3. Fisika Guru SMA (www.catatanmatematika.com)

Soal Olimpiade Guru Fisika SMA/MA/SMK 2018 Waktu : 60 Menit

Jumlah Soal : 30 Butir Soal

Soal nomor 1 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini.

Sebuah pipa dengan bentuk seperti diilustrasikan pada gambar di atas terisi penuh dengan cairan tak terkompresi yang memiliki massa jenis



. Luas penampang pipa di bagian kiri adalah

A

₁, sedangkan luas penampang di bagian kanan adalah A₂. Terdapat beda ketinggian sebesar

h

antara pusat penampang pipa bagian kiri dengan pusat penampang pipa bagian kanan. Asumsikan nilai

h

cukup besar sehingga radius pipa dapat diabaikan relatif terhadap

a

. Pipa bagian kiri diberi tekanan sebesar

P

₁, sedangkan pipa bagian kanan diberi tekanan sebesar

P

₂.

1. Jika P₁2P₂, maka:

a. Cairan mengalir dari kiri ke kanan. b. Cairan mengalir dari kanan ke kiri. c. Cairan tidak mengalir.

d. Cairan mungkin mengalir dari kanan ke kiri, mungkin juga mengalir dari kiri ke kanan, namun arahnya tetap.

e. Cairan mengalir dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri, bergantian secara periodik.

Soal nomor 2 – 4 mengacu pada deskripsi soal berikut ini.

Sebuah loop konduktor berbentuk segi empat dengan lebar

a

dan panjang

b

diletakkan di bidang xy. loop memiliki hambatan per satuan panjang



. Di permukaan atas loop diletakkan kawat lurus yang juga memiliki hambatan per satuan panjang



. Pada loop bekerja medan magnet konstan

B



B k

₀

ˆ

. Selanjutnya tongkat digerakkan ke kanan

dengan kecepatan konstan

v



v i

₀

ˆ

, sedangkan loop ditahan sehingga tidak bergerak.

2. Besar arus yang mengalir pada kawat lurus adalah:

a.



0 0



2

B av

a b





b.



0 0



B av

a b





c.



0 0



2

B bv

a b





d.



0 0



B bv

a b





e. Tidak terdapat pilihan yang

benar pada opsi diatas

a.





2 2

0 0

2

B a v

a b





b.





2 2

0 0

B a v

a b





c.





2

0 0

2

B abv

a b





d.





2

0 0

B abv

a b





e. Tidak terdapat pilihan yang

benar pada opsi diatas

4. Pernyataan berikut ini yang benar adalah:

a. Arus listrik yang mengalir di loop kiri selalu lebih besar dibandingkan arus yang mengalir di loop kanan.

b. Arus listrik dapat mengalir pada kawat karena elektron pada kawat merasakan gaya lorenz.

c. Arus listrik pada kawat mengalir dari bawah ke atas (searah dengan ˆj). d. Arus listrik yang mengalir pada kawat besarnya konstan.

e. a, b, c, dan d salah.

Soal nomor 5 – 7 mengacu pada deskripsi soal berikut:

Seberkas sinar laser monokromatik dilewatkan ke lensa cembung – cekung yang memiliki indeks bias

n

. Radius permukaan cembung lensa adalah

R

₁, sedangkan radius permukaan cekung lensa adalah

2

R . Sinar laser yang datang menuju lensa sejajar dengan sumbu lensa. Asumsikan pusat lensa dijadikan sebagai pusat koordinat dan ketebalan lensa dapat diabaikan relatif terhadap radius kedua permukaannya.

5. Panjang fokus lensa adalah:

a.



1



1 12 2



R R

n



R



R

b.



1



1 12 2



R R

n



R



R

c.



1



1 21 2



R R

n



 

R

R

d.



1



1 12 2



R R

n

R

R





e. a, b, c, dan d salah.

6. Jika R₁R₂, maka:

a. Lensa akan mengumpulkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan. b. Lensa akan menyebarkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan. c. Lensa mungkin menyebarkan sinar, mungkin juga mengumpulkan sinar, bergantung

pada rasio

R

₁ dan R₂.

d. Lensa akan mengumpulkan sinar pada rentang panjang gelombang tertentu, dan menyebarkan sinar pada rentang panjang gelombang lainnya.

e. Jangan pilih opsi e ini. Jawabanmu akan dianggap salah. 7. Jika

R

₁



R

₂ maka:

a. Lensa akan mengumpulkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan. b. Lensa akan menyebarkan sinar berapapun panjang gelombang sinar yang dilewatkan. c. Lensa mungkin menyebarkan sinar, mungkin juga mengumpulkan sinar, bergantung

pada rasio

R

₁ dan R₂.

d. Lensa akan mengumpulkan sinar pada rentang panjang gelombang tertentu, dan menyebarkan sinar pada rentang panjang gelombang lainnya.

Soal nomor 8 – 10 mengacu pada deskripsi soal berikut ini.

Sebuah pelat logam tipis bermassa

m

memiliki permukaan yang rata dengan luas A. Plat ini dihadapkan ke arah matahari sedemikian sehingga cahaya matahari tegak lurus dengan permukaan logam tersebut. Selama selang waktu

t

, ternyata logam mengalami kenaikan temperatur sebesar

T. Diketahui kalor jenis logam adalah

c

. Asumsikan logam menyerap energi dengan laju yang konstan.

8. Energi yang diserap logam adalah: a.

kcT

4 dengan

9. Jika energi yang diserap logam hanya



kali total energi cahaya yang sampai ke permukaan logam, maka intensitas cahaya di permukaan logam adalah:

a.

mcT

boltzmann . e. a, b, c, dan d

salah.

10.Jika diketahui diameter matahari adalah D dan tempetarurnya adalah

T

_M, maka jarak matahari – logam adalah (asumsikan diameter bumi dan matahari jauh lebih kecil dibandingkan jarak matahari - logam):

a.

dengan

k

menyatakan konstanta stefan – boltzmann.

b.

11.Berikut ini yang termasuk ke dalam empat persamaan maxwell adalah:

a.

 

E

0

dengan

E

menyatakan vektor medan listrik.

medan magnet, dan

c

menyatakan kecepatan cahaya.

d. E 1 B

c t    

 dengan E menyatakan vektor medan listrik, B menyatakan vektor

12.Persamaan

 

B

0

merupakan bentuk matematis dari: dinyatakan dengan persamaan berikut ini.

 t



0 cos







ˆ

E  E A



tkx i

Intensitas gelombang elektromagnetik di ruangan tersebut adalah:

a.



dengan



0 menyatakan permitivitas vakum dan

c

menyatakan kecepatan cahaya di ruang vakum.

b.

cahaya di ruang vakum.

c. cahaya di ruang vakum.

d. cahaya di ruang vakum.

e. a, b, c, dan d salah.

14.Sebuah elektron direkayasa sedemikian rupa sehingga hanya dapat bergerak pada satu sumbu saja (misalkan sumbu x). Potensial listrik di lokasi elektron berada dinyatakan dengan persamaan berikut:

0,

Energi yang mungkin dimiliki elektron adalah:

a. dipanaskan dari T₁ menjadi

T

₂, maka entropi gas akan berubah sebesar:

Soal nomor 16 – 20 mengacu pada deskripsi soal berikut ini.

Dua buah silinder, masing-masing bermassa m₁ dan

m

₂ diletakkan di permukaan datar yang sangat kasar. Silinder m₁ memiliki radius

R

₁, sedangkan silinder

m

₂ memiliki radius R₂. Kedua silinder dihubungkan oleh pegas ringan yang memiliki konstanta pegas

k

seperti diilustrasikan pada gambar di samping. Karena suatu hal, sistem menjadi bergerak harmonik. Ketika energi kinetik sistem bernilai maksimum, pusat massa sistem berada di posisi

x



0

, dan jarak pusat massa kedua silinder adalah L. Lantai sangat kasar sehingga kedua silinder tidak mungkin slip.

16.Frekuensi gerak harmonik sistem adalah:

a. tersimpan pada pegas adalah:

a. 1



_{1 2}



2 gesek pada silinder 1 adalah:

a. 1 gesek pada silinder 2 adalah:

a. 2

20.Misalkan pusat massa silinder 1 bergeser sejauh

x

₁ dari posisi setimbangnya, dan pusat

massa silinder 2 bergeser sejauh

x

₂ dari pusat massanya, maka nilai 1 2

benar pada opsi diatas

Soal nomor 21 – 25 mengacu pada deskripsi soal berikut ini.

Tinjau sebuah bola uniform yang memiliki radius R. Bola ini mengapung di permukaan cairan yang memiliki massa jenis



_c. Diketahui kapasitas kalor cairan adalah C_c,dan kalor jenis bola adalah

c

_B. Bola merupakan konduktor panas yang sangat bagus dan selalu menyamakan temperaturnya dengan temperatur air dalam waktu yang sangat singkat.

21.Jika volume bola yang tercelup adalah

V

_T, massa jenis bola adalah:

a. 3 ₃

yang tenggelam sekarang menjadi

2

V

_T. Volume pemberat adalah:

a. c

23.Selanjutnya pemberat dilepaskan dan cairan dipanaskan sehingga temperaturnya bertambah sebesar T. Ternyata volume bola yang tercelup sekarang menjadi



V_T. Koefisien muai bola adalah (asumsikan massa jenis cairan tidak berubah):

a. 3 ₃

24.Temperatur cairan dikembalikan ke temperatur semula. Selanjutnya cairan dicampur dengan cairan lain yang memiliki massa jenis



_s. Volume bola yang tenggelam pada campuran

larutan adalah:

25.Campuran cairan dibuang, dan bola kembali diapungkan di cairan awal. Selanjutnya tekanan pada ruangan tempat dinaikkan menjadi dua kali tekanan semula. Volume bola yang tercelup sekarang adalah:

a.

2

V

_T

b.

2

V

_T

c. 1

2VT

d.

1

2

V

T e. a, b, c, dan d

salah.

26.Orbit setiap planet di tatasurya berbentuk ellips dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Pernyataan ini adalah:

a. Hukum 1 kepler b. Hukum 2 kepler

c. Hukum 3 kepler d. Hukum 4 kepler

e. Hukum 5 kepler

27.Berikut ini yang tidak termasuk ke dalam empat gaya fundamental adalah: a. Gaya kuat

b. Gaya gravitasi c. Gaya fermi

d. Gaya

elektromagneti k

e. Gaya lemah

28.Berikut ini merupakan efek dari teori relativitas einstein, kecuali:

a. Massa objek berubah-ubah, bergantung pada kecepatan relatifnya terhadap pengamat. b. Ukuran objek berubah-ubah, bergantung pada kecepatannya relatif terhadap pengamat. c. Kecepatan cahaya berubah-ubah, bergantung pada kecepatan relatif sumber cahaya

terhadap pengamat.

d. Frekuensi partikel cahaya berubah-ubah, bergantung kecepatan relatif sumber cahaya terhadap pengamat.

e. a, b, c, dan d salah.

29.Muatan elektron besarnya adalah: a.

1, 672 10



27

C

b.

1, 602 10



19

C

c. 6, 626 10 34C

d.

9,109 10



31

C

e. a, b, c, dan d salah.

30.Graphene merupakan material yang unik. Berikut ini yang merupakan ciri khas graphene adalah:

a. Memiliki struktur cristal BCC b. Memiliki struktur cristal FCC

c. Memiliki struktur kristal orthorombik d. Memiliki struktur kristal tetragonal.

Kunci Science Competition Expo (SCE) 2018

Level Olimpiade : Guru

Level Sekolah : SMA/MA/SMK Bidang Studi : Fisika

1. D 2. E 3. E 4. B 5. C 6. A 7. B 8. B 9. A 10. D 11. D 12. A 13. C 14. C 15. A