PETUNJUK UMUM OLMIPA UB 2013 BIDANG FISIKA

PETUNJUK UMUM OLMIPA UB 2013 BIDANG FISIKA 1. Sebelum mengerjakan soal, telitilah dahulu jumlah dan nomor halaman yang terdapat pada naskah soal. Pada naskah soal ini terdiri dari dari 40 soal pilihan ganda dan 10 soal essay. 2. Tulislah nomor peserta dengan jelas pada lembar jawaban yang disediakan, sesuai petunjuk panitia. 3. Pada soal pilihan ganda pilihlah jawaban yang benar, dengan menghitamkan salah satu jawaban yang ada pada lembar jawaban. Untuk soal essay, jawablah pertanyaan dengan jelas secara lengkap beserta langkah-langkah penyelesaian. 4. Selama perlombaan berlangsung, peserta tidak diperbolehkan membawa kalkulator dan alat bantu hitung lainnya. 5. Selama perlombaan berlangsung, peserta tidak diperbolehkan menggunakan alat komunikasi dalam bentuk apapun. 6. Selama perlombaan berlangsung, peserta tidak diperbolehkan untuk keluar masuk ruang perlombaan, kecuali dengan ijin pengawas. 7. Selama perlombaan, peserta tidak diperkenankan bertanya atau meminta penjelasan mengenai soal-soal yang diujikan kepada siapa pun, kecuali kepada pengawas ujian. 8. Untuk keperluan coret mencoret, harap menggunakan tempat yang kosong pada naskah soal ini dan jangan pernah menggunakan lembar jawaban karena akan mengakibatkan jawaban Anda tidak dapat terbaca. 9. Waktu yang disediakan untuk mengerjakan soal adalah 180 menit. 10. Sistem penilaian :  Soal pilihan ganda 1. Soal dijawab dan benar mendapat nilai +4 2. Soal dijawab tetapi salah mendapat nilai -1 3. Soal tidak dijawab mendapat nilai 0  Untuk soal Essay, setiap langkah benar akan mendapat poin dengan nilai maksimal 20 untuk setiap soal. Tanpa ada pengurangan nilai apabila jawaban salah

SOAL PILIHAN GANDA Pilihlah salah satu jawaban diantara a, b, c, d, e yang menurut anda paling benar! 1. Berikut merupakan konsep entropi yaitu : 1. Tidak tergantung pada lintasan proses 2. Pada proses adiabatic reversible entropi berubah 3. Entropi pada sistem terisolasi konstan 4. Pada proses expansi, entropi irreversible sama dengan reversible Pernyataan di atas yang benar adalah… a. 1,2 dan 3 c. 1 saja e. 1,3 dan 4 b. 2 dan 4 d. 2 saja 2. Suatu resistor 20 Ω yang diisolasi, dialiri arus sebesar 10 A selama 1 s. Temperatur mula-mula dari resistor 15⁰C dan massanya 5 gr serta panas jenisnya 850 J/kg⁰K. Tentukan perubahan entropi resistor… a. 3,58 J/⁰K b. 4,12 J/⁰K c. 3,88 J/⁰K d. 4,15 J/⁰K e. 4,65 J/⁰K 3. Sebuah sistem termodinamika yang volumenya dijaga konstan, ditempatkan di dalam kontak termal dengan sebuah reservoir panas. Sistem mencapai kesetimbangan termal dengan reservoir apabila… a. Energi dalamnya minimum b. Energi bebas helmhotz minimum c. Energi bebas Gibbs-nya minimum d. Entalpinya minimum P e. Entropinya minimum 4. Pada grafik P-V mesin Carnot di samping, W = 6 kJ. Banyaknya kalor yang dilepas oleh reservoir Q1 (T= 800 K) pada siklus adalah…

Q1

T1 = 800 K

a. 2,5 kJ b. 3,6 kJ

c. 9,6 kJ d. 6 kJ

e. 1 kJ Q2

T2 = 300 K V

5. Berikut merupakan ciri-ciri dari proses termodinamika yaitu : 1. Volume berubah 2. Gas berada dalam keadaan konstan 3. Q=0, W=ΔU Pernyataan diatas merupakan proses dari… a. Isotermal dan adiabaPtik c. Isotermal dan isokhorik salah b. Isobarik dan isokhorik d. Isobarik dan adiabatik

e. Semua

6. Suatu gas ideal memiliki energi dalam U pada saat suhunya 27 ⁰C. Berapakah besar kenaikan energi dalamnya bila suhu dinaikkan menjadi 127 ⁰C (Untuk gas diatomik, T dalam kelvin). a. 4/3 U c. 2/3 U e.1/3 U b. 1/2 U d. 3/2 U 7. Kawat wolfram memiliki emisivitas 0,5 di dalam bola lampu berpijar pada suhu 1000 K. Jika luas permukaan yang berpijar selama 4 s dan kawat mengalami proses isobarik yang menghasilkan ΔU = 20 J. Tentukan kerja yang dilakukan sistem tersebut… (τ=5,67. ) a. 19,87, sistem mengeluarkan panas d. 19,8, sistem melepaskan panas b. 19,8, sistem menyerap panas e. konstan c. 19,87, sistem menyerap panas 8. Suatu refrigerator dengan koefisien performance dari koefisien performance refigerator carnot, bekerja antara reservoir dan recervoir serta menyerap panas sebesar 600 kalori dari recervoir temperatur rendah. Berapa besar panas yang diberikan ke recervoir temperatur tinggi… (Asumsikan T dalam , Q Dalam Joule) a.7,65 kj

c.6,57 Kj

b.7,56 kj

d.6,75 Kj

e.6,7 kJ

9. Sebuah mobil bergerak dari A ke B melewati titik C dan D (titik C terletak di antara A dan B. Dari A ke C mobil bergerak dengan kecepatan v0. Dari C ke D mobil bergerak dengan kecepatan v1 dalam waktu setengah waktu C ke B. Sisa perjalanan ditempuh dengan kecepatan v2. Hitung kecepatan rata-rata mobil ini ! a. b. c. d. e. 10. Sebuah truk bergerak lurus dipercepat dari keadaan diam dengan percepatan a = 10 m/s2. Truk kemudian bergerak dengan kecepatan konstan. Setelah beberapa saat mobil diperlambat dengan perlambatan a = 10 m/s2 hingga berhenti. Jika kecepatan rata-rata mobil itu 20 m/s dan waktu total pergerakan adalah 25 detik, hitung berapa lama mobil bergerak dengan kecepatan tetap ! a. 7,5 detik b. 10 detik

c. 12,5 detik d. 15 detik e. 20 detik 11. Dua perahu A dan B bergerak di tengah sungai. Perahu A searah dengan arah arus, sedangkan perahu B tegak lurus arus. Kecepatan perahu terhadap air adalah 1,28 kali kecepatan arus. Setelah menempuh jarak yang sama kedua perahu kembali ke posisi semula. Hitung perbandingan waktu tempuh kedua perahu tersebut! a. 1,2 b. 1,4 c. 1,6 d. 1,8 e. 2,2 12. Dua benda sedang bergerak dengan kecepatan v1 dan v2. Ketika mereka saling berhadapan, jarak mereka bertambah dekat 12 meter tiap detik. Ketika mereka bergerak searah jarak mereka bertambah dekat 3 meter tiap 5 detik. Hitung v1 dan v2! a. 6,0 m/s2 dan 5,4 m/s2 b. 6,3 m/s2 dan 5,7 m/s2 c. 7,8 m/s2 dan 7,4 m/s2 d. 7,5 m/s2 dan 6,4 m/s2 e. 5,6 m/s2 dan 4,8 m/s2 13. Pada ketinggian berapa di atas permukaan bumi (di daerah kutub) percepatan jatuh bebas akan berkurang satu persen? a. 64 km b. 32 km c. 35 km d. 40 km e. 10 km 14. Dua balok bermassa m1 dan m2 dihubungkan dengan sebuah pegas tak bermassa dengan konstanta pegas k. Sistem diletakkan di bidang datar licin. Balok 2 kemudian di tekan ke kiri sejauh x lalu dilepaskan. Hitung kecepatan pusat massa sistem sesaat setelah balok 1 meninggalkan dinding! a.

M1

M2

b. c. d. e.

15. Sebuah planet bermassa M= 1,65 x 1030 kg bergerak mengelilingi matahari dengan kecepatan v = 32,9 km/s (dalam kerangka matahari). Hitung periode revolusi planet ini! Anggap lintasan melingkar.

a. b. c. d. e.

522 tahun 252 hari 225 hari 552 tahun 255 tahun

16. Sebuah benda bermassa m terikat pada suatu tali dalam suatu bidang datar. Ujung tali yang lain dimasukkan ke suatu lubang dalam bidang datar itu dan ditarik dengan kecepatan konstan. Hitung tegangan tali sebagai fungsi jarak r antara benda dan lubang bila pada r = r0 kecepatan sudut tali ! a. b. c. d. d. 17. Lampu-lampu di rumah Eyang Subur akan padam serentak jika salah satu lampunya padam, sedangkan lampu lampu di rumah Adi Bing Slamet masih bisa menyala walaupun salah satu lampu dirumahnya padam. Dapat disimpulkan bahwa rangkaian listrik lampu yang digunakan di rumah Eyang Subur dan Adi Bing Slamet adalah… a. Rumah Eyang Subur tersusun seri, rumah Adi Bing Slamet tersusun seri b. Rumah Eyang Subur tersusun paralel, rumah Adi Bing Slamet tersusun paralel c. Rumah Eyang Subur tersusun paralel, rumah Adi Bing Slamet tersusun seri d. Rumah Eyang Subur tersusun seri, rumah Adi Bing Slamet tersusun paralel e. Rumah Eyang Subur tersusun seri dengan rumah Adi Bing Slamet tersusun 18. Arya Wiguna ingin menyanyi lagu berjudul “Demi Tuhan”, mikrofon yang akan digunakan membutuhkan tegangan input sebesar 240 V, sementara tegangan yang tersedia sebesar 6000 V. Lalu Arya meminta tolong MacGyver untuk membuat transformator dari kawat konduktor sepanjang 2600 cm, berapakah perbandingan banyak lilitan primer dan sekunder transformator yang seharusnya Macgyver buatkan? a. Np:Ns=100:2500 b. Np:Ns=1000:1600 c. Np:Ns=2500:100 d. Np:Ns=1600:1000 e. Np:Ns=240:6000 19. Eyang Subur mengayuh sepeda dengan luasan area roda sebesar 1,13 m2 di jalan yang tegak lurus dengan medan magnet bumi dengan kuat medan magnet bumi sebesar 5,5 x 10-5T, jika Eyang Subur membutuhkan waktu 2 detik untuk memutar roda sebesar 900, berapa ggl induksi yang timbul akibat putaran satu roda? a. 6,2x10-5V b. 3,1x10-5V

c. 12,4x10-5V d. 9,3x10-5V e. 5,2x10-5V 20. Kumparan dengan 250 lilitan memiliki luas sebesar 3 cm2. Kumparan tersebut berputar dalam sebuah medan magnet dengan kekuatan 0,4T, kumparan berputar sebanyak 60 putaran perdetik, kumparan tersebut menghasilkan εmaks sebesar… a. 11,3 V b. 1,13 V c. 113 V d. 13,1 V e. 11 V 21. Carilah fluks magnetik yang melalui suatu solenoid dengan panjang 40 cm, berjari jari 2,5 cm, memiliki 600 lilitan, dan memberikan arus sebesar 7,5 A! a. 1,41x10-2Wb b. 1,97x10-2Wb c. 1,97x10-3Wb d. 1,66x10-2Wb e. 1,66x10-3Wb 22. Kawat PQ panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat AB memotong medan magnetik serba sama 0,02 T seperti pada gambar, besar dan arah arus induksi pada kawat PQ adalah ... a. 1 ampere dari P ke Q b. 1 ampere dari Q ke P c. 4 ampere dari P ke Q d. 4 ampere dari Q ke P e. 4,8 ampere dari P ke Q 23. Rangkaian seperti gambar di bawah ini! Bila saklar S ditutup, maka daya pada R = 4Ω adalah ... a. 6 W b. 9 W c. 18 W d. 20 W e. 36 W 24. Tiga muatan titik terletak pada sumbu x; q1 = 25 nC terletak pada titik asal, q2 = -10 nC berada pada x=2m, dan qo = 20 nC berada pada x = 3,5 m. Tentukan gaya total pada qo akibat q1 dan q2! a. 0,367 μN b. -0,799 μN c. -0,432 μN

d. 1,166 μN e. 0,432 μN 25. Dua buah kristal tourmalin satu sama lain bersilangan dengan sudut 60°. Intensitas cahaya mula-mula yang mengenai kristal 1 adalah 20 watt/m2, maka intensitas cahaya yang keluar dari kristal 2 adalah... a. 10 watt/m2 b. 5 watt/m2 c. 5√3 watt/m2 d. 2,5 watt/m2 e. 7,5 watt/m2 26. Jarak dua lampu sebuah truk adalah 1,22 m. Nyala kedua lampu diamati oleh orang yang diameter pupil matanya 2,2 mm. Jika panjang gelombang cahaya yang dipancarkan kedua lampu truk itu rata-rata 5.500 Å. Berapa jarak mobil maksimum agar nyala kedua lampu tersebut dapat dipisahkan oleh mata? a. 4,2 × 103 m b. 4,0 × 103 m c. 3,0 × 103 m d. 2,7 × 103 m e. 2,5 × 103 m 27. Jarak lensa mikroskop memenuhi... a. b. c. d. e. 28. Titik jauh penglihatan seseorang adalah 100 cm di muka mata. Orang ini memerlukan kacamata dengan lensa yang dayanya? (Nyatakan dalam dioptri!) a. -3 b. -1 c. 0,3 d. 0,5 e. 3 29. Sebuah benda diletakkan 200 cm didepan cermin cembung yang jarak fokusnya 30 cm. Letak dan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin tersebut adalah... a. 12 cm didepan cermin, maya, tegak b. 12 cm dibelakang cermin, maya, tegak c. 12 cm didepan cermin, nyata, tegak d. 60 cm dibelakang cermin, nyata tegak e. 60 cm didepan cermin, nyata, terbalik 30. Sebuah lilin yang sedang menyala digeser mendekati suatu cermin sehingga bayangan dapat ditangkap oleh layar. Pada layar terbaca bayangan yang lebih besar, terbalik dan nyata. Manakah dari pernyataan berikut yang benar?

a. b. c. d. e.

Cermin tersebut adalah cermin cekung Cermin tersebut adalah cermin cembung Jarak benda ke cermin lebih besar dari jari-jari kelengkungan cermin Jarak bayangan lebih kecil dari jari-jari kelengkungan cermin Jarak fokus cermin negatif

31. Gambar di samping menunjukkan grafik hubungan sudut deviasi (δ) terhadap sudut datang (i) dari suatu percobaan yang menggunakan prisma. Dari grafik tersebut, besar sudut pembias prisma adalah... a. 7° b. 46° c. 53° d. 60° e. 90° 32. Indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air 4/3, dan indeks bias bahan suatu lensa tipis 3/2. Suatu lensa tipis yang kekuatannya di udara 4 dioptri, maka didalam air menjadi... a. 1 dioptri b. 5/4 dioptri c. 5/2 dioptri d. 5/3 dioptri e. 3/2 dioptri 33. Sebuah partikel radioaktif dalam keadaan diam dapat mencapai usia 10-2 sekon. Berapakah usia yang dapat dicapai oleh radionuklida tersebut jika selalu bergerak dengan kelajuan tetap 0,98 c. a. 98. 10-2sekon b. 49. 10-2sekon c. 12. 10-2sekon d. 6 . 10-2sekon e. 5 . 10-2sekon 34. Sinar-X merupakan salah satu contoh gelombang elektromagnetik, maka sinar-X akan memenuhi ciri-ciri gelombang eketromagnetik sebagai berikut ini, kecuali… a. Tidak memerlukan medium untuk perambatannya b. Arah getarnya sejajar dengan arah perambatannya c. Tidak menyimpang dalam medan magnet d. Sinar dapat terpolarisasi e. Dapat dibiaskan 35. Sebuah inti radioaktif mengalami peluruhan untuk membentuk kecenderungan kestabilan inti dengan cara mengubah neutron menjadi proton. Namun, peristiwa ini tidak memiliki pengaruh terhadap nomor massa. Tentukan jenis peluruhan yang terjadi… a. Peluruhan α b. Peluruhan β+

c. Peluruhan βd. Peluruhan e. Electron Capture 36. Seorang peneliti membeli suatu isotop 82Pb210 pada tahun 1969. Isotop tersebut akan berubah menjadi 83Bi210 setelah 22 tahun. Berapakah sisa 82Pb210 pada saat ini… a. 15% b. 25% c. 50% d. 65% e. 85% 37. Sebuah inti radionuklida 88Ra226 yang berada dalam keadaan eksitasi melakukan transisi ke tingkat energi yang lebih rendah sehingga menjadi 86 Rn222 dan diiringi dengan pemancaran foton. Tentukan jenis partikel yang mengiringi peristiwa peluruhan radioaktif tersebut. a. β+ b. β+ + c. α d. α + e. β38. Sebuah proton dengan massa mp dan sebuah neutron dengan massa mn mengalami reaksi fusi menghasilkan deuterium stabil. Massa dari deuterium tersebut adalah… a. Selalu lebih kecil dari (mp + mn) b. Selalu lebih besar dari (mp + mn) c. Selalu sama dengan (mp + mn) d. Terkadang lebih kecil dan terkadang sama dengan (mp + mn) e. Terkadang lebih besar dan terkadang sama dengan (mp + mn) 39. Dalam suatu transisi elektron dari deret Balmer ke suatu tingkat energi akan menghasilkan panjang gelombang karakteristik. Berapakah nilai panjang gelombang terbesar yang dapat dicapai oleh transisi dari deret Balmer tersebut ? a. 6.563 Ȧ b. 5.127 Ȧ c. 1.215 Ȧ d. 8.752 Ȧ e. 4.050 Ȧ 40. Peluang sebuah proses hamburan yang terjadi dapat diidentifikasi dengan menggunakan cross section formula. Penentuan peluang hamburan ini dilakukan dengan menentukan rasio jumlah partikel yang terhambur terhadap jumlah partikel yang datang berdasarkan prinsip percobaan yang dilakukan oleh… a. Rutherford b. J.J. Thomson c. Niels Bohr d. John Dalton e. Democritus

SOAL ESSAY 1. Suatu mesin Carnot mengambil panas dari reservoir 113⁰F dan memberikan panas ke reservoir 50⁰F. Jika mesin mengambil 2000 kalori dari reservoir 113⁰F, tentukan effisiensi mesin reservoir 50⁰F. (Sebelum mencari effisiensi mesin, carilah kerja dan kalor yang dihasilkan oleh mesin terlebih dahulu, asumsikan Q dalam Joule, Temperatur dalam Reamur serta dalam pembulatan 2 angka). 2. Pada sistem di bawah ini m1=8 kg dan m2=2 kg. Tinggi 20 cm. Abaikan massa katrol, massa tali dan gesekan. Pada saat tertentu benda 2 dilepaskan, berapakah tinggi maksimum yan dicapai benda 2 ?

3. Titik P berada di sekitar dua buah penghantar berbentuk setengah lingkaran dan kawat lurus panjang seperti gambar berikut. Tentukan besar kuat medan magnet di titik P!

4. Seorang pria yang tingginya 1,6 m berdiri di depan cermin datar vertikal. Posisi mata pria itu 10 cm di bawah bagian atas kepala. Berapa tinggi minimum cermin agar ia dapat melihat bayangan seluruh tubuhnya? 5. Tentukan panjang gelombang dan daerah dari spektrum untuk garis spektral yang bersesuaian dengan transisi hidrogen dari keadaan deret Balmer menuju ke keadaan dasar!