Soal Pembahasan OSN Fisika SMP Kabupaten No. 21-30

Soal dan pembahasan OSN Olimpiade sains SMP Fisika tahun 2014 kabupaten kota. Pembahasan nomor 21 hingga nomor 30.

Soal No. 21

Pada seutas tali menjalar gelombang dengan frekuensi 50 Hz dan panjang gelombang 2 m. Perioda dan kecepatan rambat gelombang itu adalah....
A. 0,02 detik dan 50 ms-1
B. 0,02 detik dan 100 ms-1
C. 0,04 detik dan 50 ms-1
D. 0,5 detik dan 100 ms-1

Pembahasan

Data:
f = 50 Hz
λ = 2 m

Perioda gelombang T = 1/f = 1/50 = 0,02 detik
Cepat rambat v = λ f = 2 (50) 100 m/s (B)

Soal No. 22

Resonansi pertama pada tabung resonansi terjadi ketika panjang kolom udara 20 cm. Resonansi kedua dan ketiga terjadi saat panjang kolom udara berturut-turut adalah...
A. 40 cm dan 60 cm
B. 30 cm dan 40 cm
C. 60 cm dan 100 cm
D. 100 cm dan 200 cm

Pembahasan

Resonansi pertama terjadi saat l = 1/4 λ → λ = 4l = 4(20) = 80 cm
Resonansi kedua saat l = 3/4 λ = 3/4 (80) = 60 cm
Resonansi ketiga saat l = 5/4 λ = 5/4 (80) = 100 cm (C)

Soal No. 23

Sebuah potongan gabus di permukaan air kolam bergerak naik turun akibat gelombang permukaan air. Waktu yang diperlukan dari posisi puncak hingga posisi puncak berikutnya adalah 1,2 detik. Jika permukaan air jarak antara dua puncak gelombang berurutan adalah 10 cm, maka kelajuan rambat gelombang adalah....
A. 12 ms-1
B. 12 cms-1
C. 8,3 ms-1
D. 8,3 cms-1

Pembahasan

Data:
Periode T = 1,2 detik
Panjang gelombang λ = 10 cm

Laju rambat gelombang v = λ / T = 10 cm/1,2 detik = 8,3 cm /detik (D)

Soal No. 24

Gelombang bunyi pada pipa organa tertutup mempunyai pola gelombang serupa dengan...
A. rambatan gelombang pada dawai
B. rambatan gelombang pada kolom udara
C. gelombang stasioner pada seutas dawai dengan salah satu ujung bebas
D. gelombang stasioner pada seutas dawai dengan kedua ujung terikat

Pembahasan

Gelombang bunyi pada pipa organa tertutup mempunyai pola gelombang serupa dengan rambatan gelombang pada kolom udara. (B)

Soal No. 25
Bunyi gemuruh terdengar 4 detik setelah kilatan petir terlihat. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 ms-1 dan cepat rambat cahaya 3 x 108 ms-1, maka jarak tempat terjadinya petir terhadap pengamat adalah....
A. 170 m
B. 340 m
C. 680 m
D. 1360 m

Pembahasan

Data:
t = 4 detik
v = 340 m/s

s = vt = 340 (4)
= 1360 m (D)

Soal No. 26

Gelombang elektromagnetik dipancarkan dari sebuah telepon seluler ke telepon seluler lain melalui medium udara pada frekuensi 2,4 GHz. Panjang gelombang elektromagnetik itu di udara adalah....
A. 0,125 cm
B. 1,25 cm
C. 12,5 cm
D. 125 cm

Pembahasan

Data:
f = 2,4 GHz = 2,4 x 109 Hz
λ =........

Dengan cepat rambat gelombang elektromagnetik  c = 3 x 108 m/s
λ = c/f = 3 x 108 / 2,4 x 109 = 0,125 m = 12,5 cm (C)

Soal No. 27

Bagian alat musik gitar yang merupakan sumber bunyi adalah....
A. kotak udara
B. lubang resonansi
C. pasak pengatur
D. dawai

Pembahasan

Pada dasarnya sumber bunyi pada gitar adalah dawai yang digetarkan. Lubang resonansi atau kotak udara berfungsi memperkuat bunyi yang dihasilkan. (D)

Soal No. 28

Berdasarkan frekuensinya, urutan spektrum cahaya dari frekuensi kecil ke besar adalah....
A. infra merah, cahaya tampak, dan ultraviolet
B. infra merah, ultraviolet, dan cahaya tampak
C. ultraviolet, infra merah, dan cahaya tampak
D. ultraviolet, cahaya tampak, dan inframerah

Pembahasan

Urutan yang benar adalah infra merah, cahaya tampak, dan ultraviolet (A)


Soal No. 29

Fenomena optik yang dimanfaatkan sebagai prinsip dasar cara kerja periskop adalah....
A. pembiasan cahaya
B. pemantulan cahaya
C. difraksi cahaya
D. polarisasi cahaya

Pembahasan

Periskop bekerja berdasarkan prinsip pembiasan cahaya, terdiri dua buah lensa positif sebagai objektif dan okuler serta dua buah prisma siku-siku sama kaki. (A)


Soal No. 30

Dua cermin datar disusun tegak lurus. Sebuah sinar datang pada cermin pertama dengan sudut datang 35°. Sinar pantul cermin pertama menjadi sinar datang bagi cermin kedua. Sudut pantul oleh cermin kedua adalah....
A. 25°
B. 35°
C. 55°
D. 70°

Pembahasan

Sudut pantul oleh cermin kedua besarnya adalah:
90° - 35° = 55°  (C)