Soal dan Pembahasan OSN Fisika SMP Kabupaten No. 11-20

Pembahasan Soal  OSN Olimpiade sains SMP Fisika tahun 2014 kabupaten kota. Pembahasan nomor 11 hingga nomor 20.

Soal No. 11

Sebuah peluncur bermassa 2 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 72 km.jam-1. Setelah bergerak lurus mendatar sejauh 400 m, kecepatan peluncur tersebut menjadi 144 km.jam-1Usaha total pada peluncur adalah....
A. 20 J
B. 60 J
C. 1200 J
D. 2000 J

Pembahasan

Usaha dan energi kinetik benda:
W = ΔEk
= 1/2 m (v22 - v12)
= 1/2 (2) (402 - 202)
= 1600 - 400 = 1200 J (C)

Soal No. 12

Buah durian berada di pohonnya pada ketinggian 12 m dari tanah. Karena sudah matang, buah durian pun jatuh. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2 dan gesekan udara diabaikan, maka setelah 1 sekon ketinggian buah durian dari atas tanah adalah....
A. 7 m
B. 6 m
C. 5 m
D. 4 m

Pembahasan

Jarak yang ditempuh durian jatuh salam 1 sekon:
s = vot + 1/2 gt2
= 0 + 1/2 (10)(12)
= 5 meter

Tinggi dari tanah dengan demikian adalah:
h = 12 - 5 = 7 meter (A)

Soal No. 13

Sebuah jam dinding berdiameter 10 cm mempunyai tiga buah jarum, masing-masing untuk menunjukkan jam, menit dan detik. Perbandingan banyaknya putaran jarum jam : jarum menit : jarum detik adalah....
A. 1 : 3 : 180
B. 1 : 12 : 720
C. 4 : 12 : 180
D. 4 : 12 : 720

Pembahasan

Misalkan dari jam 1 hingga jam 2 siang:
Jarum jam bergerak 1/12 putaran, jarum menit bergerak 1 putaran, jarum detik bergerak 60 putaran sehingga:
1/12 : 1 : 60 = 1 : 12 : 720 (B)

Soal No. 14

Sebuah pipa berbentuk huruf Y dimasukkan terbalik sehingga kaki kiri dan kaki kanannya tercelup ke dalam dua macam zat cair.

Setelah kedua kakinya tercelup ke dalam zat cair, kemudian bagian atas pipa Y ditutup dengan jari dan ditarik ke atas, sehingga kedua kaki pipa Y terisi kolom zat cair yang tingginya berbeda. Jika massa jenis zat cair pertama 0,80 gram.cm-3 dan massa jenis zat cair kedua 0,75 gram.cm-3, dan kolom zat cair yang lebih rendah tingginya 8 cm, maka selisih tinggi kolom zat cair di kedua pipa U itu adalah.....
A. 1,0666 cm
B. 0,9375 cm
C. 0,3533 cm
D. 0,5333 cm

Pembahasan

Dengan asumsi massa jenis udara jauh lebih kecil dari massa jenis kedua cairan:
ρ1 h1 = ρ2 h2
0,8 x 8 = 0,75 x h2
h2 = 8,5333
Selisih tinggi = 8,5333 - 8 = 0,5333 (D)


Soal No. 15

Tekanan darah normal manusia sehat adalah 80 mm raksa sampai 120 mm raksa. Besar tekanan ini sama dengan....
A. 80 pascal sampai 120 pascal
B. 800 pascal sampai 1200 pascal
C. 10256 pascal sampai 1758 pascal
D. 10526 pascal sampai 15789 pascal

Pembahasan

Misalkan massa jenis air raksa = 13600 kg/m3 dan g = 10 m/s2
80 mm Hg = 0,08 m Hg → memiliki tekanan 0,08 x 10 x 13600 = 10880 Pa
120 mm Hg = 0,12 mHg → memiliki tekanan 0,12 x 10 x 13600 = 16320 Pa
Jawaban yang mendekati adalah D. 10526 pascal sampai 15789 pascal

Soal No. 16

Tepat di permukaan laut, tinggi raksa dalam kolom barometer adalah 760 mm. Jika di suatu daerah tinggi raksa pada kolom barometer adalah 700 mm. maka tekanan udara di daerah tersebut adalah.....
A. 1,86 x 105 Pa
B. 1,10 x 105 Pa
C. 9,3 x 104 Pa
D. 8,96 x 104 Pa

Pembahasan

Tekanan daerah tersebut sama dengan tekanan yang ditimbulkan raksa setinggi 700 mm atau 0,7 m raksa, misalkan g = 9,8 m/s2:
ρ g h = 13600 x 9,8 x 0,7 = 93296 = 9,3 x 104 Pa (C)

Soal No. 17

Sebuah bola diikat dengan tali yang kuat., tidak lentur dan massanya dapat diabaikan. Bola diputar sehingga bergerak melingkar di bidang sejajar permukaan bumi. Pada gerak ini, bola mengalami percepatan karena....
A. gaya gesek udara
B. gaya berat bola
C. gaya tegangan tali
D. gaya gravitasi

Pembahasan

C. gaya tegangan tali

Soal No. 18

Efek Doppler menyatakan perbedaan frekuensi sumber bunyi dengan frekuensi yang diterima pendengar akibat gerak relatif pendengar tehrhadap sumber bunyi. Pernyataan berikut yang benar tentang frekuensi bunyi dalam kajian efek Doppler adalah....
A. frekuensi yang diterima pendengar lebih kecil dari frekuensi sumber jika sumber mendekati pendengar
B. frekuensi yang diterima pendengar lebih besar dari frekuensi sumber jika sumber mendekati pendengar
C. frekuensi yang diterima pendengar lebih besar dari frekuensi sumber jika jika pendengar menjauhi sumber
D. frekuensi yang diterima pendengar lebih kecil dari frekuensi sumber jika pendengar dan sumber bergerak dengan kecepatan sama

Pembahasan

Dari asas doppler:


B. frekuensi yang diterima pendengar lebih besar dari frekuensi sumber jika sumber mendekati pendengar

Soal No. 19

Bandul sederhana dibuat dari tali nylon. Pada tali digantung beban yang massanya 10 gram dan panjang tali bandul 1 meter. Agar frekuensi yang dihasilkan dua kali lipat, maka panjang tali bandul harus diubah menjadi....
A. 0,25 meter
B. 0,50 meter
C. 2,0 meter
D. 4,0 meter

Pembahasan

Frekuensi ayunan berbanding terbalik dengan akar panjang bandul. Sehingga agar frekuensinya dua kali lipat, maka panjang tali bandul diubah menjadi 0,25 meter.

Soal No. 20

Seekor kelelawar A masuk ke goa dengan memancarkan signal dan diterima oleh kelelawar B yang ada di goa tersebut. Jika kelelawar B menerima signal dari kelelawar A dengan frekuensi 21 kHz dan pantulan dari dinding goa dengan frekuensi 22,5 kHz maka frekuensi pelayangan yang terjadi adalah....
A. 43,5 kHz
B. 21,75 kHz
C. 1,5 kHz
D. 0,75 kHz

Pembahasan

Frekuensi pelayangannya adalah 22,5 kHz - 21 kHz = 1,5 kHz (C)