4. Fisika Siswa 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 Siswa Fisika SMA/MA/SMK 2018 Waktu : 80 Menit Jumlah Soal : 30 Butir Soal 1.
Kecepatan suatu benda tidak mungkin dapat berubah tanpa ada gangguan dari lingkungan.
Ini merupakan penjelasan dari: a. d. Hukum 1 Newton Hukum 4 Newton b. e. Hukum 2 Newton Hukum 5 Newton c. Hukum 3 Newton 2. Berikut ini yang termasuk besaran skalar adalah: a.
c.
d. Momen gaya Kecepatan Momentum
b. sudut e.
Medan listrik Daya 3.
Definisi momentum sudut adalah: a.
Perkalian titik antara vektor gaya dengan vektor posisi titik tangkap gaya .
b.
Perkalian titik antara vektor posisi titik tangkap gaya dengan vektor gaya.
c.
Perkalian silang antara vektor gaya dengan vektor posisi titik tangkap gaya.
d.
Perkalian silang antara vektor posisi titik tangkap gaya dengan vektor gaya.
e.
Tidak ada pilihan yang benar.
2 3 2 2
4. Dimensi tegangan listrik adalah:
e.
Tidak ada opsi a.
c.
MIL T MIL T 2 3 2
2
yang benar.b.
d.
MIL T MIL T 5.
Sebuah roda awalnya bergerak menggelinding ke arah timur. Setelah selang waktu tertentu, roda jadi bergerak menggelinding ke selatan. Berdasarkan informasi yang diberikan, arah resultan momen gaya rata-rata yang bekerja pada roda adalah: a.
d. benar pada opsi Timur Utara b.
e. diatas Selatan Tidak terdapat
c. pilihan yang Barat 6.
Yang dimaksud dengan impuls adalah: a. d. Perubahan posisi Perubahan temperatur b. e. Perubahan momentum Perubahan massa jenis c. Perubahan energi 7. Tinjau tiga orang pengamat A, B, dan C. Pengamat A bergerak dengan kecepatan
ˆ ˆ ˆ x i x j x k relatif terhadap pengamat C . Pengamat B bergerak dengan kecepatan 1 2 3
ˆ ˆ ˆ
x i y j z k relatif terhadap pengamat C . Kecepatan pengamat C menurut pusat
2 2 2koordinat adalah:
ˆ ˆ ˆ
a.
x x i y y j z z k 1 2 1 2 1 2
ˆ ˆ ˆ
b.
x x i y y j z z k 1 2 1 2 1 2
ˆ ˆ ˆ
c.
x x i y y j z z k 1 2 1 2 1 2
ˆ ˆ ˆ
d.
x x i y y j z z k 1 2 1 2 1 2 e.
Kecepatan pengamat C terhadap pusat koordinat tidak dapat diketahui berdasarkan data yang diberikan.
8. Di dalam suatu wadah terdapat zat X berwujud cair dengan volume 100 mL. Wadah beserta isinya dipanaskan hingga temperaturnya berubah sebesar
20 C . Pernyataan yang benar adalah: a. c. Densitas cairan bertambah. Volume cairan berkurang.
b.
Massa cairan bertambah.
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 d.
setelah wadah dipanaskan. Tidak mungkin ada zat X yang berwujud padat di dalam wadah e.
Tidak ada pernyataan yang benar.
9. Balon udara dapat terbang ke angkasa karena: a.
Gaya angkat pada balon lebih kecil dibandingkan dengan gaya berat total balon.
b.
Massa jenis rata-rata balon udara lebih besar dibandingkan massa jenis rata-rata atmosfer.
c.
Tekanan di sisi atas balon udara lebih kecil dibandingkan dengan tekanan di sisi bawah balon udara.
d.
Pernyataan a, b, dan c benar.
e.
Pernyataan a, b, dan c salah.
10. Voltmeter bekerja memanfaatkan fakta bahwa: a.
Tegangan listrik dua buah hambatan yang disusun seri adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.
b.
Tegangan listrik dua buah hambatan yang disusun paralel adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.
c.
Arus listrik yang mengalir pada dua buah hambatan yang disusun seri adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.
d.
Arus listrik yang mengalir pada dua buah hambatan yang disusun paralel adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.
e.
Tidak ada pernyataan yang tepat untuk menjawab pertanyaan yang diberikan. Soal nomor 11 – 13 mengacu pada kurva posisi satu partikel terhadap waktu di bawah ini.
11. Pernyataan yang benar adalah: a.
Percepatan partikel tidak pernah bernilai nol.
b.
t mengecil. t
Laju partikel pada selang waktu 3 4 c. ,partikel mengalami percepatan positif.
t t
Pada selang waktu 1 2 d.
Pernyataan b dan c benar.
e.
Pernyataan a dan b salah.
12. Pernyataan yang salah adalah:
a. t t Percepatan partikel di sama dengan nol. 2
b. t t Kecepatan partikel di sama dengan nol. 4 c.
t t Kecepatan rata-rata partikel pada selang waktu kurang dari nol. 2 3
1 e. Opsi a, b, c, dan d bukan pernyataan yang salah.
d. 0 t Percepatan partikel pada selang waktu sama dengan nol.
13. Percepatan rata-rata partikel bernilai negatif pada selang waktu: e.
Opsi b dan c
a. 0 t 1
c. t t 2 3 benar.
b. t t 1 2
d. t t 3 4
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
16.
b.
2 sin 2sin cos tan cos m g
c.
2 cos 2sin cos tan cos m g
d.
2 sin 2sin cos tan cos m g
e.
2 cos 2sin cos tan cos m g
Gaya normal antara 1
m adalah: a.
m dengan 2 m adalah: a.
2 2 cos 2sin cos tan cos m g
b.
2 2 sin 2sin cos tan cos m g
c.
2 2 cos 2sin cos tan cos m g
d.
2 2 sin 2sin cos tan cos m g
e.
2 2 cos 2sin cos tan cos m g
2 cos 2sin cos tan cos m g
dengan 3
Soal nomor 14 – 16 mengacu pada gambar di bawah ini.
g
Pada sistem seperti diilustrasikan pada gambar di atas, tidak ada gaya gesek yang bekerja pada sistem.
14. Percepatan 2
m
pada arah vertikal adalah: a.
sin cos sin 2sin cos tan cos g
b.
cos cos sin 2sin cos tan cos
c.
m
sin sin sin 2sin cos tan cos g
d.
sin cos cos 2sin cos tan cos g
e.
Tidak terdapat pilihan yang benar pada opsi diatas
15. Gaya normal antara 2
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
1 NkT NkT NkT r xP
2 NkT NkT NkT r xP
3 ln
d. 2
NkT NkT NkT r xP
c. 2 ln
2
e. 2
b. 3 2
NkT NkT r xP
1 NkT
2
x adalah: a. 2
r xP
T T e.
c. 3 3
m
e. 3
m
d. 3 2
m
m
Soal nomor 20 – 22 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini. Sebuah kotak kayu bermassa
b. 2 3
m
1 3
mengapung di permukaan suatu cairan yang memiliki massa jenis . Selanjutnya kayu diberi sedikit dorongan arah vertikal sehingga kayu mulai bergerak harmonik di permukaan air.
V
dan volume total
m
a, b, c, dan d salah.
d. '
Soal 17 – 19 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini. Sebuah tabung berjari-jari r salah satu ujungnya tertutup rapat, sedangkan ujung lainnya ditutup oleh piston yang dapat bergerak maju atau mundur tanpa dikenai gaya gesek sedikitpun. di dalam tabung berisi gas monoatomik sebanyak
, maka: a. Volume gas menjadi 2 NkT
d.
r x P
Volume gas menjadi 2 NkT
r x P c.
b. Volume gas menjadi 2 NkT
r x P
x
r x P
Jika volume gas diperkecil dengan menggerakkan piston sejauh
17.
2 T T P P NkT L r P
gas dalam tabung sebagai gas ideal. Seluruh dinding tabung (termasuk piston) merupakan isolator thermal yang sangat baik. 3 3 1 2 1 2
T dan tekanan P . Asumsikan
partikel pada temperatur
N
Volume gas menjadi 2 NkT
e.
NkT r Px
' NkT T T
c. 1 5 2
NkT T T NkT r Px
b. 1 3 2 '
Nk
' r xP T T
Temperatur gas menjadi 2
x , maka: a.
Jika volume gas diperkecil dengan menggerakkan piston sejauh
18.
r x P
Volume gas menjadi 2 NkT
19. Kerja yang harus dilakukan untuk mendorong piston sejauh
20. Saat kayu setimbang, volume kayu yang terendam cairan adalah a.
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 21.
Frekuensi gerak harmonik kayu adalah: 1 1 dapat diperoleh
g g 3 3 a.
c.
V V
memanfaatkan
m
2 m 1 1 data yang 2 g 3 3 g 3 b.
d.
V V diberikan.
m
2 m e. Frekuensi gerak harmonik tidak
22. Jika cairan yang digunakan memiliki massa jenis dua kali lebih besar dibandingkan cairan awal, maka periode gerak harmonik kayu akan menjadi: a. d. Dua kali periode awal. Setengah kali periode awal.
b. e. Akar dua kaliperiode awal. Sama dengan periode awal.
c.
Akar setengah kali periode awal. Soal nomor 23 – 25 mengacu pada deskripsi soal berikut ini.
Terdapat satu sistem yang terdiri atas tongkat ringan, beban bermassa , dan
m pegas ringan dengan konstanta pegas dan panjang ketika dalam kondisi rileks. k L
Pada beban terdapat lubang yang berdiameter tepat sama dengan diameter tongkat. Beban kemudian dipasang pada tongkat sehingga dapat bergerak searah dengan sumbu tongkat. Salah satu ujung tongkat dipasang pada poros yang dapat berputar. Pegas dipasang di antara beban dan poros. Sistem diilustrasikan pada gambar di samping.
Awalnya, tongkat diposisikan vertikal. Beban ditahan sehingga pegas dalam kondisi rileks. Selanjutnya beban dilepas, dan di saat yang bersamaan sistem diberi sedikit impuls horisontal sehingga tongkat mulai bergerak rotasi terhadap poros. Tidak ada gesekan pada sistem dan percepatan gravitasi besarnya .
g 23.
Saat panjang pegas mencapai nilai minimum: a.
Energi kinetik beban bernilai minimum.
b.
Percepatan beban pada arah sumbu tongkat bernilai nol.
c.
Kelajuan beban sama dengan kecepatan sudut tongkat dikalikan dengan perubahan panjang pegas.
d.
Gaya pegas pada arah sumbu tongkat lebih kecil dibandingkan dengan komponen gaya berat beban pada arah sejajar sumbu tongkat.
e.
Tidak terdapat pilihan yang benar pada opsi diatas 24.
terhadap garis vertikal, panjang pegas
Misalkan saat sumbu tongkat membentuk sudut adalah . Persamaan kekekalan energi yang benar adalah: 2 L dan kecepatan beban v 2 2 2 a.
kL mv
2 mgL cos d.
k L L mv
2 mgL cos 2 2 b.
k L L mv
2 mg L L cos
e. 2 2 a, b, c, dan d salah.
c.
kL mv 2 mg L L cos 25.
terhadap garis vertikal, panjang pegas Misalkan saat sumbu tongkat membentuk sudut adalah v . Persamaan gerak beban pada arah radial yang benar
L dan kecepatan beban
adalah:
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 a.
2 cos mv k L L mg
L b.
2 cos mv k L L mg
L c.
2 cos mv k L L mgL d.
2 cos mv k L L mgL e.
a, b, c, dan d salah.
Soal 26 – 28 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini. Tiga buah silinder masing-masing bermassa m disusun seperti pada gambar di samping. Radius silinder 1 adalah 1 R , sedangkan radius silinder 3 adalah 3 R . Tinggi pusat massa silinder 2 terhadap lantai sama dengan tinggi pusat massa silinder 1 terhadap lantai. Ketiga silinder saling kontak. Koefisien gesek di setiap permukaan bernilai sangat besar sehingga tidak mungkin terjadi slip di permukaan manapun. Tidak ada gaya eksternal pada horisontal yang bekerja pada sistem, namun pada sistem bekerja gaya gravitasi yang arahnya vertikal ke bawah.
Akibat gravitasi, sistem akan mengalami percepatan.
26. Radius silinder 2 adalah: a.
b.
c.
e.
a, b, c, dan d salah.
28. Berikut ini pernyataan yang benar terkait gaya gesek yang bekerja pada sistem adalah: a.
Pada silinder 1, gaya gesek di lantai lebih besar dibandingkan dengan gaya gesek di titik kontak dengan silinder 2.
b.
Pada silinder 3, gaya gesek di lantai mengarah ke kiri.
Gaya gesek di lantai pada silinder 1 lebih besar dari gaya gesek di lantai pada silinder 3.
d.
d.
Pada silinder 2, gaya gesek di titik kontak dengan silinder 1 lebih besar dibandingkan dengan gaya gesek di titik kontak dengan silinder 3.
e.
a, b, c, dan d salah. Soal nomor 29 – 30 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 1 A , sedangkan
Silinder 2 akan berotasi searah jarum jam.
Pusat massa silinder 2 akan bergerak ke kanan.
2 1 3 3 1 3
1 R R R
1 R R R
R R
c.
1 3 31
3 R R RR R
d.
2 1 3 3 1 3
R R
c.
1 3 3 1 3 R R R R R
a, b, c, dan d salah.
27. Berikut ini pernyataan yang benar terkait gerakan sistem adalah: a.
Pusat massa silinder 3 akan bergerak ke kanan.
b.
Jarak pusat massa silinder 2 terhadap lantai akan bertambah.
e.
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
luas penampang di bagian kanan adalah antara pusat
A . Terdapat beda ketinggian sebesar h 2
penampang pipa bagian kiri dengan pusat penampang pipa bagian kanan. Asumsikan nilai cukup
h
besar sehingga radius pipa dapat diabaikan relatif terhadap . Pipa bagian kiri diberi tekanan
a sebesar , sedangkan pipa bagian kanan diberi tekanan sebesar . P 1 P 2 29.
. Dari sini dapat disimpulkan
P P gh
Pada pipa dapat berlaku persamaan berikut 1 2 bahwa: 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. 30. , maka:
P 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.
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 : Siswa Level Sekolah : SMA/MA/SMK Bidang Studi : Fisika
1. A
16. C
2. E
17. A
3. D
18. B
4. A
19. A
5. E
20. C
6. B
21. E
7. E
22. D
8. D
23. E
9. C
24. B 10 .B
25. E
11. B
26. E
12. B
27. D
13. E
28. B
14. E
29. C
15. A
30. B
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
9 | P a g e S C E U S U 2 0 1 8 sha re d by: w w w .c a t a t a nm a t e m a t ik a .c om