No title

TRY OUT SELEKSI OLIMPIADE TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2010 TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2011

w

w

w .s

sc

is o

lo .w

or

dp

re

ss

.c o

m

Waktu: 180 Menit

PUSAT KLINIK PENDIDIKAN INDONESIA (PKPI) bekerjasama dengan LEMBAGA BIMBINGAN BELAJAR SSCIntersolusi

2 010

TRY OUT SELEKSI OLIMPIADE TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2010 TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2011

m

PETUNJUK UMUM 1. Isilah identitas Anda (nama lengkap, kelas, dan asal sekolah) di dalam Lembar Soal yang tersedia dengan menggunakan ballpoin atau pulpen. 2. Jumlah soal yang tersedia sebanyak 35 soal dengan rincian 30 soal berbentuk pilihan berganda dan 5 soal berbentuk uraian. 3. Tersedia waktu 180 menit untuk mengerjakan paket soal tersebut. 4. Periksa dan bacalah soal-soal dengan teliti sebelum Anda mengerjakannya, dan mintalah ganti kepada pengawas apabila terdapat kerusakan cetak atau soal tidak lengkap. 5. Kerjakan terlebih dahulu soal-soal yang dianggap mudah. 6. Tidak diperkenankan menggunakan kalkulator atau alat bantu hitung lainnya. 7. Periksalah pekerjaan Anda sebelum diserahkan pada pengawas.

lo .w

or

dp

re

ss

.c o

PETUNJUK KHUSUS A. Pengerjaan Soal Pilihan Berganda 1. Bobot penilaian untuk soal pilihan berganda adalah 60% dari seluruh soal yang diujikan. 2. Pilih salah satu jawaban yang dianggap benar dengan menghitamkan pada salah satu huruf A, B, C, D, atau E di Lembar Jawaban yang disediakan. 3. Jika Anda mau mengganti jawaban, hapuslah dengan karet penghapus sampai bersih dan ganti dengan menghitamkan jawaban penggantinya. 4. Bobot nilai pada setiap jawaban yang diberikan adalah: a. Jika benar diberi nilai +4 b. Jika salah diberi nilai - 1 c. Jika dikosongkan diberi nilai 0

w

w

w .s

sc

is o

B. Pengerjaan Soal Uraian 1. Bobot penilaian untuk soal uraian adalah 40% dari seluruh soal yang diujikan. 2. Setiap pengerjaan soal uraian akan diberi nilai antara 0 sampai 10. 3. Jawablah soal uraian yang tersedia dengan mendahulukan pengerjaan terhadap soal-soal yang dianggap mudah.

Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota

Nama: ______________________________ Kelas: ______ Sekolah: ________________________________________

BAGIAN KESATU: Soal Pilihan Berganda

Anggaplah bahwa dari permukaan suatu planet seseorang dapat melempar sebuah batu ke atas dengan ketinggian 10 kali lebih tinggi daripada bila batu yang sama dilempar dari permukaan bumi. Bila gB dan gP berturut-turut adalah besar percepatan gravitasi di permukaan bumi dan planet, dengan mengabaikan gesekan udara, nilai gP : gB sama dengan … A. 1 : 100 D. 10 : 1 B. 1 : 10 E. 100 : 1 C. 1 : 1

2.

Sebuah botol terjatuh dari pesawat terbang yang sedang melaju ke arah horizontal dengan kecepatan 540 km/jam dari ketinggian 500 m di atas permukaan tanah. Botol tersebut akan jatuh di tanah pada jarak horizontal sejauh … A. 0,50 km D. 1,50 km B. 1,00 km E. 2,50 km C. 1,25 km

3.

Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dan dipercepat dengan percepatan  selama waktu tertentu, kemudian mobil diperlambat dengan perlambatan  sampai berhenti. Jika waktu total dari keadaan diam sampai berhenti adalah t, maka jarak total yang ditempuh oleh mobil itu adalah ... S=

(

D. s 

) 2

t  2(   )

C.

s

t 2  2(    )

E. s 

t 2  3(   )

is o

s

sc

B.

t 2  2(    )

lo .w

A.

or

dp

re

ss

.c o

m

1.

Sebuah lift sedang bergerak ke atas dengan percepatan 2,2 m/s2. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kelajuan m/s dari lantai lift, maka ketinggian maksimum yang dicapai bola diukur dari lantai lif adalah … (percepatan gravitasi bumi = 9,8 ) A. 12,5 m D. 15,5 m B. 13,5 m E. 16,5 m C. 14,5 m

5.

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian H. Pada lintasan jatuh bebasnya benda menumbuk suatu bidang miring pada ketinggian h. Sebagai hasil dari tumbukan ini arah kecepatan benda menjadi

w

w

w .s

4.

horizontal. Supaya waktu untuk mencapai tanah maksimum, maka nilai

6.

A.

2

D. 3

B. C.

2 3

E. 4

adalah….

Dua pengendara sepeda bergerak saling berhadapan, masing-masing dengan kelajuan 10 km/jam dan 15 km/jam. Ketika jarak mereka 5 km, seekor lebah terbang bolak-balik di antara kedua sepeda tersebut. Mula-mula lebah menyentuh roda depan sepeda yang satu, kemudian ia berbalik dan menyentuh roda depan sepeda yang lain. Kemudian ia berbalik lagi, demikian seterusnya hingga ia terjepit di antara roda depan kedua sepeda itu.

Kerjasama Pusat Klinik Pendidikan Indonesia (PKPI) dengan LBB SSCIntersolusi

Halaman 1 dari 9 halaman

Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota Jika selama terbang, lebah memiliki kelajuan tetap 30 km/jam, hitung jarak yang ditempuh oleh lebah itu sebelum ia terjepit di antara kedua roda depan tersebut! A. 6 km D. 12 km B. 8 km E. 16 km C. 10 km Balok A massanya 2 kg balok B massanya 1 kg. Balok B mula-mula diam dan bergerak ke bawah sehingga menyentuh lantai setelah selang waktu .... sekon. 2

B. 5

D.

4

E.

3

k = 0,2 g = 10 m/s2

B

25 m

Perhatikan gambar di bawah ini!

F

C

B

dp

re

A

.c o

8.

5

C.

katrol licin

A

m

A.

ss

7.

D. 50 N E. 60 N

Perhatikan sistem berikut!

B

C

F D

E

w .s

sc

A

lo .w

9.

24 N 30 N 40 N

is o

A. B. C.

or

Jika F = 60 N, mA = 1 kg, mB = 2 kg, mC = 3 kg, s = 0,4 dan k = 0,2 , maka besar gaya kontak antara benda B dan C adalah ….

w

w

Diketahui: mA = 1 kg mE = 5 kg mB = 2 kg g = 10 m/s2 mC = 3 kg s = 0,5 mD = 4 kg k = 0,25 Tentukan tegangan tali antara B dan C bila diketahui F = 150 N ! A. 10 N D. 40 N B. 20 N E. 60 N C. 30 N 10. Sebuah buku dengan massa M diam pada sebuah meja panjang, dengan selembar kertas bermassa m=0,1 M ada diantara buku dengan meja. Koefisien gesekan antara semua permukaan adalah =0,1. Kertas ditarik dengan gaya horizontal P (lihat gambar). Nilai maksimum P dimana buku dan kertas masih bergerak bersama-sama (buku tidak bergerak terhadap kertas) adalah….. A. B. C. D. E.

0,10 Mg 0,11 Mg 0,15 Mg 0,20 Mg 0,22 Mg

buku kertas


M m

P


Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota 11. M

M a

Dua buah massa identik M diikat dengan menggunakan dua tali a dan b yang sama panjang (L). Keduanya diputar mengikuti suatu lintasan lingkaran horizontal yang berputar di titik P. Ta adalah tegangan tali a dan Tb adalah tegangan

b

tali b.

P

D. 2√2 E. 4

A. 1,5 B. √2 C. 2

L

L

=⋯

Nilai

.c o

m

12. Sebuah bola bermassa 0,2 kg diikat dengan tali sepanjang 0,5 m kemudian diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertikal. Jika pada saat mencapai titik terendah laju bola 5 m/s, maka tegangan talinya pada saat itu besarnya ... A. 2 N D. 12 N B. 8 N E. 18 N C. 10 N

ss

13. Seorang pengendara motor berputar pada lintasan tegak sebuah tabung, jika koefisien gesekan statis ban motor dengan dinding µ, maka kecepatan motor agar motor tidak jatuh adalah .....

gr 

B. v 

2 gr 

C. v 

3 gr 

D. v 

5 gr 

E. v 

gr 2

dp

re

A. v 

w .s

sc

is o

lo .w

or

r

A. B. C. D. E.

w

w

14. Sebuah benda mula-mula diam di puncak bidang setengah bola, kemudian tergelincir ke bawah, maka ketinggian saat lepas dari lintasannya adalah ....

2 R 3 1 h R 3 1 h R 4 4 h R 5 3 h R 4

h


R


Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota 15. Sebuah bola pejal seragam (lihat gambar) memiliki massa M dan jari-jari R ditahan oleh seutas tali terhadap sebuah dinding vertikal tanpa gesekkan. dinding Besar gaya yang dikerjakan dinding pada bola adalah…. A.

mg sin 

B.

mg cot 

C.

mg tan 

D. E.



tali







3(m  M ) g 5

D.

(2M  m) g

E.

( M  m) g

.c o

C.

m M

ss

(M  12 m) g

M

re

B.

dp

5( m  M ) g 8

lo .w

or

A.

m

16. Tiga buah bola masing-masing berjari-jari 30 cm, 30 cm dan 20 cm disusun seperti gambar di bawah dengan bola kecil berada di atas kedua bola besar. Massa bola kecil sebesar m, massa bola besar masing-masing M, percepatan grafitasi g. Besar gaya normal lantai pada salah satu bola besar adalah….

17.

w

w

θ

w .s

P

is o

R

Sebuah keping logam bermassa m dan berjari-jari R berada dalam keadaan setimbang di atas bidang miring θ yang memiliki koefisien gesek statik µ. Ujung tali yang lain diikatkan pada titik tetap P di bidang miring. Besar gaya tegangan tali adalah …

sc

tali

A.

=

D. T= mg sinθ

B.

=

E. T= mg cosθ

C.

=

(

)

18. Perhatikan gambar di bawah ini! Agar tangga tetap setimbang maka orang tersebut harus naik tangga setinggi…. (koefisien gesek statik tangga dengan lantai =0,4) A.

3,0

B.

4,5

C.

5,0

D.

5,5

E.

6,0

licin

8m

x  ....? w  200 N

wo  400 N

6m kasar Kerjasama Pusat Klinik Pendidikan Indonesia (PKPI) dengan LBB SSCIntersolusi


Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota 19. Setengah bola pejal yang massanya 32 kg dan berjari-jari 20 cm berada pada bidang mendatar seperti pada gambar. Garis tengah AB mula-mula dalam keadaan horisontal. Jika pada titik B digantungkan beban yang massanya 9 kg, maka sudut kemiringan garis tengah AB terhadap horisontal adalah …. A.

30o

B.

37o

C.

45o

D.

53o

E.

60o

A

B

20. Empat buah batu bata homogen, masing-masing dengan panjang L, diletakkan bertumpuk seperti pada gambar berikut

.c o

m

L

ss

a b

dp

re

c

C.

a=

D.

a=

E.

a=

L; b = L; b = L; b = L; b =

1 4 1 4 1 2 1 4 1 4

L; dan c = L; dan c = L; dan c =

1 6 1 8 3 4 1 2 1 2

L

lo .w

a=

L; b =

L

L

is o

B.

1 2 1 2 1 4 1 8 1 6

L; dan c = L; dan c =

sc

a=

L L

w .s

A.

or

Agar sistem benda tersebut masih tetap setimbang, maka tonjolan terbesar dari masing-masing batu bata terhadap batu bata tepat di bawahnya berturut-turut adalah ….

w

w

21. Sebuah balok silinder dengan momen inersia 6 kg/m2 (relative terhadap suatu sumbu putar tetap) mula-mula berputar mengitari sumbu putar dengan kelajuan 70 rad/s. Suatu torka gaya konstan memerlukan waktu selama 5 s untuk memperlambat putaran silinder menjadi 30 rad/s. Besar torka gaya tersebut adalah … A. 8 Nm D. 48 Nm B. 16 Nm E. 80 Nm C. 32 Nm

22. Sebuah batang bermassa 2 M dan panjang L dihubungkan ke dinding oleh sebuah engsel, dimana batang bebas berotasi. Seutas tali mendatar yang dihubungkan ke ujung batang menahan batang pada sudut  terhadap arah mendatar, seperti ditunjukkan pada gambar. tali batang

θ



Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota Jika tiba-tiba tali putus, maka percepatan sudut yang dialami batang adalah….   A. D. 

B.



E.



C.

A.

2 gh

B.

3gh 2

C.

4 gh 3

D.

10 gh 7

E.

6gh 5

m

23. Sebuah bola tipis berongga dengan massa M dan jari-jarinya R menggelinding dari keadaan diam menuruni bidang miring setinggi h. Jika percepatan gravitasi adalah g, maka kelajuan bola pada saat tiba di dasar bidang adalah ….

.c o

h

or

dp

re

ss

θ

is o

lo .w

24. Sebuah yoyo bermassa 20 kg dibuat dari dua cakram seragam dengan jari-jari (R=0,30 m) dihubungkan oleh sebuah poros seragam dengan jari-jari r=0,10 m. Yoyo dengan momen inersia 0,81 kg.m2 terhadap sumbu simetrinya, berdiri pada permukaan yang kasar. Sebuah gaya 15 N dikerjakan pada seutas tali yang mengitari poros, seperti ditunjukkan pada gambar. R

r

w .s

sc

F=15 N

w

w

Maka percepatan pusat massa yoyo adalah… A. 0,20 m/s2 B. 0,25 m/s2 C. 0,30 m/s2 D. 0,35 m/s2 E. 0,40 m/s2 25.

600

m

Suatu bandul matematis dari bola logam bermassa m tergantung pada titik L. Mula-mula bandul disimpangkan dari posisi vertikal sebesar sudut 600 terhadap vertikal. Besar gaya tegangan tali saat massa m melewati titik terendah A adalah … A. 3 − √3 mg D. 2 mg E. 3 mg B. √2 mg C. √3 mg

A



Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota 26. Sebuah batang bermassa m dan panjang L diikat di atas atap. Jika batang dilepaskan dari posisi horisontal seperti gambar, maka kecepatan sudut batang saat membentuk sudut θ terhadap vertikal adalah ... A.   3g cos  2L



3g sin  2L

C.



g tan  2L

D.



3g sin  L

E.



3g cos  L

θ

m

B.

ss

.c o

27. Sebuah benda M diikat dengan tali kemudian disimpangkan hingga setinggi H, benda lain bermassa m berada di atas tanah licin. Jika benda M dilepaskan dan terjadi tumbukan tidak elastis, maka tentukan ketinggan benda setelah tumbukkan .... A.

B.

M m h  H  M 

C.

M m h  H  M 

D.

 M  h  H M m

E.

 M  h  H  M m

re

2

 m  h  H M m

M

m

w .s

sc

is o

2

2

H

lo .w

2

or

dp

2

w

w

28. Sebuah bola jatuh dari ketinggian h di atas lantai licin. Jika koefisien restitusi antara bola dan lantai e, maka waktu yang dibutuhkan bola hingga berhenti adalah ... A.

t=

B.

t=

C.

t=

D.

t=

E.

t=

h



Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota 29. Sebuah bandul sederhana dengan periode 4s bila digantungkan pada atap sebuah lift yang diam. Jika lift bergerak ke atas dengan percepatan 30 m/s2, maka perode bandul tersebut adalah .... (g = 10 ) A. 2s D. 7s B. 5s E. 8s C. 6s

30. Sebuah pegas tidak bermassa di atas meja licin dihubungkan ke dinding. Kemudian sebuah benda bermassa m1 dihubungkan ke ujung pegas. Sebuah benda lain bermassa m2 diletakkan di atas m1. Jika koefisien gesek statis antara m1 dan m2 adalah s . Buktikan bahwa simpangan maksimum osilasi agar m2 tidak jatuh adalah.... ( I adalah periode osilasi)

A

E.

A

m

D.

.c o

A

m1

ss

C.

re

A

dp

B.

 s gT 2 2 2  s gT 2 3 2  s gT 2 4 2  s gT 2 5 2  s gT 2 6 2

or

A

w

w

w .s

sc

is o

lo .w

A.



Try Out Fisika OSN Tingkat Kabupaten/Kota BAGIAN KEDUA: Soal Uraian

poros rotasi

m2

m

Masa m1 (1,0 kg) dan m2 (6 kg) digantung oleh tali 1 dan 2 dari katrol yang berbeda (I=0,10 kg.m2, R=0,2 m dan r=0,080 m), seperti ditunjukkan pada gambar. Katrol berputar secara bebas terhadap poros R rotasinya. a) Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada: r (i) m1 (1 poin) (ii) m2 (1 poin) (iii) katrol (1 poin) b) Tuliskan persamaan Hukum Newton 1 2 yang berlaku bagi: (i) m1 (1 poin) m2 m1 (ii) m2 (1 poin) (iii) katrol (1 poin) c) Hitung percepatan dari: (i) m1 (1 poin) dan (ii) m2 (1 poin) d) Hitung tegangan dalam tali 1 dan tali 2 (2 poin)

m1

ss

.c o

1.

Sebuah peluru bermassa M ditembakkan dengan kecepatan v pada sudut  terhadap horizontal. Pada titik tertinggi lintasannya, peluru menumbuk sentral sebuah ayunan bermassa 3 M yang digantung pada seutas tali ringan dengan panjang L dan terbenam di dalam bandul. Setelah tumbukkan tali bergerak melalui sudut 1200. a) Tentukan kecepatan peluru sesaat sebelum menumbuk bandul (nyatakan dalam v dan ). (1 poin) b) Tentukan kecepatan bandul dan peluru sesaat sesudah tumbukan. (nyatakan dalam v dan ). (1 poin) c) Tentukan sudut  (nyatakan dalam g, L, dan v) (4 poin)

3.

Dua benda bermassa sama m dihubungkan oleh seutas tali. Benda yang satu berada pada jarak radial r dari pusat sebuah meja yang dapat berputar dengan kecepatan tetap w = 6 rad.s-1, sedang benda kedua menggantung dari tali yang melalui celah kumparan meja putar (lihat gambar). r Koefisien gesekan statik antara meja putar dan benda yang terletak pada meja adalah µs = 0,5.  m Tentukan nilai maksimum dan minimum rmaks, rmin dari r sedemikian sehingga benda yang terletak pada meja tidak tergelincir! (8 poin).

w

w

w .s

sc

is o

lo .w

or

dp

re

2.

m 4.

Sebuah bola yang bergerak dengan kelajuan 9 m/s menumbuk bola lain yang identik sedemikian sehingga sesaat setelah tumbukkan, arah gerak tiap bola membuat sudut 300 terhadap arah awalnya. a) Tentukan kelajuan kedua bola sesaat setelah tumbukkan. (4 poin) b) Apakah energi kinetik kekal dalam proses tumbukan ini? Buktikan dengan melakukan perhitungan. (2 poin)



No title

Recommend Documents