Pembahasan OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten Tahun 2012

1. Modulus young = 𝑇𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛

𝑟𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛=

𝐺𝑠𝑦𝑎

𝑙𝑢𝑎𝑠𝑝𝑒𝑟𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎 𝑕𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔

𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑎𝑤𝑎𝑙

=𝑘𝑔 .𝑚 /𝑠2

𝑚 2𝑚

𝑚

=𝑘𝑔

𝑚𝑠2 Jawabannya : B

2. Kesalahan yang disebabkan oleh posisi mata ketika melihat skala alat ukur pada saat

melakukan pengukuran disebut kesalahan paralaks. Jawabannya : D

3. Kgm-1s-2 = kg/ms2adalah satuan untuk tekanan. Jawabannya : A

4. Dari tabel kita akan mengetahui : A = panjang, B = kilogram, C = waktu, D = luas dan E =

newton. Jawabannya : C

5. Besaran yang memiliki satuan yang sama adalah energy kinetic dan energy potensial yaitu

Joule. Jawabannya : C

6. Benda 1 : GLB dengan kecepatan tetap 10m/s. s = v.t pada t = 5s maka s = 50m, pada t = 10s

maka s = 100m

Benda 2 : GLBB dengan percepatan tetap a = ∆𝑣

∆𝑡=

𝑣𝑡−𝑣𝑜

𝑡=

20−0

10= 2𝑚/𝑠2

S= vot+1/2at2 dengan vo = 0, pada t = 5s maka s = 25, pada t = 10s maka s = 100m

Jadi kedua benda memiliki perubahan posisi yang sama pada waktu 10s dengan

perubahan posisi 100m. Jawabannya : D

7. Untuk pipa U yang diisi oleh 2 jenis zat cair yang berbeda akan berlaku pers : ρmhm = ρaha =

0,8.15 = 1.ha maka ha = 12 cm. Volume air = Va = Aa.ha= 1,25.12 = 15 cm3=15 ml.

Jawabannya : C

8. Sebuah benda yang sedang bergerak dengan kecepatan yang tetap/konstan bekerja resultan

gayanya sama dengan nol (hukum 1 Newton). ΣF = 0 maka Fg– F = 0 atau Fg = F = 2 N

Jawabannya : C

9. 9N

2N 4N

R = 9N-2N-4N = 3 N ke atas Jawabannya : A

10. Fa = ρ g Ve atau Ve = 𝐹𝑎

𝜌 𝑔=

8000

0,8.1000= 10𝑐𝑚3 ρe=

𝑚

𝑉𝑒=

193

10= 19,3 𝑔/𝑐𝑚3 Jawabannya : C

11. Daya = energy/waktu atau energy = daya. Waktu atau W = P.t dengan t = T. n = 5.5 = 25

menit = 1500 s sehingga W = 300.1500 = 450.000 J = 450 kJ. Jawabannya : D

12. Berat benda dipermukaan bumi merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda.

Jawabannya : C

13. Sebuah benda yang bergerak menuruni bidang miring kasar b erlaku usaha gaya gesek sama

dengn perubahan energy kinetic balok. Jawabannya : D

14. Untuk bidang miring keuntungan mekanik (KM) = w/F = s/h. Agar KM besar maka s

diperpanjang. Atau dengan kata lain nemeperkecil sudut kemiringan . Jawabannya : C

Benda

X

15. Perhatikan gambar!

F2 F2 sin 30 F1

F1 sin 30

30 30

F2 cos 30 F1 cos 30

ΣFx = F1 cos 30 –F2 cos 30= 10 cos 30 = -10.1/2 3 = -5 3 N

ΣFy= F1 sin 30 +F2 sin 30= 50 sin 30 = 50.1/2 = 25 N

Jawabannya : B

16. Gerak mobil pengebut: GLB maka berlaku s= v.t

Gerak mobil polisi : GLBB maka berlaku S= vot+1/2atp2 dengan vo = 0 sehingga S = 1/2at2

Jika mobil pengebut tersusul oleh mobil polisi maka Sp= Sm atau 1/2atp2 = v.tm dengan tm =

tp+60s sehingga 04tp2 = 25(tp+60) atau tp

2- 62,5tp- 3750 = 0 sehingga tp = 100 s

Sp= 1/2atp2=1/2.0,8.1002=0,4.10000 = 4000 m = 4 km . Jawabannya : C

17. Dengan pers : 𝒇 =𝟏

𝟐𝝅

𝒈

𝒍 kita dapat melihat bahwa frekuensi getaran dipengaruhi oleh

panjang tali (l) tidak dipengaruhi oleh beban. Apabila 2 buah ayunan memiliki panjang sama

maka kedua ayunan memiliki frekuensi sama. f1 = f2 Jawabannya : A

18. Untuk pipa organa terbuka berlaku pers : 𝑓𝑛 =𝑛+1

2𝐿𝑣 𝑓0 =

𝑣

2𝐿 (nada dasar ) maka

nada atas kedua 𝑓2 =3𝑣

2𝐿= 3𝑓0 = 3.420 𝐻𝑧 = 1260 𝐻𝑧. Jawabannya : D

19. Tinggi nada ditentukan oleh frekuensi. Nada tinggi memiliki frekuensi yang besar. Frekuensi

gelombang bunyi adalah banyaknya gelombang dalam waktu 1 detik. Frekuensi besar

memiliki banyak gelombang. Jawabannya : D

20. Intensitas bunyi berlaku pers : 𝐼 =𝑃

4𝜋𝑅2 atau I ~ 1

𝑅2 maka 1

102 : 1

52 =1

100:

1

25= 1: 4

Jawabannya : B

21. 1

2

60 cm

Jarak 1ke2 = 1,5 λ= 60 cm maka λ= 40 cm. v = λ.f = 40 cm. 2 Hz = 80 cm/s

Jawabannya : C

22. 4m

1s 2s 3s 4s 5s 6s

24 m

Amplitudo = tinggi bukit= dalamnya lembah = 4 m

Perioda = waktu untuk 1 gelombang = 2s

Frekuensi = banyaknya gelombang dalam waktu 1s= 0,5Hz

Cepat rambat = 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢 𝑕 𝑔𝑒𝑙𝑜𝑚𝑏𝑎𝑛𝑔

𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢𝑘𝑎𝑛=

24 𝑚

6𝑠= 4𝑚/𝑠 Jawabannya : D

23. Perioda ayunan sederhana : 𝑇 = 2𝜋 𝑙

𝑔 l = panjang tali

Sehingga perioda getaran tidak dipengaruhi oleh massa beban. Jawabannya : C

24. Senar gitar dipetik lebut atau keras itu berarti bahwa senar tersebut diberi amplitudo yang

berbeda. Amplitudo akan mempengaruhi intensitas bunyi dari senar tersebut. Jawabannya :

D

25. Soalnya harus ditinjau ulang. Perbesaran tidak mengenal nilai negative.

26. 𝑃 = 4 −1

𝑃𝑃= 4 −

1

2= 3,5 𝑑𝑖𝑜𝑝𝑡𝑟𝑖 Jawabannya : C

27. Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa maupun di dalm medium karena cahaya

termasuk gelombang elektromagnetik. Jawabannya : D

28. Cermin cembung selalu memiliki sifat bayangan : maya, tegak dan diperkecil Jawabannya : C

29. Untuk lensa cembung : 1

𝑆𝑜 +

1

𝑆𝑖 =

1

𝑓

1

40 +

1

𝑆𝑖 =

1

20 atau

1

𝑆𝑖 =

1

20−

1

40=

2−1

40=

1

40

maka Si = 40 cm. Karena Si=So maka bayangan sama besar dengan benda. .Bayangan hasil

lensa merupakan benda untuk cermin. Karena jarak lensa dan cermin adalah 35 cm, maka

benda untuk cermin berada 5 cm di belakang. Karena bayangan hasil cermin datar sama

besar dengan benda maka bayangan akhirnya adalah sama besar dengan benda.

Jawabannya : C

30. Perhatikan gambar!

35o 110o

35o 65o

120o 25o 25o

Jawabannya : B

31. Untuk cermin cembung : 1

𝑆𝑜 +

1

𝑆𝑖 = −

2

𝑅

1

12 +

1

𝑆𝑖 = −

2

6 atau

1

𝑆𝑖 = −

2

6−

1

12=

−4−1

12=

−5

12𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑆𝑖 = −

12

5= −2,4 𝑐𝑚 Sifat bayangan : maya, tegak dan diperkecil

Jawabannya : C

32. Sifat bayangan pada retina : nyata, terbalik dan diperkecil. Jawabannya : C

33. 𝑛 =𝑐

𝑐𝑛=

𝜆

𝜆𝑛𝑚𝑎𝑘𝑎 1,5 =

𝜆

4800𝐴 𝑠𝑒𝑕𝑖𝑛𝑔𝑔𝑎 𝜆 = 1,5.4800𝐴 = 7200𝐴

𝑛 =𝑐

𝑐𝑛=

𝜆

𝜆𝑛 𝑠𝑒𝑕𝑖𝑛𝑔𝑔𝑎 𝜆𝑛 =

𝜆

𝑛=

7200𝐴

1,2= 6000𝐴. Jawabannya : A

34. Interferensi minimum (saling melemahkan) berlalu pers :

𝑝 .𝑑

𝐿= 2𝑘 − 1

1

2𝜆 dimana (2k-1) = bilangan ganjil dengan k = 1, 2, 3 …

Sehingga interferensi minimum terjadi bila beda jalan antara dua berkas cahaya merupakan

bilangan ganjil dari setengah panjang gelombang. Jawabannya : B

35. Urutan warna dari frekuensi terendah (panjang gelombang terpanjang) ke frekuensi tertinggi

(panjang gelombang terpendek): mereh, jingga, kuning, hijau, biru, ungu. Jawabannya : C

36. Jawabannya : D Jelas

37. Termometer Celcius dan Fahrenheit menunjukkan angka yang sama pada -40. Hubungan

antara thermometer X dan Celcius diberikan dengan pers : 𝒕𝒐𝑿 =𝟑

𝟐𝒕𝒐𝑪 - 20 sehingga jika

toC = -40 maka toX = -80. Jawabannya : C

38. Larutan gula pasir tergolong Jawabannya :

39. 318 K =318-273=45oC toF = 9/5toC + 32 = 9/5.45 + 32 = 81 + 32 = 113oF Jawabannya : B

40. Sinar matahari mengenai besi : radiasi, dari besi ke air : konduksi dan pada air : konveksi

Jawabannya : A

41. Jawabannya : A Karena suhu awalnya tidak diketahui

42. Dengan menggunakan pers : Q = m.c.∆t atau 𝑐 =𝑄

𝑚 .∆𝑡 atau c ~

1

.∆𝑡 dengan kata lain kalor

jenis berbanding terbalik dengan perubahan suhu. Benda A memiliki ∆t lebih besar dari B,

maka kalor jenis A lebih kecil dari B. Jawabannya : D

43. Bimetal jika dipanaskan akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih kecil.

Ketika dipanaskan bimetal melengkung menjauhi kontak atau melengkung ke arah B

Jawabannya : D

44. Qtot = Q1 + Q2 + Q3 = mes.ces.∆tes + mes. Les + mair.cair.∆tair + =0,5.2100. 10 + 0,5. 340.000 + 0,5. 4200.30

=10.500 + 170.000 + 63.000 = 243.500 J = 243,5 k.J Jawabannya : A

45. Pemasangan AC sebaiknya dipasang di dinding bagian ats ruangan karena Jawabannya : B

46.

W =m.g

F

TT sin α

α

x=1,5 cm

3 cm

y=40 cm r

T cos α QQ

Dengan Hukum Coulomb : 𝐹 =𝑘 .𝑄1𝑄2

𝑟2 = 𝑘𝑄2 ….pers (1). Dari gambar supaya dalam keadaan

setimbang F = T cos α ….pers (2) dan T sin α = W sehingga T =𝒘

𝐬𝐢𝐧𝜶… pers 3

dengan sin𝛼 =𝑦

𝑟, 𝑐𝑜𝑠 =

𝑥

𝑟 dengan x = 1,5 cm y = 40 cm dan r = 𝑦2 + 𝑥2 = 402 + 1,52 =

1602,25 = 40 sehingga sin𝛼 =40

40= 1, 𝑐𝑜𝑠𝛼 =

1,5

40= 0,0375 . Pers (3) menjadi T

=𝟖.𝟏𝟎−𝟑.𝟏𝟎

𝟏= 𝟖𝟎. 𝟏𝟎−𝟑𝑵

Pers (2) masukan ke pers (1) sehingga 𝑘𝑄2 = 80. 10−3. 0,0375 maka 𝑄2 =80.10−3 .0,0375

9.109 =

3

9. 10−12𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑄 =

10−6

3 3 coulomb. Jawabannya : D

47. Dengan menggunakan Hukum II Kirchoff dengan arah loop searah jarum jam.

ΣE + Σ(I.R) = 0

(6V + 4V) + I (6Ω +1Ω +2 Ω+10 Ω+1 Ω) = 0

10 V + I (20 Ω) = 0 maka I = 10V/20 Ω = 0,50 A Jawabannya : C

48. Sebuah kumparan yang diberi tegangan searah akan menimbulkan induksi elektromagnetik

jika arus pada kumparan tersebut dipasang saklar yang diputus sambung. Ketika saklar di

tutup maka tidak terjadi arus induksi pada kumparan kedua ( jarum galvanometer menunjuk

angka nol. Jawabannya : D

49. Belum

50.

R2

R3

I1

I2

IB

R1

12 V

Rtot = 3 k Ω = 3000 Ω maka I = V/Rtot = 12 V/3000 Ω = 0.008 A = 8 mA. Sedangkan besarnya

I1 = I2 = ½ I = 4mA. Jadi nilai kuat arus yang mungkin adalah 8 mA dan 4 mA. Jawabannya :

Tidak ada jawabannya

51. Kawat dialiri arus listrik akan menimbulkan medan magnet. Sebuah loop (kumparan)

digerakkan mendekati atau menjauhi kawat akan menimbulkan perubahan jumlah garis gaya

magnet sehingga pada loop akan timbul ggl. Jawabannya : C

52. Sebuah bola logam tak berongga mula-mula netral, kemudian diberi muatan listrik , maka :

Muatan listrik tersebar merata pada permukaan bola

Medan listrik di dalam bola=nol

Potensial listrik di dalam bola = V=kQ/R

Energi listrik = W=Q(V2-V1) artinya berubah tergantung pada potensialnya

Jawabannya : D

53. Ketika sebuah elektron bergerak melalui medan magnetik, gaya Lorentz akan memengaruhi

arah lintasan elektron tegak lurus terhadap bidang medan magnet dan kecepatan elektron.

Jawabannya : D

54. Energi listrik = W = P.t = 100 watt. 24 jam = 2400 wh = 2,4 kwh. Jawabannya : A

55. P1 = 80 W, V1= 220 volt, V2 = 110 V maka P2 = (𝑉2

𝑉1)2 .𝑃1 = (

110

220)2. 80 =

1

4. 80 = 20 𝑊 .

Jawabannya : B

56. Hukum Lens. Jawabannya : C

57. Kajian teoritik berdasarkan penjalaran cahaya. Jawabannya : C

58. Ptot = 4𝝅R2. P = 4.3,14.(1,5.1011)2.1400 = 12,56.2,25.1022.1400 = 39564.1022=3,96.1026 w

Jawabannya : B

59. Lapisan atmosfer mulai dari yang paling dekat ke permukaan bumi adalah troposfer,

stratosfer, mesosfer, termosfer dan eksosfer. Jawabannya : B

60. Komet merupakan benda langit yang mengelilingi matahari dengan lintasan yang sangat

lonjong. Jawabannya : C