4. Fisika Siswa SMA (www.catatanmatematika.com)

Soal Olimpiade Siswa Fisika SMA/MA/SMK 2018 Waktu : 80 Menit

Jumlah Soal : 30 Butir Soal

1. Kecepatan suatu benda tidak mungkin dapat berubah tanpa ada gangguan dari lingkungan. Ini merupakan penjelasan dari:

a. Hukum 1 Newton b. Hukum 2 Newton c. Hukum 3 Newton

d. Hukum 4 Newton e. Hukum 5 Newton

2. Berikut ini yang termasuk besaran skalar adalah: a. Momen gaya

b. Medan listrik

c. Kecepatan sudut

d. Momentum e. Daya 3. Definisi momentum sudut adalah:

a. Perkalian titik antara vektor gaya dengan vektor posisi titik tangkap gaya . b. Perkalian titik antara vektor posisi titik tangkap gaya dengan vektor gaya. c. Perkalian silang antara vektor gaya dengan vektor posisi titik tangkap gaya. d. Perkalian silang antara vektor posisi titik tangkap gaya dengan vektor gaya. e. Tidak ada pilihan yang benar.

4. Dimensi tegangan listrik adalah: a.

MIL T

2 3

5. Sebuah roda awalnya bergerak menggelinding ke arah timur. Setelah selang waktu tertentu, roda jadi bergerak menggelinding ke selatan. Berdasarkan informasi yang diberikan, arah resultan momen gaya rata-rata yang bekerja pada roda adalah:

a. Timur

benar pada opsi diatas

6. Yang dimaksud dengan impuls adalah: a. Perubahan posisi

b. Perubahan momentum c. Perubahan energi

d. Perubahan temperatur e. Perubahan massa jenis

7. Tinjau tiga orang pengamat A, B, dan C. Pengamat A bergerak dengan kecepatan

e. Kecepatan pengamat C terhadap pusat koordinat tidak dapat diketahui berdasarkan data yang diberikan.

8. Di dalam suatu wadah terdapat zat X berwujud cair dengan volume 100 mL. Wadah beserta isinya dipanaskan hingga temperaturnya berubah sebesar 200C. Pernyataan yang benar adalah:

a. Densitas cairan bertambah. b. Massa cairan bertambah.

d. Tidak mungkin ada zat X yang berwujud padat di dalam wadah

setelah wadah dipanaskan. e. Tidak ada pernyataan yang benar. 9. Balon udara dapat terbang ke angkasa karena:

a. Gaya angkat pada balon lebih kecil dibandingkan dengan gaya berat total balon.

b. Massa jenis rata-rata balon udara lebih besar dibandingkan massa jenis rata-rata atmosfer.

c. Tekanan di sisi atas balon udara lebih kecil dibandingkan dengan tekanan di sisi bawah balon udara.

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

10.Voltmeter bekerja memanfaatkan fakta bahwa:

a. Tegangan listrik dua buah hambatan yang disusun seri adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.

b. Tegangan listrik dua buah hambatan yang disusun paralel adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.

c. Arus listrik yang mengalir pada dua buah hambatan yang disusun seri adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.

d. Arus listrik yang mengalir pada dua buah hambatan yang disusun paralel adalah sama, berapapun nilai hambatan yang digunakan.

e. Tidak ada pernyataan yang tepat untuk menjawab pertanyaan yang diberikan.

Soal nomor 11 – 13 mengacu pada kurva posisi satu partikel terhadap waktu di bawah ini.

11.Pernyataan yang benar adalah:

a. Percepatan partikel tidak pernah bernilai nol. b. Laju partikel pada selang waktu t₃t₄ mengecil.

c. Pada selang waktu

t

₁



t

₂,partikel mengalami percepatan positif. d. Pernyataan b dan c benar.

e. Pernyataan a dan b salah. 12.Pernyataan yang salah adalah:

a. Percepatan partikel di t t₂ sama dengan nol. b. Kecepatan partikel di tt₄ sama dengan nol.

c. Kecepatan rata-rata partikel pada selang waktu t₂t₃ kurang dari nol. d. Percepatan partikel pada selang waktu 0t₁ sama dengan nol. e. Opsi a, b, c, dan d bukan pernyataan yang salah.

13.Percepatan rata-rata partikel bernilai negatif pada selang waktu: a. 0t₁

b.

t

₁



t

₂

c. t₂t₃ d. t₃t₄

Soal nomor 14 – 16 mengacu pada gambar di bawah ini.

Pada sistem seperti diilustrasikan pada gambar di atas, tidak ada gaya gesek yang bekerja pada sistem.

14.Percepatan

m

₂ pada arah vertikal adalah:

a.













sin

cos

sin

2sin

cos

tan

cos

g

2sin

cos

tan

cos

g

2sin

cos

tan

cos

g

2sin

cos

tan

cos

g





 







 









e. Tidak terdapat pilihan yang benar pada opsi diatas

15.Gaya normal antara

m

₂ dengan m₃ adalah:

a.





2

cos

2sin

cos

tan

cos

m g











 



b.





2

sin

2sin

cos

tan

cos

m g











 



c.





2

cos

2sin

cos

tan

cos

m g











 



d.





2

sin

2sin

cos

tan

cos

m g











 



e.









2

cos

2sin

cos

tan

cos

m g

 

2sin

cos

tan

cos

m g



2sin

cos

tan

cos

m g



2sin

cos

tan

cos

m g



2sin

cos

tan

cos

m g



2sin

cos

tan

cos

m g

 







 



Soal 17 – 19 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini.

Sebuah tabung berjari-jari r salah satu ujungnya tertutup rapat, sedangkan ujung lainnya ditutup oleh piston yang dapat bergerak maju atau mundur tanpa dikenai gaya gesek sedikitpun. di dalam tabung berisi gas monoatomik sebanyak

N

partikel pada temperatur T dan tekanan P. Asumsikan gas dalam tabung sebagai gas ideal. Seluruh dinding tabung (termasuk piston) merupakan isolator thermal yang sangat baik.

3 3

17.Jika volume gas diperkecil dengan menggerakkan piston sejauh

x

, maka:

a. Volume gas menjadi

18.Jika volume gas diperkecil dengan menggerakkan piston sejauh

x

, maka: a. Temperatur gas menjadi

2

19.Kerja yang harus dilakukan untuk mendorong piston sejauh

x

adalah:

a. 2NkT 1 NkT ₂

Soal nomor 20 – 22 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini.

Sebuah kotak kayu bermassa

m

dan volume total V mengapung di permukaan suatu cairan yang memiliki massa jenis



. Selanjutnya kayu diberi sedikit dorongan arah vertikal sehingga kayu mulai bergerak harmonik di permukaan air.

20.Saat kayu setimbang, volume kayu yang terendam cairan adalah

21.Frekuensi gerak harmonik kayu adalah:

e. Frekuensi gerak harmonik tidak

dapat diperoleh memanfaatkan

data yang

diberikan.

22.Jika cairan yang digunakan memiliki massa jenis dua kali lebih besar dibandingkan cairan awal, maka periode gerak harmonik kayu akan menjadi:

a. Dua kali periode awal. b. Akar dua kaliperiode awal. c. Akar setengah kali periode awal.

d. Setengah kali periode awal. e. Sama dengan periode awal.

Soal nomor 23 – 25 mengacu pada deskripsi soal berikut ini.

Terdapat satu sistem yang terdiri atas tongkat ringan, beban bermassa

m

, dan pegas ringan dengan konstanta pegas

k

dan panjang

L

₀ ketika dalam kondisi rileks. Pada beban terdapat lubang yang berdiameter tepat sama dengan diameter tongkat. Beban kemudian dipasang pada tongkat sehingga dapat bergerak searah dengan sumbu tongkat. Salah satu ujung tongkat dipasang pada poros yang dapat berputar. Pegas dipasang di antara beban dan poros. Sistem diilustrasikan pada gambar di samping.

Awalnya, tongkat diposisikan vertikal. Beban ditahan sehingga pegas dalam kondisi rileks. Selanjutnya beban dilepas, dan di saat yang bersamaan sistem diberi sedikit impuls horisontal sehingga tongkat mulai bergerak rotasi terhadap poros. Tidak ada gesekan pada sistem dan percepatan gravitasi besarnya

g

.

23.Saat panjang pegas mencapai nilai minimum: a. Energi kinetik beban bernilai minimum.

b. Percepatan beban pada arah sumbu tongkat bernilai nol.

c. Kelajuan beban sama dengan kecepatan sudut tongkat dikalikan dengan perubahan panjang pegas.

d. Gaya pegas pada arah sumbu tongkat lebih kecil dibandingkan dengan komponen gaya berat beban pada arah sejajar sumbu tongkat.

e. Tidak terdapat pilihan yang benar pada opsi diatas

24.Misalkan saat sumbu tongkat membentuk sudut



terhadap garis vertikal, panjang pegas adalah L dan kecepatan beban

v

. Persamaan kekekalan energi yang benar adalah:

a.





Soal 26 – 28 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini.

Tiga buah silinder masing-masing bermassa

m

disusun seperti pada gambar di samping. Radius silinder 1 adalah

R

₁, sedangkan radius silinder 3 adalah

R

₃. Tinggi pusat massa silinder 2 terhadap lantai sama dengan tinggi pusat massa silinder 1 terhadap lantai. Ketiga silinder saling kontak. Koefisien gesek di setiap permukaan bernilai sangat besar sehingga tidak mungkin terjadi slip di permukaan manapun. Tidak ada gaya eksternal pada horisontal yang bekerja pada sistem, namun pada sistem bekerja gaya gravitasi yang arahnya vertikal ke bawah. Akibat gravitasi, sistem akan mengalami percepatan.

26.Radius silinder 2 adalah:

a.



1 3



3

27.Berikut ini pernyataan yang benar terkait gerakan sistem adalah: a. Pusat massa silinder 3 akan bergerak ke kanan.

b. Jarak pusat massa silinder 2 terhadap lantai akan bertambah. c. Pusat massa silinder 2 akan bergerak ke kanan.

d. Silinder 2 akan berotasi searah jarum jam. e. a, b, c, dan d salah.

28.Berikut ini pernyataan yang benar terkait gaya gesek yang bekerja pada sistem adalah: a. Pada silinder 1, gaya gesek di lantai lebih besar dibandingkan dengan gaya gesek di titik

kontak dengan silinder 2.

b. Pada silinder 3, gaya gesek di lantai mengarah ke kiri.

c. Gaya gesek di lantai pada silinder 1 lebih besar dari gaya gesek di lantai pada silinder 3. d. Pada silinder 2, gaya gesek di titik kontak dengan silinder 1 lebih besar dibandingkan

dengan gaya gesek di titik kontak dengan silinder 3. e. a, b, c, dan d salah.

Soal nomor 29 – 30 mengacu pada deskripsi sistem berikut ini.

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.

29.Pada pipa dapat berlaku persamaan berikut P₁P₂



gh. Dari sini dapat disimpulkan bahwa:

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. 30.Jika

P

₁



P

₂, 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.

Kunci Science Competition Expo (SCE) 2018

Level Olimpiade : Siswa

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

1. A

2. E

3. D

4. A

5. E

6. B

7. E

8. D

9. C

10 .B

11. B

12. B

13. E

14. E

15. A

16. C

17. A

18. B

19. A

20. C

21. E

22. D

23. E

24. B

25. E

26. E

27. D

28. B

29. C