Challenging Questions SMP

5 July 2009

Soal OSN 2008 Nasional

1. Sebuah benda bermassa m = 5 kg dilepaskan pada sebuah papan luncur dari titik A yang tingginya 8 m di atas tanah. Benda meluncur turun hingga titik terendah B, kemudian naik ke C dan akhirnya jatuh ke air hingga tenggelam di dasar kolam yang dalamnya 1,2 m. Laju benda ketika di C adalah 8 m/s. Pada gerakan tersebut lintasan A-B adalah lurus dan kasar sehingga benda mengalami gaya gesek konstan yang besarnya f dan lintasan B-C adalah lintasan licin. Gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s2, dan massa jenis air 1000 kg/m3.

a. Berapakah laju benda di titik B ?
b. Berapakah besar gaya gesek f ?
c. Berapakah besar percepatan yang dialami benda ketika berada di antara A dan B ?
d. Berapakah besar gaya hidrostatis yang dialami permukaan balok seluas 4 cm2 setelah diam di dasar kolam ?

untitled

Konsep: Usaha, energi, gaya archimedes

Buktikan:
a. 10 m/s
b. 15 N
c. 5  m/s
d. 4,8 N

Advertisements

Soal dan Solusi OSN SMP 2008

4 July 2009

Pembahasan Soal OSN 2008 SMP Nasional

2. Kawat nikelin dengan panjang l1 = 2 m, luas penampang A1 = 0,25 mm2, dan hambat jenis ρ1 = 6,8 x 10-8 ohm.meter disambungkan dengan kawat tungsten dengan panjang l2 = 2m, luas penampang A2 = 0,25 mm2, dan hambat jenis ρ2 = 5,6 x 10-8 ohm.meter.

Sambungan kedua kawat itu dipilin untuk dijadikan sebagai elemen pemanas. Elemen pemanas itu dicelupkan ke dalam sebuah kalorimeter yang berisi air yang suhunya 23 °C dan dihubungkan dengan sumber tegangan ε = 6 volt yang hambatan dalamnya r = 0,008 ohm selama t = 5 menit. Kapasitas panas kalorimeter H = 1,75 kalori/°C, massa air m = 150 gram, Kalor jenis air c = 1 kalori/gram.°C. dan 1 kalori = 4,2 joule.

a) Berapakah jumlah panas yang dihasilkan elemen pemanas ?

b) Berapakah suhu air setelah dipanaskan ?

 Konsep: Rangkaian listrik, Transfer Kalor, Suhu
Pembahasan:
(a). Dua kawat yang dipilin merupakan rangkaian seri 2 resistor dengan masing-masing besarnya R = ρl/A
Maka rangkaian pengganti total adalah Rs =(ρ1+ρ2) l/A (ukuran kedua kawat sama) = 0,992 ohm
Sumber DC dengan hambatan dalam r, menghasilkan total pengganti resistor menjadi RT = 0,992 + 0,008 = 1 ohm.
Maka total daya yang dikerjakan oleh sumber listrik adalah P = V2/R = (6)2 / 1 = 36 watt.

Total energi yang dilakukan oleh sumber listrik adalah Q = Pt = (36)*(5*60 s) = 10.800 J atau 2571,43 kalori.

untitled

(b). Kalor yang dilakukan bateri akan diserap oleh calorimeter dan air (dengan effisiensi 1) maka:

Q bateri = mcΔT + HΔT

Didapat ΔT = 16,95 ‘C

Maka Takhir = 23 +ΔT

Takhir = 39,95 ‘C ≈ 40 ‘C


Soal dan Solusi OSN SMP 2008

3 July 2009

Pembahasan Soal OSN 2008 SMP Kabupaten/Kota

39. Es yang sedang mencair dan air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm diukur oleh termometer T menunjukkan skala 20 dan 220. Jika termometer tersebut dimasukan ke dalam air yang bersuhu 45˚C, maka skala pembacaan termometer T menunjukkan angka …
a. 100˚
b. 110˚
c. 120˚
d. 130˚

Jawaban: B
Konsep: Suhu
Pembahasan:
Dari informasi diatas, maka diketahui hubungan termometer T dan Celsius adalah:
T = 2*(C+10)
Untuk C = 45˚ maka T = 110˚


Soal dan Solusi OSN SMP 2008

2 July 2009

Pembahasan Soal OSN 2008 SMP Propinsi

18. Jika gelombang transversal disamping ini memiliki frekuensi 30 Hz, maka cepat rambatnya adalah …

a. 1,2 m/s
b. 2,4 m/s
c. 3,6 m/s
d. 8,6 m/s

untitled

Jawaban: A
Konsep: Getaran dan Gelombang
Pembahasan:
Dari gambar dapat dilihat bahwa 3λ= 12cm, maka:
λ= 4 cm
Sehingga kecepatan gelombang(v) adalah
v=λf = (0,04m)(30Hz) = 1,2 m/s


Soal dan Solusi OSN SMP 2008

2 July 2009

Pembahasan Soal OSN 2008 SMP Propinsi

39. Es yang sedang mencair dan air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atm diukur oleh termometer T menunjukkan skala 20 dan 220. Jika termometer tersebut dimasukan ke dalam air yang bersuhu 45˚C, maka skala pembacaan termometer T menunjukkan angka …

a. 100˚
b. 110˚
c. 120˚
d. 130˚

Jawaban: B
Konsep: Suhu
Pembahasan:
Dari informasi diatas, maka diketahui hubungan termometer T dan Celsius adalah:

T = 2*(C+10)
Untuk C = 45˚ maka T = 110˚


Soal dan Solusi OSN SMP 2008

1 July 2009

Pembahasan Soal OSN 2008 SMP Kabupaten/Kota

30. Lensa dengan kekuatan 10 dioptri memiliki panjang fokus ….
a. 1 cm
b. 10 cm
c. 100 cm
d. 1000 cm

 Jawaban: B
Konsep: Lensa
Pembahasan:
Dioptri (P) = 1/f
Sehingga f = 1/P (dalam satuan meter).
Maka f = 1/10 = 10 cm


Soal dan Solusi OSN SMP 2008

1 July 2009

Pembahasan Soal OSN 2008 SMP Kabupaten/Kota

12. Sebuah benda yang massa jenisnya ρ sama dengan massa jenis air berada di dasar kolam air yang dalamnya h. Jika percepatan gravitasi g, massa benda m dan volume benda V, maka besar gaya normal dari dasar kolam ke benda adalah …
a. ρgV
b. ρgh
c. mg
d. nol 

Jawaban: D
Konsep: Gaya Apung (Archimedes).
Pembahasan:
Keadaan melayang terjadi ketika massa jenis air sama dengan massa jenis benda dan gaya keatas oleh air sama dengan berat benda, sehingga permukaan dasar kolam tidak mengeluar gaya normal untuk menahan benda tersebut.