olimpiade sains terapan nasional (ostn) smk sbi jateng

OLIMPIADE SAINS TERAPAN NASIONAL (OSTN) SMK SBI JATENG
TAHUN 2009
SOAL FISIKA
TIPE PILIHAN GANDA
Petunjuk: 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 tanah
b. Sebuah roda yang menggelinding pada bidang miring dengan percepatan tetap
c. Itik dengan kaki lebar, dapat berjalan lebih mudah di tanah berlumpur dari pada ayam
d. 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
300
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
15 kg
10 kg
10 N
5N
T
1
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
2
7. Bola pejal ( I  mR 2 ) dengan berat 100 N menggelinding di lantai datar kasar dengan kelajuan
5
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. 2 g h1  h3 
b.
h1
h2
2 g h2  h3 
h3
c. 2gh3
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 watt
b. 25000 watt
c. 37500 watt
d. 62500 watt
F
2000
500
x
500
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 mesin
b. gesekan pada karet rem sepeda pada saat pengereman
c. gesekan antara telapak kaki dengan tangga
d. berjalan menuruni bukit
2
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.
b.
c.
d.
balok dipercepat beraturan
balok bergerak dengan kecepatan tetap
balok tepat akan bergerak
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 32 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 benda
b. percepatan gravitasi
c. ketinggian
d. di planet Mars atau Jupiter
m/s
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
s
4
t
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
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.
b.
c.
d.
Kecepatan sudut dan kecepatan garis pada kedua titik tidak sama
Kecepatan sudut dan kecepatan garis pada kedua titik sama
Kecepatan sudut sama tapi kecepatan garis tidak sama
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.
2 gR
b.
1
2
3gR
c.
1
4
gR
d.
1
3
P

gR
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
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. 5,0 kg m2
10 cm
10 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
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.
1
k
2
b.
2
k
3
c. k
d.
6
k
5
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
D
b. B
c. C
C
B
A
C adalah titik pusat lingkaran
B adalah titik fokus cermin
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
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.
b.
c.
d.
1 µC
ke kiri; 90 N
ke kiri; 30 N
ke kanan; 90 N
ke kanan; 30 N
3 µC
+
-2 µC
+
-
3 cm
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 A
dipasang pada tegangan DC sebesar 1 volt. Besar muatan
pada C2 adalah...
a. ½ µC
b. 1 µC
c. 2 µC
d. 4 µC
3 cm
C4
B
C1
C2
C3
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
A
B
C
D
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+ 2 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
9V
V
~
9V
220 V
A
6
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
c. B 
0 I
r
b. B 
0 I
2 r
d. B 
3 0 I
2 r
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.
b.
c.
d.
2I
r
I
r
P
v
0, 5 A, searah jarum jan
0,05 A, searah jarum jam
0,5 A, berlawanan jarum jam
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