Pembahasan OSP IPA SMP 2019 Fisika PDF [PDF]

Citation preview

PEMBAHASAN SOAL OSN IPA SMP (BIDANG FISIKA) TINGKAT KABUPATEN TAHUN 2019 ==================================================================== 1



Menurut sebuah termometer X titik beku air adalah 50o dan titik didihnya 120o.Jika suhu suatu ruangan terbaca 35o oleh termometer X, berapa pembacaan suhu tersebut oleh termometer Celcius? A. 30 o C. 70 o B. 50 o Penyelesaian :



D. 90o C 100 = X +50 170 C 10 = 35+50 17 C = 10 85 17 C = 8510 17 1 = 50



2



Batang besi A dengan panjang 1 meter dipanaskan dari 20o menjadi 100o sehingga panjangnya bertambah sebesar 0,001 m. Batang besi identik B dengan panjang 50 cm dipanaskan dari 20o menjadi 60 o. Pertambahan panjang batang besi B adalah …. m. A. 0,0005 C. 0,00015 B. 0,0001 D. 0,00025 Diketahui : Lo = 1 m Δt = 80 oC ΔL = 0,001 m Penyelesaian : ΔL = Lo.α.Δt 0,001 = 1 x α x 80 α = 0,001 : 80 α = 0,0000125/C ΔL = Lo.α.Δt 1 0,5 x 0,0000125 x 40 2 0,00025 m



3



Sebuah gerobak bergerak menuruni suatu bukit menuju lembah. Roda gerobak mula-mula tergelincir kemudian mengalami gesekan dengan tanah. Setelah tiba di lembah jumlah energi kinetik dan potensial gerobak .... A. bertambah C. berkurang B. tetap D. tidak bisa ditentukan secara kualitatif. Pembahasan : Berdasarkan kekekalan energi mekanik maka jumlah energi kinetik dan potensial benda tetap.



4



Benda bermassa 3 kg jatuh dari ketinggian h dan menimpa sebuah pegas dengan konstanta pegas k = 1470 N/m, sehingga pegas tertekan sebesar 20 cm. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2 dan ketinggian h diukur dari titik keseimbangan pegas adalah ... m. A. 0,5 C. 1,0 B. 0,8 D. 1,5 Penyelesaian :



Pegas tertekan 20 cm berarti pada pegas menyimpan energi potensial sebesar : Ep = ½ kx2 = ½ x 1470 x (0,2)2 = 29,4 J Berdasarkan kekekalan energi maka energi potensial di ketinggian h sama dengan energi potensial pegas, sehingga : mgh = ½ kx2 3 x 9,8 x (h+0,2) = ½ x 1470 x (0,2)2 h + 0,2 = 1 h = 0,8 m 5



Setiap benda bergerak melingkar beraturan mempunyai percepatan centripetal, yang ditunjukkan oleh adanya perubahan .... A. jari-jari lingkaran C. besar kecepatan B. arah gerak partikel D. kecepatan sudut Pembahasan : Pada gerak melingkar beraturan : a. mengalami kecepatan linier tetap, dengan arah tegak lurus dengan jari-jari lingkaran atau tegak lurus dengan arah percepatan centripetal.



1 arah kecepatan linearnya berubah sesuai dengan perubahan sudut putarnya. 2 kecepatan sudut tetap sehingga percepatan sudutnya nol. 6



Tono berkaca di spion mobil di depan rumahnya. Dia melihat bayangan dirinya bersifat .... A. maya, tegak, diperkecil B. nyata, tegak, diperbesar C. nyata, tegak, diperkecil D. maya, terbalik, diperbesar Pembahasan : Spion menggunakan cermin cembung agar mendapatkan sudut pantul yang lebih luas sehingga area pandang menjadi lebih luas juga. Bayangan yang dihasilkan harus bersifat maya, tegak, diperkecil.



7 Sebuah balok yang massanya 2 kg bergerak lurus kekiri pada lantai licin. Pada balok bekerja gaya tetap 2 N horizontal ke kanan. Jika di titik A kecepatan balok 1 m/s ke kiri, maka dalam ... detik balok kembali ke titik A? A. 1 C. 3 B. 2 D. 4 Penyelesaian : Benda bermassa 2 kg bergerak ke kiri lalu diberi gaya 2 N ke kanan berarti benda akan mengalami perlambatan sebesar : F a= m 2 a= 2 a = 1m 2 s Dengan perlambatan sebesar 1 m/s2 berarti jika di titik A kecepatannya 1 m/s maka setelah 1 detik kemudian kecepatannya menjadi nol atau berhenti. Dengan besar dan arah gaya yang sama maka kemudian benda akan bergerak ke kanan dengan percepatan sama yaitu 1 m/s2 sehingga sampai kembali dititik A juga memerlukan waktu 1 detik. Jadi waktu keseluruhan untuk kembali ke titik A adalah 2 detik. 8 Sebuah kubus emas beratnya 1,2 N di udara. Diketahui massa jenis emas adalah 1,8 x 104 kg/m3. Ketika dicelupkan seluruhnya ke dalam fluida, beratnya menjadi 0,9 N. Apabila percepatan gravitasi 10 m/s2, massa jenis fluida tersebut adalah ... kg/m3. A. 1,2 x 101 C. 3,6 x 103 B. 7,2 x 102 D. 4,5 x 103 Penyelesaian : Menghitung massa emas : w = mg 1,2 = m x 10 m = 0,12 kg



Menghitung volume kubus emas: m = ρ.V V=m/ρ Gaya apung = berat di udara - berat di dalam fluida Fa = 1,2 - 0,9 Fa= 0,3 N Fa = .g.V m



Fa =  fluida



Fa  



.g.



= emas



emas



 emas .g.m fluida



0,31,810 = 



emas



4



 fluida =



fluida



0,31,810 1,2



10  0,12



4



 fluida = 4,510 3 kg / m 3 9 Sebuah botol diisi air sampai ketinggian 20 cm diukur dari dasar botol. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 dan massa jenis air 1000 kg/m3, maka tekanan hidrostatis pada ketinggian 5 cm dari dasar botol adalah ... kPa. A. 3,0 C. 1,5 B. 2,5 D. 1,0 Penyelesaian : p hidrostatis = ρ.g.h = 1000 x 10 x 0,15 = 1500 Pa = 1,5 kPa 10 Pipa kedua ujung terbuka dipotong menjadi dua bagian.Saat digetarkan garpu tala, bagian pertama bergetar dengan nada dasar 300 Hz dan yang ke dua bergetar dengan nada dasar 450 Hz. Jika kecepatan gelombang bunyi di udara 340 m/s, maka nada dasar yang terjadi pada pipa adalah adalah … Hz. A. 150 C. 375 B. 180 D. 750 Penyelesaian : Untuk potongan pipa pertama : v = λ.f 340 = λ x 300 λ = 34/30 m Pada nada dasar berlaku L = ½ λ L = ½ x 34/30 = 34/60 m



Untuk potongan pipa ke dua : v = λ.f 340 = λ x 450 λ = 34/45 Pada nada dasar berlaku L = ½ λ L = ½ x 34/45 = 34/90 Jadi panjang pipa sebelum dipotong = 34/60 + 34/90 34 34 L= + 60 90 102 + 68 L= 180 17 L= m 18



Pada pipa sebelum dipotong : 1 v=f L=  2 34 340 = f 17 = 1  18 18 2 f = 340 18  = 34 34 18 f = 180Hz Jadi frekuensi nada dasar pipa sebelum dipotong adalah 180 Hz. 11 Suatu bandul dengan simpangan kecil berayun dengan periode 1 detik. Jika panjang tali pada bandul itu diubah menjadi empat kali panjang mula-mula, berapa frekuensi bandul sekarang? A. 0,1 Hz C. 0,5 Hz B. 0,25 Hz D. 0,75 Hz Penyelesaian : f'= 1 2



g 4l



f'= 1 2



g1 l 4



f'= 1 2



g  1 l 4



f'= 1 g 1 2 l 2 f ' = 0,5  f Jadi frekuensi bandul menjadi 0,5 Hz.



12 Di sebuah sungai dipasang sebuah kincir yang radiusnya 1,5 m. Pada salah satu jeruji kincir dipasang sebuah tanda yang jaraknya 1 m dari pusat kincir. Dilihat dari arah tegak lurus terhadap sumbu kincir, tanda tersebut bergerak naik turun secara periodik dengan frekuensi 4/π Hz. Kelajuan aliran sungai itu adalah … m/s. A. 9 C. 11 B. 10 D. 12 Penyelesaian : Gerakan naik turun bagian yang dipasang tanda terjadi dalam satu putaran kincir dan menghasilkan satu gelombang. Panjang satu gelombang sama dengan satu putaran atau satu keliling lingkaran kincir yaitu : λ=2πR Kelajuan sungai sama dengan kelajuan gelombang : v=λxf v = 2πR x f v = 2πR x 4/π v = 8R v = 12 m/s 13 Di bawah ini adalah faktor-faktor yang meningkatkan besar GGL (gaya gerak listrik) induksi Faraday, kecuali …. A. menambah jumlah lilitan pada koil B. memperbesar kuat medan magnet C. mengganti bahan koil D. mempercepat gerak koil 14 Seorang anak dengan tinggi badan 140 cm berdiri di depan cermin. Mata anak tersebut berada 10 cm di bawah ujung atas kepala. Agar anak tersebut dapat melihat bayangan tubuhnya secara keseluruhan (ujung kaki hingga ujung kepala), maka tinggi cermin haruslah … cm, dan ujung bawah cermin harus diletakkan pada ketinggian … cm. A. 65 dan 65 B. 70 dan 65 C. 65 dan 70 D. 70 dan 70 Pembahasan : Tinggi cermin minimal agar dapat melihat bayangan tubuh secara keseluruhan adalah sama dengan setengah dari tinggi badan yang bercermin, seperti ditunjukkan pada gambar berikut : (sumber gambar : dunia-mulyadi.com)



15 Kabel A terbuat dari suatu logam konduktor yang panjangnya 1 m dan diameternya 2 mm. Kabel B terbuat dari bahan yang sama namun panjangnya 1,5 m dan diameternya 1 mm. Jika hambatan kabel A adalah 12 ohm, hambatan kabel B adalah …ohm. A. 9 C. 36 B. 18 D. 72 Penyelesaian : Untuk kabel A berlaku : Untuk kabel B berlaku : D



l



R=



dimana A =



A 4l



R =  D



2



4l 12= D 2 12D 4l  = 3D2 l



=



2



2



4



R=



l A



3 l 3D 2 2 R=   D2 l 







2  3 l 3D 2 2 R = l  D 2



R=



3D l



2



4 6l



 D



2



R =18