OLIMPIADE SAINS TERAPAN NASIONAL (OSTN) SMK SBI JATENGTAHUN 2009

SOAL FISIKATIPE PILIHAN GANDAPetunjuk: Berilah tanda silang pada salah satu jawaban yang paling benar

1. Fenomena berikut sangat bersesuaian dengan hukum Newton I.a. Orang dapat berjalan di atas tanahb. Sebuah roda yang menggelinding pada bidang miring dengan percepatan tetapc. Itik dengan kaki lebar, dapat berjalan lebih mudah di tanah berlumpur dari pada ayamd. Sebuah kotak di atas atap kendaraan yang bergerak lurus dengan kecepatan tetap, tiba-tiba

kendaraan direm mendadak sehingga kotak terjatuh.

2. Dua orang hendak mendorong sebuah balok kayu bermassa 80 kg diam di atas lantai yang sangat licin. Orang pertama mendorong balok ke kanan dengan gaya 50 newton, sedangkan orang kedua mendorong ke kiri dengan gaya 70 newton. Besar percepatan balok yang terjadi adalah... a. 1,50 N b. 0,88 N c. 0,63 N d. 0,25 N

3. Pada sistem berikut, massa balok sama besar yakni 10 kg. Diketahui g = 10 m/s2. Bila lantai bidang miring dan katrol sangat licin, besar tegangan tali dan percepatan balok berturut-turut adalah...

`a. 100 N, 10 m/s2 b. 100 N, 5 m/s2 c. 50 N, 10 m/s2 d. 50 N, 5 m/s2

4. Pada gambar berikut, dua balok diikatkan dengan tali dan diletakkan di atas lantai yang sangat licin. Besar tegangan tali adalah...

a. 3 N b. 5 N c. 7 N d. 70 N

1

300

5 N10 N

10 kg15 kg

T

5. 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 adalah 5 m/s, maka tegangan talinya pada saat itu besarnya...

a. 2 N b. 8N c.10N d.12N

6. Sebuah silinder kayu yang mempunyai jari-jari 10 cm dibuat berputar dengan memakai sebuah beban 10 kg yang diikatkan pada tali yang dililitkan pada silinder , seperti pada gambar . Beban jatuh vertikal sejauh 5 m dalam 10 sekon dari keadaan diam. Momen inersia silinder kayu adalah (g=10 m/s2)...

a. 10 kgm2

b. 9,9 kgm2

c. 8,8 kgm2

d. 6,6 kgm2

7. Bola pejal ( ) dengan berat 100 N menggelinding di lantai datar kasar dengan kelajuan

linier 20 m/s. Maka besarnya energi kinetik bola adalah ...(joule).a.120 b.800 c.2000 d.3600

8. Sebuah kereta dorong bermassa 40 kg bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Seseorang kemudian memberikan gaya searah gerak kereta sehingga kecepatan akhir kereta 15 m/s. Usaha yang dilakukan oleh orang tersebut sampai kecepatan akhir adalah...

a. 4500 J b. 4000 J c. 1250 J d. 500 J

9. Sebuah kereta luncur dapat bergerak tanpa gesekan pada lintasan melalui puncak-puncak h1, h2, dan h3. Bila kecepatan di h1

mula-mula nol, maka kecepatan kereta pda puncak h3 adalah...

a.

b.

c. d. nol

10. Sebuah mobil bergerak lurus mengalami resultan gaya F dan bertambah sebagai fungsi posisi x, diberikan oleh grafik berikut (semua satuan dalam SI). Selang waktu yang diperlukan sehingga gaya mencapai 2000 N adalah 10 detik. Daya rata-rata mobil adalah...

a. 12500 wattb. 25000 wattc. 37500 wattd. 62500 watt

11. Gaya gesek kadang tidak menguntungkan, namun sering kali sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Peristiwa berikut menunjukkan bahwa semakin besar gaya gesek, semakin besar manfaatnya, kecuali....

a. Oli pada mesinb. gesekan pada karet rem sepeda pada saat pengeremanc. gesekan antara telapak kaki dengan tanggad. berjalan menuruni bukit

2

F

x

500

2000

500

h1

h2

h3

12. Sebuah balok (50 kg) diam di atas lantai kasar. Diketahui koefisien gesek statis dan kinetis balok dengan lantai, berturut-turut adalah 0,6 dan 0,4. Seseorang memberikan gaya mendatar pada balok sebesar 250 N. Dapat disimpulkan bahwa...

a. balok dipercepat beraturanb. balok bergerak dengan kecepatan tetapc. balok tepat akan bergerakd. balok masih dalam keadaan diam

13. Dua balok terbuat dari karet bergerak dalam arah berlawanan . Balok A bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s ke arah barat. Sedangkan balok B bergerak dengan kecepatan 4 m/s ( massa 3 kg) ke arah timur. Bila sesaat setelah tumbukan balok A bergerak dengan kecepatan 1 m/s dengan arah berlawanan dengan arah semula. Koefisien restitusi dari tumbukan tersebut besarnya

a. 0 b. 0,33 c. 0,66 d. 0,9

14. Sebuah bola dilepaskan dari ketinggian 8 m, setelah menumbuk lantai, bola dipantulkan dan mencapai ketinggian 5m. Koefisien restitusi pantulan:

a. 0 b.0,57 c.0,79 d.0,86

15. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Jika massa mobil 2 ton maka gaya yang dibutuhkan untuk menghentikan mobil dalam waktu 4 detik adalah:

a. 5 kN b.10 kN c.20kN d.30 kN

16. Sebuah truk bergerak dengan kecepatan tetap 54 km/jam, melewati sebuah mobil sedan yang diam. Sepuluh detik kemudian, sedan bergerak dengan kecepatan tetap 90 km/jam searah truk. Jarak total dihitung saat sedan mulai bergerak sampai menyalip truk adalah...

a. 90 m b. 150 m c. 240 m d. 330 m

17. Seorang siswa hendak mengetahui kedalaman sebuah sumur, namun dia tidak mempunyai rol meter. Untuk itu, dia menjatuhkan sebuah batu dari bibir sumur. Dengan arlojinya, dia mulai menghitung, ternyata terdengar suara batu saat mencapai dasar sumur dalam waktu 32 detik. Dia menyimpulkan bahwa saat batu mencapai separuh kedalaman sumur, kecepatan batu kira-kira...

a. 10 m/s b. 20 m/s c. 30 m/s d. 40 m/s

18. Apabila gesekan udara diabaikan, faktor-faktor yang tidak mempengaruhi waktu tempuh suatu benda ketika dijatuhkan adalah ...

a. massa bendab. percepatan gravitasic. ketinggian d. di planet Mars atau Jupiter

19. Gambar berikut menunjukkan grafik kecepatan sebuah mobil sebagai fungsi waktu. Bila jarak yang ditempuh dari mula-mula sampai mobil berhenti adalah 120 m, maka waktu total yang diperlukan sampai mobil berhenti adalah...

a. 6 detik b. 7 detik c. 8 detik d. 9 detik

20. Sebuah peluru ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan 200 m/s. Tinggi maksimum yang dapat dicapai dari tanah, kira-kira, adalah...

a. 0,2 m b. 1 km c. 2 km d. 4 km

3

m/s

s

20

4 t

21. Sebuah bola ditendang ke atas membentuk sudut elevasi 370 dengan kecepatan awal 50 m/s. Jarak mendatar pada saat bola mencapai titik tertinggi adalah...

a. 60 m b. 90 m c. 120 m d. 240 m

22. Mengacu pada soal no. 21, kecepatan bola pada saat detik kedua adalah...

a. 10 m/s b. 30 m/s c. 41 m/s d. 50 m/s

23. Jika titik P dan Q berturut-turut terletak pada ujung dan pertengahan jari-jari sebuah roda yang berputar beraturan, maka

a. Kecepatan sudut dan kecepatan garis pada kedua titik tidak samab. Kecepatan sudut dan kecepatan garis pada kedua titik samac. Kecepatan sudut sama tapi kecepatan garis tidak samad. Kecepatan sudut tidak sama tapi kecepatan garis sama

24. Sebuah roda motor berputar dengan kecepatan 1800 rpm dan menurun kecepatannya secara teratur menjadi 900 rpm dalam waktu 2 detik, maka banyaknya putaran yang ditempuh selama 2 detik tersebut adalah...

a. 45 b. 45 c. 90 d. 90

25. Andi dengan massa m duduk di puncak sebuah gunungan es yang berbentuk setengah lingkaran dan berjari-jari R. Jika Andi mulai meluncur dengan kecepatan V (anggap permukaan es tanpa gesekan) ternyata Andi akan meninggalkan gunungan es di titik P dengan sin =3/4 terhadap sumbu mendatar. Kecepatan Andi di titik P adalah

a. b. c. d.

26. Sebuah kipas angin berputar dengan frekuensi putar 500 putaran/menit. Apabila aliran listrik pada kipas dimatikan , kipas tersebut masih membuat 800 putaran sebelum berhenti berputar. Berapakah waktu yang diperlukan untuk berhenti?

a. 1,6 menit b. 2,1 menit c. 3,2 menit d. 4 menit

27. Sebuah roda pejal seragam berjari-jari 20 cm dan bermassa 5 kg, menggelinding di atas bidang miring (sudut kemiringan bidang dengan horisontal 300). Besar momen inersia roda terhadap sumbu pusatnya adalah...

a. 0,1 kg m2 b. 0,5 kg m2 c. 1,0 kg m2 d. 5,0 kg m2

28. Sebuah bola pejal seragam diam di atas lantai kasar. Diketahui jari-jari bola 20 cm dan massanya 5 kg. Sebuah gaya mendatar sebesar 10 N dikenakan pada bola sehingga tepat bola mulai menggelinding tanpa tergelincir (lihat gambar). Besar gaya gesek antara bola dengan lantai adalah...

a. 10 N b. 5 N c. 2 N d. 1 N

29. Sebuah pegas panjang mula-mula l digantungkan vertikal pada langit-langit rumah. Pegas kemudian diberi beban dengan massa m maka pegas bertambah panjang 20 cm. Bila massa beban dikurangi sebesar ¾ nya, maka pertambahan panjang pegas akan berubah menjadi...

a. 5 cm b. 10 cm c. 12 cm d. 15 cm

4

10 cm10 N

P

30. Lima buah pegas identik dengan konstanta pegas k disusun seperti tampak pada gambar berikut dan diberi beban bermassa m. Kelima pegas tersebut dapat diganti dengan sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas:

a. b. c. d.

31. Sebuah termometer menunjukkan angka 1000X pada titik beku air dan 3000X pada titik didih air. Seseorang disangka menderita flu babi bersuhu 400C. Menurut termometer X menunjukkan angka...

a. 800X b. 1000 X c. 1400X d. 1800X

32. Kalor jenis es adalah 0,5 kalor/g.oC dan kalor jenis air 1 kalor/g 0C. Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 500 g es dari -10oC menjadi 0oC adalah ..............

a. 275 kalori b. 2250 kalori c. 2500 kalori d. 2750 kalori

33. Sebuah bejana kaca 1 liter diisi sampai penuh dengan alkohol pada 100 C. Jika temperatur naik menjadi 300 C, berapa banyak alkohol yang tumpah dari bejana tersebut? (diketahui muai volum alkohol 1,1 x 10-3 / 0 C).

a. 2,2 x 10-3 L b. 1,1 x 10-2 L c. 2,2 x 10-2 L d. 2,2 x 10-1 L

34. Sejumlah a gram es -10oC dicampur dengan b gram air 20oC. Jika suhu akhir air adalah 5 oC, Kalor lebur es 80 kal/gr , dan kalor jenis es 0,5 kal/gr maka perbandingan a/b adalah...

a. 3/17 b.1/6 c.3/11 d.1/2

35. Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 5 ohm menggunakan sumber tegangan 50 V. Jika 70 % kalor yang dihasilkan pemanas diambil oleh air dan digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari 0oC sampai 50oC, maka waktu yang dibutuhkan adalah...

a. 5 menit b.10 menit c.15 menit d.20 menit

36. Bayangan yang terbentuk adalah tegak oleh cermin cekung pada gambar berikut bila obyek diletakkan di titik…

a. A

b. B

c. C

d. D

37. Sebuah cermin cembung memiliki titik fokus yang panjangnya 10 cm. Sebuah benda tingginya 9 cm diletakkan di depan cermin sejauh 20 cm. Tinggi bayangannya adalah...

a. 3 cm b. 6 cm c. 9 cm d. 27 cm

38. Sebuah obyek yang tingginya 5 cm diletakkan di depan lensa konvergen sehingga terbentuk bayangan tegak setinggi 15 cm. Bila jari-jari kelengkungan lensa adalah 30 cm, berapakah jarak benda dari lensa?

a. 5 cm b. 10 cm c. 15 cm d. 45 cm

39. Sebuah benda dengan tinggi 12 m berada pada jarak 60 cm dari lup (jarak fokus 40 cm). Tinggi bayangan benda adalah...

a. 2 cm b.6 cm c.12 cm d.24 cm

5

D AC B

C adalah titik pusat lingkaranB adalah titik fokus cermin

40. Titik dekat mata Anto 200 cm. Agar dia dapat melihat pada jarak 25 cm maka perlu kaca mata berkekuatan (dalam dioptri):

a. 3,5 b.0,2 c.-0,2 d.-0,4

41. Gambar berikut menunjukkan tiga buah muatan listrik yang terletak segaris. Besar dan arah gaya yang dialami oleh muatan 3 µC adalah (k = 9×109 N m2/C2) ...

a. ke kiri; 90 Nb. ke kiri; 30 Nc. ke kanan; 90 Nd. ke kanan; 30 N

42. Empat buah kapasitor yang identik masing-masing 5 µF dipasang seri dan paralel seperti terlihat pada gambar. Ujung-ujung A dan B dari kombinasi kapasitor itu dipasang pada tegangan DC sebesar 1 volt. Besar muatan pada C2 adalah...a. ½ µC b. 1 µC c. 2 µC d. 4 µC

43. Keempat hambatan pada rangkaian berikut sama besar yakni 2 ohm. Bila ujung-ujung rangkaian A dan D dihubungkan pada tegangan searah sebesar 10 volt, maka beda potensial titik A dan B adalah...

a. 2 volt b. 4 volt c. 5 volt d. 8 volt

44. Sebuah lemari es mempunyai spesifikasi 100W 110 V, dipasang pada tegangan rumah 220 V. Bila lemari es tersebut dihidupkan terus selama 24 jam tiap hari (1kWh = Rp.100), maka beban biaya yang harus ditanggung untuk pemakaian lemari es ini tiap bulannya kira-kira...

a. Rp 29000 b. Rp. 34000 c. Rp. 38000 d. Rp. 48000

45. Sebuah baterai 9 V dan sebuah generator AC dengan tegangan efektif 9 V disusun seri seperti pada gambar. Maka tegangan V setiap saat yang dapat dihasilkan adalah

a. 0 volt b. 9 volt c. 9(1+sin t ) d. 9(1+ sin t)

46. Rangkaian RLC ( R=60 ohm, L= 0,382 H dan C = 26,54 F) disusun secara seri kemudian dihubungkan dengan tegangan AC dari PLN dengan tegangan efektif 220 V dan frekuensi 50 Hz) seperti terlihat pada gambar . Maka impedansi rangkaian tersebut...

a. 100 ohm b. 120 ohm c. 140 ohm d. 180 ohm

6

A B

C1 C2

C3

C4

+ + -

3 cm 3 cm

1 µC 3 µC -2 µC

A DCB

9 V V

~ 9V

220 V

A

47. Suatu trafo mempunyai lilitan primer banding sekunder 1:4, jika tegangan sumber 12 V dan kuat arus pada kumparan primer 2 A. Bila daya yang hilang menjadi kalor 4 W, hitung efisiensi trafo tersebut?

a. 70 % b.75% c 80% d 83,3 %

48. Dua buah kawat lurus panjang sejajar, masing-masing membawa arus 2I dan I, terpisah sejauh r satu sama lain (lihat gambar). Besar induksi magnetik di titik P yang terletak seperti pada gambar adalah...

a. nol b.

c. d.

49. Pada gambar berikut, seutas kawat penghantar dapat bergerak bebas pada sebuah rangkaian dengan hambatan 3 ohm. Rangkaian tersebut diletakkan dalam medan magnet seragam (masuk bidang gambar) sebesar 0,15T, sedemikian hingga luasan area rangkaian tegak lurus medan magnet. Bila panjang kawat 50 cm dan bergerak bebas ke kanan dengan kecepatan 2 m/s, maka besar arus dan arahnya dalam rangkaian adalah...

a. 0, 5 A, searah jarum janb. 0,05 A, searah jarum jamc. 0,5 A, berlawanan jarum jamd. 0,05 A, berlawanan jarum jam

50. Sebuah trafo digunakan untuk menghasilkan arus 100 A pada tegangan 240 volt pada suatu area pemukiman . Jika tegangan asal 24 kV. Arus primer minimum adalah...

a. 1mA b. 10 mA c. 100mA d.1A

7

T1

T2 T3

r

r

P

2I

I

v