Soal Test Olimpiade Sains Nasional 2010 Bidang : ASTRONOMI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
DITJEN MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SMA
____________________________________________________________________________
Soal Test Olimpiade Sains Nasional 2010
Nama
…………………………...
Sekolah & Kelas (saat ini)
…………………………...
Bidang
:
ASTRONOMI
Materi
:
Teori (Essay)
Tanggal
:
4 Agustus 2010
Provinsi
…………………………...
Kabupaten/Kota
…………………………...
Tanggal Lahir
…………………………...
Tanda tangan
…………………………...
1. Andaikan sebuah supernova mengembang dengan kecepatan 1.000 km/detik, dan jarak
supernova tersebut adalah 10.000 parsek. Berapa perubahan diameter sudutnya dalam 1
tahun ?
2. Nebula kepiting yang mempunyai radius sebesar 1 pc, mengembang dengan kecepatan 1.400
km/detik. Hitung umur nebula tersebut !
3. Kecepatan yang diamati dari sebuah galaksi yang jauh (Vteramati) adalah gabungan dari
kecepatan akibat ekspansi alam semesta (Vekspansi) dan kecepatan pekuliar (Vpek), yaitu (Vteramati
= Vekspansi + Vpek). Kecepatan pekuliar adalah kecepatan diri galaksi terhadap kecepatan ratarata galaksi lain disekitarnya. Kecepatan ekspansi bergantung pada hukum Hubble,
sedangkan kecepatan pekuliar sebuah galaksi nilainya acak, sekitar ratusan km/s. Misalkan
kita mengamati dua galaksi, satu pada jarak 35 juta tahun cahaya dengan kecepatan radial580
km/s, dan yang lain pada jarak 1.100 juta tahun cahaya dengan kecepatan radial 25.400 km/s.
a. Hitung konstanta Hubble dari masing-masing hasil pengamatan diatas dalam satuan
km/s /juta tahun cahaya.
b. Manakah di antara dua perhitungan yang akan Anda anggap lebih dapat dipercaya?
Mengapa?
c. Estimasikan kecepatan pekuliar dari galaksi dekat.
d. Jika galaksi yang lebih jauh diketahui punya kecepatan diri yang sama dengan galaksi
dekat, hitung konstanta Hubble yang lebih akurat!
4. Andaikan kita mengamati sebuah galaksi yang jaraknya 500 Mpc, dan galaksi tersebut
bergerak menjauhi kita dengan kecepatan 30.000 km/detik. Jika kecepatannya konstan, kapan
Big Bang terjadi ?
1
5. Massa Bulan adalah 7,1 x 1022 kg, orbit Bulan mengelilingi Bumi dianggap lingkaran dengan
radius 384.400 km dan periode 27⅓ hari. Apabila pada suatu saat bulan bertabrakan dengan
sebuah astroid besar bermassa 3,2 x 1018 kg, dengan arah tumbukan sentral, asteroid
menghujam permukaan Bulan secara tegak lurus dengan kecepatan relatif 30 km/s terhadap
bulan. Vektor kecepatan asteroid tepat berlawanan dengan vektor kecepatan Bulan dalam
orbitnya mengelilingi Bumi. Berubah menjadi berapa lama periode orbit bulan ?
Daftar Konstanta
Luminositas Matahari = L = 3,86 x 1026 J dt–1
Fbolometrik Matahari = 6,28 x 107 J dt–1 m–2
Konstanta radiasi Matahari = 1,368 x 103 J m–2
Konstanta gravitasi, G = 6,67 x 10–11 N m2 kg–2 [N = Newton]
Percepatan gravitasi Bumi, g = 9,8 m dt–2
Massa Bumi = 5,98 x 1024 kg
Massa Bulan = 7,34 x 1022 kg
Massa Matahari = 1,99 x 1030 kg
Konstanta Stefan Boltzmann,  = 5,67 x 10–8 J dt–1 m–2 K–4 ,
Satu Satuan Astronomi (1 SA ) = 1,496 x 1011 m
Jarak Bumi-Bulan rata-rata = 3,84 x 108 m
Radius Bumi = 6,37 x 106 m
Radius Matahari = 6,96 x 108 m
Satu tahun sideris = 365,256 hari = 3,16 x 107 detik
Temperatur efektif Matahari = 5880º K
2