Hal. 1 / 11

Copyright Lembaga Olimpiade Pendidikan Indonesia

Jl. Pramuka Raya No. 19A Jakarta Timur 13140

Telp. (021) 8515070, Fax. (021) 85916291

METHODIST-2 EDUCATION EXPO

LOMBA SAINS PLUS ANTAR PELAJAR TINGKAT SMA

SE-SUMATERA UTARA

TAHUN 2015

BIDANG : FISIKA

WAKTU : 120 MENIT

PETUNJUK :

1. Pilihlah jawaban yang benar dan tepat. 2. Isikan jawaban Anda pada Lembar Jawaban Komputer. 3. Perhatikan agar lembar jawaban ujian tidak kotor, tidak basah, tidak terlipat, dan tidak sobek.

PILIHAN GANDA

Pilih satu jawaban yang Anda anggap paling benar!

1. Sebuah bola jatuh bebas dari suatu ketinggian

tertentu. Gaya gesek udara ( DF ),yang dialami

bola bergantung pada kecepatan bola (v), massa

jenis udara ( u ), luas penampang bola jika

dilihat dari atas tanah ( 2A R , R adalah jari-

jari bola) dan koefisien gesek DC yang

bergantung pada ukuran dan tekstur bola.

Konstanta DC tidak berdimensi memiliki nilai

antara 0 dan 1. Rumus gaya gesek yang bekerja

pada bola diberikan oleh x y z

D D uF kC v A

Nilai x adalah ....

A. 0

B. 1

C. 2

D. -1

E. -2

2. Besaran di bawah ini yang diperoleh dari

perkalian vektor dari dua buah besaran vektor

adalah ....

A. luas

B. energi kinetik

C. usaha

D. momentum

E. impuls

3. Vektor posisi titik aksi gaya 2F i j N pada

benda adalah 2 3r i j m. Besar momen gaya

yang bekerja pada benda adalah ....

A. 1 Nm

B. 3 Nm

C. 5 Nm

D. 7 Nm

E. 9 Nm

4. Sebuah partikel memiliki persamaan gerak

diberikan oleh 2 2 2 1 4 mr t i t j . Sudut

yang dibentuk oleh vektor kecepatan dan

percepatan partikel pada t = 1 detik adalah ....

A. 00

B. 300

C. 450

D. 600

E. 900

Soal untuk no. 5 8

Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu x

memiliki kurva posisi terhadap waktu berbentuk

parabola ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Hal. 2 / 11

Copyright Lembaga Olimpiade Pendidikan Indonesia

Jl. Pramuka Raya No. 19A Jakarta Timur 13140

Telp. (021) 8515070, Fax. (021) 85916291

5. Besar perpindahan partikel setelah bergerak 5

sekon adalah ....

A. 5 m

B. 6 m

C. 10 m

D. 12 m

E. 15 m

6. Kelajuan awal partikel adalah ....

A. 2 m/s

B. 4 m/s

C. 6 m/s

D. 8 m/s

E. 10 m/s

7. Kapan partikel diam sesaat?

A. t= 0 sekon

B. t=2 sekon

C. t=4 sekon

D. t=6 sekon

E. t=8 sekon

8. Percepatan partikel pada waktu t= 4 detik adalah

....

A. 0

B. 0,5 m/s2

C. 1 m/s2

D. 2 m/s2

E. 4 m/s2

9. Seorang pelari berlari dengan kelajuan konstan

vp = 10 km/jam ke kanan. Seorang pejalan

berjalan dengan kelajuan konstan vk = 5 km/jam

ke kiri, menuju pelari. Ketika pelari dan pejalan

berjarak d = 30 km satu sama lain, seekor

burung terbang dengan kelajuan konstan vb = 30

km/jam ke kanan melewati pelari. Ketika

burung mencapai pejalan, burung berbalik arah

dan terbang kembali menuju pejalan dengan

kelajuan yang sama. Ketika burung mencapai

pejalan, burung berbalik arah lagi dan terbang

kembali menuju pelari. Burung terus terbang ke

kanan dan ke kiri menuju pelari dan pejalan.

Ketika pelari dan pejalan bertemu, berapa jarak

yang telah ditempuh oleh burung?

A. 60 km

B. 50 km

C. 40 km

D. 30 km

E. 20 km

10. Misalkan anda sedang mengemudi mobil di

malam hari dengan kelajuan 20 m/s . Kemudian

seekor domba melompat ke tengah jalan pada

jarak d di depan mobil anda. Waktu reaksi anda

sebelum menginjak rem adalah 3 detik. Selama

menginjak rem, mobil anda melambat dengan

perlambatan maksimum mobil adalah 5 m/s2.

Berapa jarak minimum d agar mobil anda

berhenti sebelum menabrak domba?

A. 200 m

B. 100 m

C. 75 m

D. 50 m

E. 25 m

11. Sebuah roket, mula-mula diam di atas tanah,

dipercepat lurus ke atas dari keadaan diam

dengan percepatan konstan 20 m/s2. Roket

dipercepat selama 20 detik sampai bahan bakar

habis. Setelah itu, roket bergerak jatuh bebas.

Percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 ke bawah.

Berapa ketinggian maksimum roket dari

permukaan tanah?

A. 16 km

B. 12 km

C. 8 km

6 2 t(s)

x (m)

12

-4

4

Hal. 3 / 11

Copyright Lembaga Olimpiade Pendidikan Indonesia

Jl. Pramuka Raya No. 19A Jakarta Timur 13140

Telp. (021) 8515070, Fax. (021) 85916291

D. 4 km

E. 1 km

12. Sebuah bola dijatuhkan dari keadaan diam dan

bola lain dijatuhkan dari keadaan diam beberapa

waktu kemudian dari posisi yang sama. Sesaat

bola kedua dijatuhkan, jarak antara kedua bola

adalah 20 meter. Berapa jarak antara kedua bola

pada waktu 5 detik setelah bola kedua

dijatuhkan? Percepatan gravitasi bumi konstan

10 m/s2.

A. 20 m

B. 40 m

C. 80 m

D. 100 m

E. 120 m

13. Sebuah anak panah ditembakkan dengan kelajuan awal 40 m/s menuju sebuah apel , pada

saat yang sama apel jatuh bebas dari pohon.

Ketinggian buah apel dari anak panah adalah 30

m dan jarak mendatar apel dari anak panah

adalah 40 m. Tentukan arah anak panah ()

ditembakkan agar anak panah mengenai buah

apel.

A. 300 B. 370 C. 450 D. 530 E. 600

14. Sebuah partikel bergerak dengan perpindahan

sebagai fungsi waktu ditunjukkan oleh vektor

2 2 2 i + 4 jr t t t t

dimana r dalam meter dan t dalam sekon.

Kapan perpindahan partikel membentuk sudut

450 terhadap sumbu x positif?

A. 1/3 sekon B. 1/ 2 sekon C. 1 sekon

D. 4/3 sekon E. 2 sekon

15. Sebuah partikel bergerak melingkar beraturan

dengan radius a. Perpindahan partikel setelah

bergerak dalam waktu t adalah ....

A. sin 2a vt a

B. 2 sin 2a vt a

C. 2 cos 2a vt a

D. sina vt a

E. 2 cosa vt a

Soal untuk no. 16 - 17

Dua buah peluru A dan B ditembakkan dari tepi

gedung pada ketinggian 35 m dari permukaan tanah.

Peluru A ditembakkan membentuk sudut 370 di

bawah horizontal dan peluru B membentuk sudut

370 di atas horizontal. Kedua peluru memiliki

kelajuan awal yang sama 50 m/s. Percepatan

gravitasi bumi 10 m/s2.

16. Perbandingan lama waktu kedua peluru berada di udara , tA/tB adalah ....

A. 1 : 1 B. 2 :1 C. 1 : 2 D. 1 : 7 E. 7 : 1

17. Jarak horizontal kedua peluru setelah kedua bola telah mencapai tanah adalah ....

A. 100 m B. 120 m C. 180 m D. 200 m E. 240 m

Peluru A

Peluru B

35

m

30 m

40 m

Hal. 4 / 11

Copyright Lembaga Olimpiade Pendidikan Indonesia

Jl. Pramuka Raya No. 19A Jakarta Timur 13140

Telp. (021) 8515070, Fax. (021) 85916291

Soal untuk no.18 - 20

Sebuah benda bermassa m2 diletakkan di atas

permukaan meja horizontal licin, dan dihubungkan

dengan benda lain bermassa m1 menggantung bebas

menggunakan tali ringan melewati katrol licin di

tepi meja.

18. Gaya total yang bekerja pada katrol adalah ....

A. 1 2

1 2

m mg

m m

B. 1 2

1 2

2 m mg

m m

C. 1 2

1 2

2m mg

m m

D. m1g

E. (m1+m2)g

19. Jika meja kemudian bergerak dengan percepatan

a0 ke bawah, hitunglah percepatan benda

terhadap katrol?

A. 1 01 2

mg a

m m

B. 1 01 2

mg a

m m

C. 1 2

1 2

2m mg

m m

D. 0g a

E. 2 01 2

mg a

m m

20. Jika meja kemudian bergerak dengan percepatan

a0 ke bawah, maka tegangan tali adalah ....

A. 1 2 01 2

m mg a

m m

B. 1 2

1 2

m mg

m m

C. 1 2

1 2

2 m mg

m m

D. 1 2 01 2

m mg a

m m

E. (m1+m2)g

Soal untuk no.21 - 23

Sebuah balok bermassa m= 5 kg mula-mula

diletakkan di atas bidang miring dengan sudut

kemiringan =370. Koefisien gesek statik dan

kinetik antara balok dan bidang miring berturut-

turut adalah s = 0,75 dan k = 0,6.

21. Besar sudut minimum agar benda mulai

bergerak adalah ....

A. 300

B. 370

C. 450

D. 530

E. 600

22. Besar gaya gesek yang dialami oleh balok

adalah ....

A. 12 N

B. 24 N

C. 30 N

D. 32 N

E. 40 N

23. Gaya kontak antara balok dan bidang miring

adalah ....

A. 24 N

B. 30 N

C. 40 N

D. 50 N

E. 60 N

m

m2

m1

Hal. 5 / 11

Copyright Lembaga Olimpiade Pendidikan Indonesia

Jl. Pramuka Raya No. 19A Jakarta Timur 13140

Telp. (021) 8515070, Fax. (021) 85916291

24. Seorang pencuci jendela sedang duduk di atas

papan digantungkan menggunakan sistem tali

dan katrol seperti ditunjukkan pada gambar. Dia

menarik tali dengan besar gaya F. Tali dan

katrol adalah ideal (ringan dan tanpa gesekan),

dan papan bermassa m. Percepatan gravitasi

bumi g. Berapa nilai gaya F agar dia tetap diam?

A. 3

M mg

B. M m g

C. 3

Mg

D. 2

M mg

E. 2M m g

Soal untuk no. 25 - 27

Sebuah elevator sedang bergera