecepatan relatif sumber cahaya terhadap pengamat.
e.
a, b, c, dan d salah.
29. Muatan elektron besarnya adalah: 27 34
e.
a, b, c, dan d a.
c.
1, 672 10 C 6, 626 10 C 19 salah.
b.
1, 602 10 C 31
d. 9,109 10
C 30.
Graphene merupakan material yang unik. Berikut ini yang merupakan ciri khas graphene adalah: a.
Memiliki struktur cristal BCC b.
Memiliki struktur cristal FCC c. Memiliki struktur kristal orthorombik d.
Memiliki struktur kristal tetragonal.
e.
Tidak terdapat pilihan yang benar pada opsi diatas
7 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8
8 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8 Pelatihan-osn.com
Konsultan Olimpiade Sains Nasional Head Office : Perumahan Sawangan Permai Blok A5 No.12A, Sawangan, Depok 16511 Ofiice : 021-2951 1160. Contact Person : 0-878787-1-8585 / 0813-8691-2130
Kunci Science Competition Expo (SCE) 2018
Level Olimpiade : Guru Level Sekolah : SMA/MA/SMK Bidang Studi : Fisika 1.
D 2. E 3. E 4. B 5. C 6. A 7. B 8. B 9. A 10. D 11. D 12. A 13. C 14. C 15. A 16. D 17. C 18. A 19. E 20. E 21. A 22. A 23. E 24. E 25. E 26. A 27. C 28. C 29. B 30. E