OLIMPIADE SAINS NASIONAL TINGKAT PROVINSI TAHUN 2008
SOAL FISIKA Waktu Test : 150 menit Petunjuk mengerjakan soal: Umum 1. Untuk menjawab semua soal dalam naskah soal tes ini disediakan waktu 150 (seratus lima puluh) menit. 2. Naskah soal ini terdiri dari 60 soal dengan rincian 45 soal pilihan ganda dengan empat pilihan jawaban.dan 15 soal Isian singkat.
Khusus : Untuk Soal nomor 1 sampai dengan 45 dari keempat pilihan jawaban untuk setiap soal, hanya ada satu pilihan jawaban yang paling benar. Pilihlah jawaban yang paling benar dengan cara memberikan tanda silang pada huruf di depan pilihan jawaban yang paling benar. Contoh:
1
A
B
C
D
Bila ingin mengganti jawaban, lingkari tanda silang dari jawaban yang ingin diganti kemudian berikan tanda silang pada jawaban yang baru. Contoh:
1
A
B
C
D
Setiap jawaban yang benar diberi skor 2 (dua) dan jawaban salah atau tidak ada jawaban diberi skor 0 (nol). Lembar jawaban harus diisi dengan menggunakan ballpoint/tinta, tidak boleh menggunakan pensil. Selama mengerjakan soal tidak boleh menggunakan kalkulator dan alat hitung lain.
Untuk Soal nomor 46 sampai dengan 60 Tuliskan jawaban akhir pada tempat yang telah disediakan Bila ingin mengganti jawaban coret jawaban yang salah kemudian tuliskan jawaban yang benar di sampingnya.
1.
Tekanan hidrostatika sama dengan gaya persatuan luas, sedangkan gaya massa kali percepatan. Jika satuan percepatan adalah ms-2 maka satuan tekanan adalah …. a. Akgms-2 b. kgms-1 c. kgm-1s-1 d. kgm-1s-2
2. Besaran-besaran fisika dapat dikelompokkan menjadi besarn pokok, besaran turunan, besaran skalar dan besaran vektor. Kelompok besaran-besaran di bawah ini yang terdiri dari besaran pokok, turunan, skalar dan vektor adalah …. a. massa, luas, waktu, dan berat b. panjang, massajenis, energi, dan volume c. daya, gaya, suhu, dan kuat arus d. intensitas cahaya, kecepatan, percepatan, dan hambat jenis 3, Satuan suatu besaran dapat dinyatakan dalam beberapa macam. Kelompok satuan di bawah ini yang menyatakan satu besaran yang sama adalah …. a. watt, kwh, dan joule b. ms-2 , N kg-1 dan cm hg c. Astronomi, knot dan tahun cahaya d. atm, bar, dan paskal 4. Jarak dua skala berdekatan sebuah micrometer sekrup 0,5 mm. Skala nonius terdiri dari 100 skala. Alat tersebut digunakan untuk mengukur ketebalan plat baja. Skala yang terlewati pada pengukuran tersebut adalah 5,15 mm, skala nonius yang sejajar dengan garis horizontal pada skala tetap 16. Hasil pengukuran adalah …. mm: a 5,123 b. 5,230 c. 5,158 d. 5,310
1
5. Seseorang akan memindahkan mobil mogok dengan menggunakan tali dan batang pohon. Cara yang mana yang memerlukan gaya yang paling kecil.
Dari
ke empat cara yang ditunjukkan oleh gambar di atas, cara mana yang memerlukan gaya paling kecil ?
Batang pohon
Ba t a n pohon
poho n
F AA
A
Batang pohon
F
B
Batang pohon
a. A
F
C
F
D
b. B c. C d. D 6 Kamu mengendarai motor dari rumah dengan tambahan kecepatan 180 km/h setiap menit sampai bergerak selama 2 menit. Satu menit berikutnya kamu bergerak dengan laju konstan. Terakhir kamu memperlambat motor dengan perlambatan tetap sebesar 120 km/h setiap menit sampai kamu berhenti di sekolah. Jarak yang kamu tempuh adalah …: a. 15 km b. 21 km c. 30 km d. 42 km 7. Sebutir kelapa jatuh dari ketinggian 15 m. Diantara Energi mekanik, energi potensial dan energi kinetik kelapa, energi yang tidak berubah adalah .... a. energi mekanik b. energi mekanik dengan energi kinetik c. energi potensial d. energi potensial dan energi kinetik
2
8. Dua orang siswa SMP berangkat ke sekolah menggunakan sepedamotor. Ketika motor melaju dengan kecepatan 80 km/jam, tiba-tiba seorang pejalan kaki melintas, spontan motor direm mendadak. Anak yang dibonceng terlempar ke depan sejauh beberapa meter. Peristiwa ini dapat dijelaskan dengan : a. hukum kekekalan energi b. hukum II Newton c. hukum I Newton d. hukum kekekalan momentum 9. Peristiwa memakan makanan dan melakukan berbagai aktivitas menggunakan tenaga yang berasal dari makanan tersebut melibatkan energi : a. kinetik, kimia dan listrik b. mekanik, kimia dan panas c. kimia, listrik, dan panas d. kimia, kinetik dan panas 10. Fenomena tegangan permukaan air ditunjukkan dengan sebatang silet dalam keadaan terentang dapat terapung di permukaan air. Fenomena ini terjadi karena ... . a. adhesi air dengan silet lebih besar dari kohesi antar molekul air b. kohesi antar molekul silet lebih besar dari kohesi antar molekul air c.
kohesi antar molekul air lebih besar dari adhesi molekul air dengan udara
d. adhesi molekul udara dengan silet lebih besar dari molekul air dengan udara 11. Sebuah drum yang tingginya a meter dengan luas penampang b m2 berisi cairan yang massa jenisnya c kg/ m3 . Jika kedalaman cairan dalam drum d meter dan berat total drum dan isinya e Kg, maka besarnya tekanan di dasar drum bergantung pada ... . a. a dan b b.
c dan d
c.
b, c, dan e
d. a, d, dan e
3
12. Suatu gaya konstan bekerja pada benda sehingga posisi (x) dan energi kinetik benda (K) berubah. Grafik hubungan antar posisi dan energi kinetik benda dapat digambarkan sebagai berikut... . K a x f
K b x
K c x f
K d x
4
13. Di bawah ini adalah beberapa langkah percobaan mengukur frekuensi ayunan bandul sederhana yang dilakukan oleh sekelompok siswa SMP; yaitu : (1) mengamati jumlah getaran dalam 30 sekon (2) mengamati jumlah getaran dalam 30 sekon sebanyak tiga kali (3) membuat tabel pengamatan (4) menghitung jumlah getaran dibagi 30 sekon untuk tiap pengamatan (5) menghitung rata-rata jumlah getaran dibagi 30 sekon urutan langkah yang paling benar adalah a. (1), (2), (3), (4), dan (5) b. (3), (2), (4), dan (5) c. (3), (1), (4), dan (5) d.
(2), (3), (4), dan (5)
14. Sebuah gelombang menjalar di dalam tali dengan cepat rambat 60 cm/s. Dalam satu meter panjang tali terbentuk dua bukit dan tiga lembah. Frekuensi gelombang adalah: a. 1,2 Hz b.
0,67 Hz
c.
0,24 Hz
d.
2,4 Hz
15. Dua orang peselancar A dan B sedang beaksi berjarak 12 meter, B tertinggal 5 detik di belakang A. Jika A berada di puncak gelombang B berada di dasar gelombang dan keduanya terpisah oleh sebuah puncak gelombang. Frekuensi gelombang pada saat itu adalah … a. 0,13 Hz b. 0,30 Hz c. 0,42 Hz d. 0,60 Hz
5
16. Di bawah ini adalah beberapa bentuk gelombang hasil superposisi dua gelombang koheren (1) (2)
(3)
Dua pulsa mendekat satu sama lain seperti gambar di bawah ini. Pada saat kedua pulsa tersebut bertemu kemungkinan gelombang superposisi nya berbentuk A. (1) ….
a. b. c. d.
(1) (3) (1) dan (2) (2) dan (3)
17. Frekuensi dua nada atas sebuah pipa organa tertutup berturut-turut adalah 346 dan 410 Hz. Berapakah cepat rambat bunyi di udara ? a. 300 m/s b. 315 m/s c. 320 m/s d. 328 m/s 18. Suatu sumber bunyi bergerak relatif a terhadap pendengar. Jika cepat rambat bunyi x, maka perbandingan frekuensi bunyi yang didengar ketika sumber mendekati dengan ketika sumber bunyi menjauh adalah .. a. 1-
a x
b. 1 +
a x
c. 1 +
2a x a
d. 1 +
2a x a
6
19.
Di sekolah dilaksanakan pertandingan antar kelas bola voli. Kamu terpilih sebagai wasit. Karena tidak ada pluit kamu menggunakan tutup pulpen yang terbuat dari campuran logam untuk ditiup. Peristiwa bunyi yang dihasil dari tiupanmu termasuk peristiwa : a. pemantulan bunyi b. resonansi c. interferensi d. difraksi
20
Ciri cahaya sebagai gelombang elektromagnetik diperlihatkan oleh sifat-sifat berikut: a. dibelokan oleh medan listrik dan medan magnet b. dapat bersuperposisi c. merambat melalui bahan dan ruang hampa d. intensitas berbanding terbalik terhadap jarak
21. Penomena alam yang merupakan bukti bahwa cahaya merambat lurus adalah: a. gerhana b. pelangi c. petir d. aurora 22.
Suatu gelombang elektromagnetik dengan arah medan magnet pada arah sumbuX positip dan arah rambat pada arah sumbu- Z negatip, maka arah medan listriknya pada arah .. a. sumbu- X negatip b. sumbu- Y negatip c. C sumbu- Y positip d. D sumbu- Z negatip
23. Ardi sedang mengamati dan menggambarkan bagian-bagian amoeba dibawah mikroskop. Setelah itu Anita mendapat giliran. Ternyata Anita menggeser lensa okuler ke bawah, agar dapat mengamati amoeba dengan jelas. Untuk mengamati amoba lebih jelas Anita perlu menggeserkan lensa okulernya ke bawah karena ... . a. jika tidak digeser amoeba tidak terlihat oleh Anita. b. Anita ingin melihat amoeba lebih besar dari yang dilihat Ardi
7
c. Titik jauh mata Anita lebih dekat dari pada mata Ardi d. Anita melihat amoeba dalam keadaan mata tak berakomodasi sedangkan Ardi dalam keadaan berakomodasi maksimum 24. Sebuah paku payung berturut-turut diletakkan pada jarak (1) 2 cm, (2) 4cm, (3) 8 cm, dan (4) 9 cm di depan cermin cekung yang panjang fokusnya 6 cm.Pada jarak berapakah yang menghasilkan bayangan 3 kali lebih besar ? a. (1) dan (3) b. (2) dan (4) c. (1) dan (4) d. (2) dan (3) 25. Sebuah lensa cekung diimpitkan dengan lensa cembung yang panjang fokusnya 5 cm. Sebuah benda disimpan 20 cm didepan lensa gabungan tersebut ternyata bayangan yang terbentuk sama besar dengan bendanya. Berapakah panjang fokus lensa cekung ? a. 8 cm b. 10 cm c. 12 cm d. 15 cm 26. Seorang berdiri pada ruang pertama sebuah cermin cekung. Sifat bayangan yang terbentuk adalah : a. sejati, tegak, diperbesar b. semu, terbalik diperbesar c. semu, tegak, diperbesar d. sejati, terbalik, diperbesar
27.
Bayangan sebuah benda di belakang lensa konvek pada jarak 25 cm. Bila panjang fokus lensa 15 cm, posisi benda berada pada : a. 10 cm di depan lensa b. 10 cm di belakang lensa c. 2,5 cm di depan lensa d. 2,5 cm di belakang lensa
8
28.
Tangan yang didekatkan pada api akan terasa panas hal ini meunjukkan ada perpindahan panas dari api menuju tangan dengan cara …. a. radiasi b. konduksi c. radiasi dan konveksi d. konveksi dan konduksi
29. Seratus gram larutan tertentu dalam bejana yang kapasitas panasnya 40 joule/kg di panaskan dari temperatur -2 oC dengan pemanas yang daya keluarannya 250 watt selama
menit. Di bawah ini adalah grafik hasil pengamatan suhu (T) dan
waktu(t) pemanasan larutan tersebut. T (oC) 103 -2 200 280
1280
t (detik)
Kalor lebur dan kalor jenis cair larutan tersebut adalah ... . a. 50 kj/kg dan 1500 joule/kg oC b. 80 kj/kg dan 2500 joule/kg oC c. 50 kj/kg dan 2500 kj/kg oC d. 80 kj/kg dan 1500 joule/kg oC
9
30. Di bawah ini adalah grafik massa jenis terhadap teperatur air.
Pernyataan yang tidak sesuai dengan dengan grafik di atas adalah ... .
a. Volume air bergantung temperatur b. semakin tinggi temperatur massajenis semakin rendah c. air tidak selalu memuai jika dipanaskan d. massajenis air tertinggi 1 g/cm3 31. Ani membuat termometer dengan titik tetap bawah sama dengan titik tetap bawah termometer fahrenheit dan di beri angka 0 oA sedangkan titik tetap atasnya adalah temperatur tubuh orang mulai kehilangan kesadaran yaiu 40 oC dan diberi skala 10 o
A. Temperatur air di suatu tempat menunjukkan angka 8
o
A berapakah
temperatur air itu jika dinyatakan oleh skala celsius ? a. 15,2 oC b. 25,6 oC c. 29,5 oC d. 32,0 oC 32. Mengapa 200 gram air 50 oC akan lebih cepat turun suhunya jika dicampur 100 gram es 0 oC dibandingkan dengan dicampur 200 gram air yang suhunya 0 oC?, sebab ... a)
kalor jenis es lebih besar dari kalor jenis air
b)
kalor lebur es lebih besar dari kalor beku air
c) es dapat menyerap seluruh kalor air panas tetapi suhu tetap d) kalor lebur air panas sama dengan kalor lebur air dingin
10
33.
Potongan rel kereta api panjangnya 5 m, dipasang pada temperatur 27 C. Diperkirakan pada
musim panas temperatur rel bisa mencapai 75 C dan
koefisien muai panjang 5 × 10-5
maka jarak minimal pada sambungan rel
tersebut adalah: a. 2,4 cm b. 1,2 cm c. 0,6 cm d. 0, 12 m
34. Pada saat mengalami panas tinggi, pertolongan pertama terhadap pasien adalah melakukan kompres menggunakan es atau air dingin. Peristiwa tersebut termasuk: a. konveksi b. konduksi c. radiasi d. absorbsi
35.
Muatan listrik Q1 -8 µC terpisah sejauh 2 mm di kanan Q2 +5 µC. Muatan ketiga Q3. diletakkan di titik P sehingga resultan gaya yang dialami Q3 adalah nol. Dimanakah posisi P ? a. di antara kedua muatan berjarak x dari Q1 dan y dari Q2 dengan x >y b. di antara kedua muatan berjarak x dari Q1 dan y dari Q2 dengan x
y d. di sebelah kiri Q2 sejauh x atau di sebelah kanan Q1 sejauh y dengan x
36.
Sebuah bola lampu bertuliskan 20 watt, 220 volt. Bila lampu tersebut dipasang pada tegangan 110 volt, daya listrik yang terpakai untuk menghidupkan lampu adalah: a. 20 watt b. 10 watt c. 5 watt d. nol, karena lampu tidak menyala
11
37.
Membuat magnet dengan cara menggosok dengan magnet berarti : a. memindahkan elektron dari magnet ke benda tersebut b. memindahkan butiran magnet elementer ke benda tersebut c. memindahkan electron dari benda ke magnet d. mengatur spin elektron benda
38. Berkas partikel alpha dengan laju rata-rata 720 m/s, menembus medan magnet sebesar 2 tesla dengan sudut datang 300. Masing-masing partikel tersebut akan mengalami gaya sebesar : a. 4,6 10
16
3 N
b. 2,3 10
16
3N
c. 4,6 × 10-16 N d. 2,3 × 10-16 N
39. Kabel tegangan tinggi yang terentang melewati tempat tinggalmu dipasang pada ketinggian 20 meter. Kawat tersebut dilewati arus sebesar 22 A. Bila ukuran penampang dapat dianggap sangat kecil dibanding panjang kawat, permeabilitas udara sekitar 4π × 10-7 N/A2. Kuat medan magnet yang terbangkit di atas tanah persis di bawah kawat pada pertengahan panjangnya adalah: a. 6,90 × 10-7 tesla b. 3,45 × 10-7 tesla c. 2,20 × 10-7 tesla d. 1,10 × 10-7 tesla
40. Sebuah mobil tamia menggunakan perputaran kumparan di dalam medan magnet sebagai sumber tegangan. Bila luas penampang kumparan 4,2 cm2, jumlah lilitan pada kumparan 200, kuat medan magnet 2 tesla dan kumparan mengalami 1200 putara per menit. GGL maksimum yang dihasilkan oleh sumber tersebut adalah: a. 2112 volt b. 21,12 volt c. 2,112 volt d. 0,2112 volt
12
41. Lapisan matahari yang temperaturnya mencapat jutaan kalvin dengan massajenis paling rendah adalah ... . a. Inti matahari b. Fotosfer c. Kromosfer d. Korona
42. Planet-planet yang memiliki ciri-ciri : massajenis tinggi, kala rotasi rendah, dan beratmosfir tipis dikelompokkan ke dalam planet ... a. Luar b. Teresterial c. Jovian d. superior 43.
Bulan purnama terjadi setiap bulan. Gerhana bulan terjadi jika matahari, bumi, dan bulan berada pada satu garis lurus. Mengapa gerhana bulan tidak terjadi setiap bulan? a. bulan hanya berevolusi tidak berotasi b. bidang edar bulan tidak berimpit dengan bidang edar bumi c. sumbu revolusi bumi membentuk sudut 23 1/2
o
dengan sumbu otasi
bumi d. Bumi berotasi lebih cepat dibandingkan bulan
44.
Bulan baru dijadika pedoman penentuan kalender hijriah. Posisi bulan dan matahari pada saat bulan baru sangat menentukan dapat atau tidaknya awal bulan hijriah teramati. Agar bulan baru dapat diamati maka posiusi relatif bulan dan matahari .. a. bulan muncul sebelum matahari tergelincir meninggalkan ufuk barat b. bulan muncul setelah matahari tergelincir meninggalkan ufuk barat c. bulan muncul sebelum matahari terbit di ufuk timur d. bulan muncul setelah matahari terbit di ufuk timur
13
45. Perhatikan beberapa fenomena di bawah ini : (1) Peredaran semu benda langit dari timur ke barat (2) Pergantian siang dan malam. (3)Perubahan lamanya siang dan malam. (4) Pergantian musim. (5)Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan ke bulan. (6)pembelokan arh angin Fenomena yang menunjukkan adanya rotasi bumi adalah a. (1), (4), dan (5) b. (2), (3) dan (6) c. (1), (2) dan (6) d. (3), (4) dan (5)
14
II.
46. Sebuah bola dilempar vertikal ke bawah dari lantai 10 sebuah gedung dengan kecepatan awal 5 m/s. Jika tinggi rata-rata satu lantai 5 meter dan posisi awal vertikal bola 1,5 meter dari lantai, tentukan posisi ketika kecepatannya 30 m/s. di ukur dari lantai dasar. ! 47 Sebuah benda berat 100 N
53 o
37 o
digantung seperti pada gambar di samping ini.
T2
T3
Tentukan urutan besarnya tegangan tali dari yang terkecil hinga yang terbesar! T1 100 N
48. Sebuah bengkel mobil mengoperasikan system pompa hidrolik untuk mengangkat mobil yang massanya 2 ton. Bila perbandingan diameter fiston yang mengangkat mobil dengan yang diberikan tekanan adalah 20 :1. Ditetapkan percepatan gravitasi 9,8 m/s2. Gaya kerja yang diberikan terhadap pompa adalah 49 Suatu ayunan bandul berosilasi di atas lantai lift yang sedang bergerak turun dengan percepatan 1m/s2. Jika selama lift turun 20 meter bandul berayun 2 kali berapakah panjang tali ayunan? 50. Pada tangga nada solmisasi pada G = do frekuensi re nada atas pertama a = 540 Hz, frekuensi nada fa nada atas kedua adalah .... Hz 51. Sebuah tabung kaca panjang 1,2 meter digunakan untuk memperagakan resonansi bunyi, dengan cara mendekatkan garputala yang sedang bergetar ke mulut tabung. Suara dengungan kedua terdengar pada saat panjang kolom udara di dalam tabung 60 cm. Bila cepat rambat bunyi diudara 340 m/s, frekuensi garputala yang digunakan adalah
15
52. Seseorang yang menderita mata miopi sehinga titik jauh matanya hanya 50 cm. Berapa ukuran kacamata yang harus dipakai orang tersebut agar matanya seperti mata normal ? 53. Toni merentangkan seutas tali yang panjangnya 60 cm dengan cara mengikatkan salah satu ujungnya pada sebuah tongkat. Kemudian mengetarkannya ke atas ke bawah 2 tiap detik selama 1 menit. Ternyata sepanjang tali terdapat tepat 3 bukit dan 2 lembah. Berapakah cepat rambat gelombang yang merambat pada tali ? 54. Seberkas cahaya didatangkan pada salah satu sisi kaca plan paralel dengan sudut datang 370. Bila lebar kaca 10 cm dan indeks bias kaca 1,25. Pergeseran cahaya keluar dari kaca adalah … 55 Ada beberapa cara untuk mempercepat penguapan zat cair salah satunya adalah epavorasi. Bagaimana memanfaatkan proser evaporasi dalam mempercepat pendinginan air minum yang masih panas ? 56 Sebuah kusen dan jendela dari bahan logam (koefisien muai panjang 6 × 10-5) dirancang untuk digunakan di daerah dengan dua musim. Diperkirakan suhu terendah pada musim dingin 15 C dan suhu tertinggi musim panas 56 C, ukuran jendela pada musim dingin 80 × 120 cm . Lebar bibir kusen yang dibutuhkan agar jendela tidak renggang pada musim dingin dan pas atau tidak sempit pada musim panas adalah … 57 Kamu memasak air di dalam ketel listrik yang volumenya 2 liter pada temperatur 100 C. dipanaskan dari temperatur 20 C. Bila koefisien muai volume air 0,0015, berapa bagian dari ketel yang bisa anda isi agar tidak ada air yang tertumpah pada saat mendidih ? Abaikan pemuaian ketel. 58
Seutas kawat logam hambatan R. Jika kawat dipotong dua sama panjang kemudian kedua potongan kawat tersebut diimpitkan selanjutnya hambatannya diukur di peroleh K. Berapakah harga K jika dinyatakan dalam R ?
59 Sebuah generator AC dirancang dengan memutar kumparan 25000 lilitan di dalam medan magnet 0,04 tesla dengan kecepatan sudut 4200 rpm. Bila GGL yang dihasilkan 11000 Volt. Luas penampang kumparan adalah 60 Sebuah transformator dengan jumlah lilitan kumparan primer 3600 dan secunder 2000. Kumparan primer dihubungkan ke tegangan 220 volt, ternyata menghasilkan arus secunder 2 ampere. Arus yang masuk ke kumparan primer adalah …
16
17
