√Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/kota – Energi Dan Daya Listrik, Gerak Partikel Bermuatan ⊗ Full Pembahasanya

Pembahasan Soal MIPA , Baik dari segi perhitungan serta rumus singkatnya, sangatlah dibutuhkan untuk membantu dalam menyelesaikan permasalahan yang dihadapi oleh setiap siswa.Kebanyakan dari siswa itu kurang menyukainya karena mereka menganggapnya sangatlah rumit dan susah dengan berbagai rumus yang ada.

√Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/kota – Energi Dan Daya Listrik, Gerak Partikel Bermuatan ⊗ Full Pembahasanya

Dan jika kita lihat dari sisi yang positif, MIPA -Matemarika dan csnya jika kita nalar dari segi logika sebenarnya sangatlagh mudah. Dan kita tidak perlu menghapal rumusnya. Sebab pada dasarnya MIPA meruapakan ilmu pasti yang memang sudah di tentukan dan di golongkan solusi dari permasalahan yang ada,.

Trik Menyukai MIPA : kita jangan anggap MIPA itu pelajaran yang membosankan,dan susah, saat belajar MIPA kita hubungankan dengan dengan kehidupan sehari-hari, belajar MIPA bisa kita buat ke sebuah cerita yang menarik

Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten/kota – Energi dan daya listrik, gerak partikel bermuatan

Energi dan Daya Listrik

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.53
Tarif energi listrik per kWh adalah Rp. 400,-. Di sebuah rumah pesawat TV 100 Watt setiap hari bekerja rata-rata 4 jam dan 2 lampu masing-masing 20 Watt digunakan 10 jam/hari. Biaya pemakaian energi listrik per bulan (30 hari) sebesar….

A. Rp. 4.800,-
B. Rp. 9.600,-
C. Rp. 19.200,-
D. Rp. 21.120,-

Pembahasan

Diketahui :
Tarif energi listrik adalah Rp. 400/kWh
Daya TV = 1 x 100 Watt = 100 Watt dan waktu pemakaian TV = 4 jam x 30 = 120 jam
Daya lampu = 2 x 20 Watt = 40 Watt dan waktu pemakaian lampu = 10 jam x 30 = 300 jam
Ditanya : Biaya pemakaian energi listrik per bulan
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x waktu pemakaian
Energi listrik TV = 100 Watt x 120 jam = 12.000 Watt jam
Energi lampu = 40 Watt x 300 jam = 12.000 Watt jam

Energi total = 12.000 Watt jam + 12.000 Watt jam = 24.000 Watt jam = 24 kilo Watt jam = 24 kilo Watt hour = 24 kWh
Biaya pemakaian energi listrik per bulan = (24 kWh)(Rp. 400/kWh) = (24)(Rp. 400) = Rp. 9.600,-
Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.55
Dua buah lampu masing-masing bertuliskan 24 Watt / 12 Volt dihubungkan paralel, lalu dihubungkan secara seri dengan resistor 2 Ohm. Rangkaian ini kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan sehingga kedua lampu menyala dengan tingkat terang hanya 25% dari terang maksimumnya. Jika salah satu lampu tiba-tiba putus, maka lampu yang lain menyala dengan daya….

A. 12 Watt
B. 7,5 Watt
C. 6 Watt
D. 3 Watt

Pembahasan
Rumus daya :
P = V I
I = P V
atau
P = V I —–> I = V / R
P = V (V / R)
P = V2 / R
R = V2 / P
atau
P = V I —–> V = I R
P = (I R) I
P = I2 R
I2 = P / R
Keterangan : P = daya listrik, V = tegangan listrik, I = kuat arus listrik, R = hambatan lampu

Hitung hambatan rangkaian :
Dua buah lampu masing-masing bertuliskan 24 Watt / 12 Volt, artinya masing-masing lampu menyala terang maksimum dengan daya 24 Watt jika terpasang pada tegangan 12 Volt.
Hambatan masing-masing lampu dihitung menggunakan rumus daya :
R = V2 / P = 122 / 24 = 144 / 24 = 6 Ohm
Kedua lampu terangkai paralel sehingga hambatan penggantinya adalah :
1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/6 + 1/6 = 2/6
R12 = 6/2 = 3 Ohm
Kedua lampu terangkai seri dengan resistor 2 Ohm sehingga hambatan penggantinya adalah :
R = 3 Ohm + 2 Ohm = 5 Ohm
Jadi hambatan rangkaian = R = 5 Ohm.

Hitung kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian :
Jika kedua lampu menyala dengan tingkat terang 25% maka kedua lampu menyala dengan daya 25/100 x 24 Watt = 1/4 x 24 = 24/4 = 6 Watt.
Kuat arus listrik yang mengalir pada lampu dihitung menggunakan rumus daya :
I2 = P / R = 6 Watt / 6 Ohm = 1 Ampere
Kuat arus listrik yang mengalir pada masing-masing lampu adalah 1 Ampere. Kedua lampu terangkai paralel karenanya menurut hukum I Kirchhoff, kuat arus listrik total yang mengalir pada kedua lampu adalah 2 Ampere. Kedua lampu dihubungkan secara seri dengan resistor 2 Ohm sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada resistor 2 Ohm juga bernilai 2 Ampere.
Jadi kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = I = 2 Ampere.

Hitung tegangan listrik sumber ggl :
Tegangan listrik adalah :
V = I R = (2 Ampere)(5 Ohm) = 10 Volt
Ini adalah tegangan sumber GGL yang nilainya tidak berubah baik sebelum salah satu lampu putus maupun setelah salah satu lampu putus.

Hitung hambatan rangkaian setelah salah satu lampu putus :
Jika salah satu lampu putus maka lampu lainnya yang masih menyala terangkai seri dengan resistor 2 Ohm. Dengan demikian, hambatan rangkaian berubah menjadi :
R = 6 Ohm + 2 Ohm = 8 Ohm

Hitung kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian setelah salah satu lampu putus :
Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah :
I = V / R = 10 Volt / 8 Ohm = 1,25 Ampere
Lampu dan resistor terangkai seri sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = kuat arus listrik yang mengalir pada lampu = kuat arus listrik yang mengalir pada resistor.

Hitung daya lampu :
Setelah salah satu lampu putus, lampu lainnya menyala dengan daya sebesar :
P = V I = (10 Volt)(1,25 Ampere) = 12,5 Watt

Gerak elektron

3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.54
Diketahui massa elektron 9,1 x 10-31 kg dan muatan elektron 1,6 x 10-19 C. Beda potensial yang diperlukan untuk mempercepat sebuah elektron dari laju 1 x 105 m/s menjadi 3 x 105 m/s adalah….
A. 28,4375 mV
B. 56,875 mV
C. 113,75 mV
D. 227,5 mV
Pembahasan
Diketahui :
Massa elektron (m) = 9,1 x 10-31 kg
Muatan elektron (q) = 1,6 x 10-19 C
Kelajuan awal (vo) = 1 x 105 m/s —> vo2 = 1 x 1010 m2/s2
Kelajuan akhir (vt) = 3 x 105 m/s —> vt2 = 9 x 1010 m2/s2
Ditanya : Beda potensial (V) yang diperlukan untuk mempercepat sebuah elektron
Jawab :
Perubahan energi potensial listrik = q V = (1,6 x 10-19 C) V
Perubahan energi kinetik = EKt – EKo = 1/2 m (vt2 – vo2) = 1/2 (9,1 x 10-31 kg)(9 x 1010 m2/s2 – 1 x 1010 m2/s2) = (4,55 x 10-31 kg)(8 x 1010 m2/s2) = 36,4 x 10-21 kg m2/s2

Energi bersifat kekal sehingga energi potensial listrik berubah menjadi energi kinetik :
EPL yang hilang = EK yang muncul
(1,6 x 10-19) V = 36,4 x 10-21
V = 36,4 x 10-21 / 1,6 x 10-19
V = 22,75 x 10-2 Volt
V = 227,5 x 10-3 Volt
V = 227,5 miliVolt
Jawaban yang benar adalah D.

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.56
Di sebuah laboratorium seberkas elektron ditembakkan ke arah Utara. Dari atas diamati bahwa berkas itu berbelok ke kiri. Kemudian seberkas elektron ditembakkan ke arah Selatan. Dari atas diamati bahwa berkas itu berbelok ke kiri. Ini berarti di tempat itu terdapat….
A. medan listrik yang arahnya ke Barat
B. medan listrik yang arahnya ke Timur
C. medan magnetik yang arahnya ke atas
D. medan magnetik yang arahnya ke bawah
Pembahasan
Elektron bermuatan listrik sehingga dapat digerakkan oleh gaya listrik maupun gaya magnet ketika elektron berada dalam medan listrik atau medan magnet. Perbedaannya adalah gaya listrik dapat menggerakkan elektron baik ketika elektron diam maupun ketika elektron bergerak, sedangkan gaya magnet hanya bisa menggerakan elektron ketika elektron sedang bergerak.
Perbedaan lainnya adalah gaya listrik searah dengan medan listrik, sedangkan gaya magnet tegak lurus dengan medan magnet. Jadi jika elektron digerakkan oleh gaya listrik maka arah gerak elektron sama dengan arah medan listrik, sebaliknya bila elektron digerakkan oleh gaya magnet maka arah gerak elektron sama dengan arah gaya magnet yang tegak lurus dengan arah medan magnet.

Berdasarkan soal di atas tampak bahwa ketika elektron ditembakkan ke utara, elektron dibelokkan ke kiri (ke arah barat) dan ketika elektron ditembakkan ke selatan, elektron dibelokkan ke kiri (ke arah timur). Jika elektron dibelokkan oleh gaya listrik maka arah gaya listrik yang sama dengan arah medan listrik, selalu berubah-ubah. Arah medan listrik seharusnya konstan. Jadi elektron tidak dibelokkan oleh gaya listrik.
Dapat disimpulkan bahwa yang membelokkan elektron adalah gaya magnet. Untuk menentukan arah gaya magnet (arah elektron dibelokkan), arah medan magnet dan arah elektron ditembakkan, gunakan aturan tangan kanan.
Terapkan aturan tangan kanan seperti penjelasan berikut. Rentangkan tangan kanan, tegakkan ibu jari dan rapatkan keempat jari lainnya. Posisikan agar ibu jari menujuk arah utara (arah gerak elektron) dan keempat jari menunjuk ke arah barat (arah gaya magnet = arah elektron dibelokkan), maka punggung tangan kanan menunjuk ke bawah (arah medan magnet). Sebaliknya posisikan agar ibu jari menunjuk ke arah selatan (arah gerak elektron) dan keempat jari menunjuk ke arah timur (arah gaya magnet = arah elektron dibelokkan), maka punggung tangan kanan menunjuk ke bawah (arah medan magnet). Dapat disimpulkan bahwa elektron berada di dalam medan magnet yang arahnya ke bawah.
Jawaban yang benar adalah D.

Ebook Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010-2011 651 KB

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

• Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
• Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
• Hukum Gerak Newton
• Gerak Lurus
• Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
• Fluida Statis
• Gelombang Bunyi
• Osilasi
• Gelombang Mekanik
• Alat Optik Cermin dan Lensa
• Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
• Gelombang Cahaya
• Pemuaian
• Skala Suhu, Kalibrasi termometer
• Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
• Muatan listrik, Gaya listrik
• Rangkaian listrik, Hambatan listrik
• Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
• Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator

Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten/kota – Energi dan daya listrik, gerak partikel bermuatan

Energi dan Daya Listrik

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.53
Tarif energi listrik per kWh adalah Rp. 400,-. Di sebuah rumah pesawat TV 100 Watt setiap hari bekerja rata-rata 4 jam dan 2 lampu masing-masing 20 Watt digunakan 10 jam/hari. Biaya pemakaian energi listrik per bulan (30 hari) sebesar….

A. Rp. 4.800,-
B. Rp. 9.600,-
C. Rp. 19.200,-
D. Rp. 21.120,-

Pembahasan

Diketahui :
Tarif energi listrik adalah Rp. 400/kWh
Daya TV = 1 x 100 Watt = 100 Watt dan waktu pemakaian TV = 4 jam x 30 = 120 jam
Daya lampu = 2 x 20 Watt = 40 Watt dan waktu pemakaian lampu = 10 jam x 30 = 300 jam
Ditanya : Biaya pemakaian energi listrik per bulan
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x waktu pemakaian
Energi listrik TV = 100 Watt x 120 jam = 12.000 Watt jam
Energi lampu = 40 Watt x 300 jam = 12.000 Watt jam

Energi total = 12.000 Watt jam + 12.000 Watt jam = 24.000 Watt jam = 24 kilo Watt jam = 24 kilo Watt hour = 24 kWh
Biaya pemakaian energi listrik per bulan = (24 kWh)(Rp. 400/kWh) = (24)(Rp. 400) = Rp. 9.600,-
Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.55
Dua buah lampu masing-masing bertuliskan 24 Watt / 12 Volt dihubungkan paralel, lalu dihubungkan secara seri dengan resistor 2 Ohm. Rangkaian ini kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan sehingga kedua lampu menyala dengan tingkat terang hanya 25% dari terang maksimumnya. Jika salah satu lampu tiba-tiba putus, maka lampu yang lain menyala dengan daya….

A. 12 Watt
B. 7,5 Watt
C. 6 Watt
D. 3 Watt

Pembahasan
Rumus daya :
P = V I
I = P V
atau
P = V I —–> I = V / R
P = V (V / R)
P = V2 / R
R = V2 / P
atau
P = V I —–> V = I R
P = (I R) I
P = I2 R
I2 = P / R
Keterangan : P = daya listrik, V = tegangan listrik, I = kuat arus listrik, R = hambatan lampu

Hitung hambatan rangkaian :
Dua buah lampu masing-masing bertuliskan 24 Watt / 12 Volt, artinya masing-masing lampu menyala terang maksimum dengan daya 24 Watt jika terpasang pada tegangan 12 Volt.
Hambatan masing-masing lampu dihitung menggunakan rumus daya :
R = V2 / P = 122 / 24 = 144 / 24 = 6 Ohm
Kedua lampu terangkai paralel sehingga hambatan penggantinya adalah :
1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/6 + 1/6 = 2/6
R12 = 6/2 = 3 Ohm
Kedua lampu terangkai seri dengan resistor 2 Ohm sehingga hambatan penggantinya adalah :
R = 3 Ohm + 2 Ohm = 5 Ohm
Jadi hambatan rangkaian = R = 5 Ohm.

Hitung kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian :
Jika kedua lampu menyala dengan tingkat terang 25% maka kedua lampu menyala dengan daya 25/100 x 24 Watt = 1/4 x 24 = 24/4 = 6 Watt.
Kuat arus listrik yang mengalir pada lampu dihitung menggunakan rumus daya :
I2 = P / R = 6 Watt / 6 Ohm = 1 Ampere
Kuat arus listrik yang mengalir pada masing-masing lampu adalah 1 Ampere. Kedua lampu terangkai paralel karenanya menurut hukum I Kirchhoff, kuat arus listrik total yang mengalir pada kedua lampu adalah 2 Ampere. Kedua lampu dihubungkan secara seri dengan resistor 2 Ohm sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada resistor 2 Ohm juga bernilai 2 Ampere.
Jadi kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = I = 2 Ampere.

Hitung tegangan listrik sumber ggl :
Tegangan listrik adalah :
V = I R = (2 Ampere)(5 Ohm) = 10 Volt
Ini adalah tegangan sumber GGL yang nilainya tidak berubah baik sebelum salah satu lampu putus maupun setelah salah satu lampu putus.

Hitung hambatan rangkaian setelah salah satu lampu putus :
Jika salah satu lampu putus maka lampu lainnya yang masih menyala terangkai seri dengan resistor 2 Ohm. Dengan demikian, hambatan rangkaian berubah menjadi :
R = 6 Ohm + 2 Ohm = 8 Ohm

Hitung kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian setelah salah satu lampu putus :
Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah :
I = V / R = 10 Volt / 8 Ohm = 1,25 Ampere
Lampu dan resistor terangkai seri sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = kuat arus listrik yang mengalir pada lampu = kuat arus listrik yang mengalir pada resistor.

Hitung daya lampu :
Setelah salah satu lampu putus, lampu lainnya menyala dengan daya sebesar :
P = V I = (10 Volt)(1,25 Ampere) = 12,5 Watt

Gerak elektron

3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.54
Diketahui massa elektron 9,1 x 10-31 kg dan muatan elektron 1,6 x 10-19 C. Beda potensial yang diperlukan untuk mempercepat sebuah elektron dari laju 1 x 105 m/s menjadi 3 x 105 m/s adalah….
A. 28,4375 mV
B. 56,875 mV
C. 113,75 mV
D. 227,5 mV
Pembahasan
Diketahui :
Massa elektron (m) = 9,1 x 10-31 kg
Muatan elektron (q) = 1,6 x 10-19 C
Kelajuan awal (vo) = 1 x 105 m/s —> vo2 = 1 x 1010 m2/s2
Kelajuan akhir (vt) = 3 x 105 m/s —> vt2 = 9 x 1010 m2/s2
Ditanya : Beda potensial (V) yang diperlukan untuk mempercepat sebuah elektron
Jawab :
Perubahan energi potensial listrik = q V = (1,6 x 10-19 C) V
Perubahan energi kinetik = EKt – EKo = 1/2 m (vt2 – vo2) = 1/2 (9,1 x 10-31 kg)(9 x 1010 m2/s2 – 1 x 1010 m2/s2) = (4,55 x 10-31 kg)(8 x 1010 m2/s2) = 36,4 x 10-21 kg m2/s2

Energi bersifat kekal sehingga energi potensial listrik berubah menjadi energi kinetik :
EPL yang hilang = EK yang muncul
(1,6 x 10-19) V = 36,4 x 10-21
V = 36,4 x 10-21 / 1,6 x 10-19
V = 22,75 x 10-2 Volt
V = 227,5 x 10-3 Volt
V = 227,5 miliVolt
Jawaban yang benar adalah D.

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.56
Di sebuah laboratorium seberkas elektron ditembakkan ke arah Utara. Dari atas diamati bahwa berkas itu berbelok ke kiri. Kemudian seberkas elektron ditembakkan ke arah Selatan. Dari atas diamati bahwa berkas itu berbelok ke kiri. Ini berarti di tempat itu terdapat….
A. medan listrik yang arahnya ke Barat
B. medan listrik yang arahnya ke Timur
C. medan magnetik yang arahnya ke atas
D. medan magnetik yang arahnya ke bawah
Pembahasan
Elektron bermuatan listrik sehingga dapat digerakkan oleh gaya listrik maupun gaya magnet ketika elektron berada dalam medan listrik atau medan magnet. Perbedaannya adalah gaya listrik dapat menggerakkan elektron baik ketika elektron diam maupun ketika elektron bergerak, sedangkan gaya magnet hanya bisa menggerakan elektron ketika elektron sedang bergerak.
Perbedaan lainnya adalah gaya listrik searah dengan medan listrik, sedangkan gaya magnet tegak lurus dengan medan magnet. Jadi jika elektron digerakkan oleh gaya listrik maka arah gerak elektron sama dengan arah medan listrik, sebaliknya bila elektron digerakkan oleh gaya magnet maka arah gerak elektron sama dengan arah gaya magnet yang tegak lurus dengan arah medan magnet.

Berdasarkan soal di atas tampak bahwa ketika elektron ditembakkan ke utara, elektron dibelokkan ke kiri (ke arah barat) dan ketika elektron ditembakkan ke selatan, elektron dibelokkan ke kiri (ke arah timur). Jika elektron dibelokkan oleh gaya listrik maka arah gaya listrik yang sama dengan arah medan listrik, selalu berubah-ubah. Arah medan listrik seharusnya konstan. Jadi elektron tidak dibelokkan oleh gaya listrik.
Dapat disimpulkan bahwa yang membelokkan elektron adalah gaya magnet. Untuk menentukan arah gaya magnet (arah elektron dibelokkan), arah medan magnet dan arah elektron ditembakkan, gunakan aturan tangan kanan.
Terapkan aturan tangan kanan seperti penjelasan berikut. Rentangkan tangan kanan, tegakkan ibu jari dan rapatkan keempat jari lainnya. Posisikan agar ibu jari menujuk arah utara (arah gerak elektron) dan keempat jari menunjuk ke arah barat (arah gaya magnet = arah elektron dibelokkan), maka punggung tangan kanan menunjuk ke bawah (arah medan magnet). Sebaliknya posisikan agar ibu jari menunjuk ke arah selatan (arah gerak elektron) dan keempat jari menunjuk ke arah timur (arah gaya magnet = arah elektron dibelokkan), maka punggung tangan kanan menunjuk ke bawah (arah medan magnet). Dapat disimpulkan bahwa elektron berada di dalam medan magnet yang arahnya ke bawah.
Jawaban yang benar adalah D.

Ebook Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010-2011 651 KB

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

• Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
• Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
• Hukum Gerak Newton
• Gerak Lurus
• Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
• Fluida Statis
• Gelombang Bunyi
• Osilasi
• Gelombang Mekanik
• Alat Optik Cermin dan Lensa
• Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
• Gelombang Cahaya
• Pemuaian
• Skala Suhu, Kalibrasi termometer
• Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
• Muatan listrik, Gaya listrik
• Rangkaian listrik, Hambatan listrik
• Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
• Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator

Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten/kota – Fluida statis

Tekanan fluida

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.13
Perhatikan gambar berikut! Percepatan gravitasi 10 N/kg, jika luas penampang ikan yang tertekan oleh air di atasnya sebesar 6 cm2, maka gaya yang menekan ikan dari air di atasnya adalah….

1. 5,1 N
2. 85 N
3. 8500 N
4. 8600 N

Pembahasan
Diketahui :
Percepatan gravitasi (g) = 10 N/kg
Luas penampang ikan (A) = 6 cm2 = 6 x 10-4 m2
Massa jenis air = 1 gram/cm3 = 1 (10-3 kg) / 10-6 m3 = 103 kg/m3 = 1000 kg/m3
Ketinggian air = 100 cm – 15 cm = 85 cm = 85 x 10-2 meter
Ditanya : Gaya yang menekan ikan dari air di atasnya
Jawab :
Jawaban yang benar adalah A.

Kapilaritas dan tegangan permukaan zat cair

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.14
Semakin kecil tetesan zat cair, bentuk tetesannya semakin mendekati bentuk bola. Untuk suatu nilai volume tertentu, dapat dibuktikan  bahwa bentuk bola memiliki luas permukaan terkecil dibandingkan dengan bentuk-bentuk lainnya. Bentuk tetesan zat cair yang mendekati bentuk bola itu berkaitan dengan konsep….

1. Massa jenis
2. Adhesi dan kohesi
3. Tegangan permukaan
4. Miniskus dan kapilaritas

Pembahasan
Bentuk tetesan zat cair yang mendekati bentuk bola itu berkaitan dengan konsep tegangan permukaan. Secara matematis, tegangan permukaan adalah gaya per satuan panjang. Gaya yang dimaksud adalah gaya kohesi. Kohesi adalah gaya tarik menarik antara molekul sejenis sedangkan gaya adhesi adalah gaya tarik antara molekul tak sejenis.
Adanya gaya kohesi yang lebih kuat antara molekul air dengan molekul air dan gaya adhesi yang lemah antara molekul air dengan molekul udara atau molekul benda lainnya menyebabkan semua molekul air saling tarik menarik untuk berkumpul. Molekul-molekul air di bagian dalam tetesan air, menarik molekul air di sebelah luar untuk merapat. Molekul air di sebelah luar mempunyai gaya adhesi yang lebih lemah sehingga mudah ditarik untuk merapat. Dan bentuk tetesan air yang terbentuk menyerupai bola. Pada proses ini permukaan tetesan air tampak menegang akibat adanya gaya tarik antara molekul air.
Jawaban yang benar adalah C.

3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.15
Peristiwa naiknya air pada pipa kapiler adalah karena….

1. gaya adhesi antara air dan kaca mampu menarik air ke atas
2. gaya kohesi antara air dan kaca mampu menarik air ke atas
3. adanya gaya Archimedes
4. tekanan hidrostatik di permukaan air pada pipa kapiler sangat kecil

Pembahasan
Peristiwa naiknya air pada pipa kapiler terjadi karena gaya adhesi antara molekul air dan molekul pipa kapiler lebih besar daripada gaya kohesi antara molekul air dengan molekul air. Gaya adhesi antara molekul air dan molekul pipa kapiler lebih besar sehingga mampu menarik air ke atas.
Pipa kapiler bisa berupa pipa kaca, sumbu kompor, dll.
Jawaban yang benar adalah A.

Gaya apung dan hukum Archimedes
4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.16
Sebuah kapal yang berlayar di laut memasuki sungai yang cukup lebar dan dalam. Jika massa jenis air laut 1100 kg/m3, massa jenis air tawar 1000 kg/m3, maka perbandingan gaya Archimedes yang dialami kapal di laut dan di sungai adalah….

1. 11 : 10
2. 10 : 11
3. 121 : 100
4. 1 : 1

Pembahasan
Diketahui :
Ditanya : Perbandingan gaya Achimedes yang dialami kapal di laut dan di sungai
Jawab :
Jika benda terapung maka gaya apung (FA) = gaya berat (w) :
Hukum Archimedes menyatakan bahwa gaya apung yang bekerja pada benda yang tercelup dalam fluida (air) sama dengan berat fluida (air) yang dipindahkannya. Volume benda yang tercelup dalam fluida (air) sama dengan volume fluida (air) yang dipindahkan.

Perbandingan volume benda tercelup dalam air laut dan air sungai :
Jawaban yang benar adalah B.

5. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.16
Sebuah balok kayu dicelupkan dalam air. Ternyata 25% bagian berada di atas permukaan air dan 75% berada dalam air. Bila massa jenis air 1 g/cm3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka massa jenis balok kayu adalah….

1. 0,025 kg/m3
2. 0,075 g/cm3
3. 0,250 kg/m3
4. 0,750 g/cm3

Pembahasan
Diketahui :
Bagian balok yang berada di atas permukaan air = 25% = 25/100 = 0,25
Bagian balok yang tercelup dalam air = 75% = 75/100 = 0,75
Massa jenis air = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
Percepatan gravitasi = 10 m/s2
Ditanya : Massa jenis balok kayu
Jawab :
Volume balok yang tercelup di dalam air = perbandingan massa jenis balok terhadap massa jenis air
Jawaban yang benar adalah D.

Ebook Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010-2011 651 KB

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

• Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
• Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
• Hukum Gerak Newton
• Gerak Lurus
• Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
• Fluida Statis
• Gelombang Bunyi
• Osilasi
• Gelombang Mekanik
• Alat Optik Cermin dan Lensa
• Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
• Gelombang Cahaya
• Pemuaian
• Skala Suhu, Kalibrasi termometer
• Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
• Muatan listrik, Gaya listrik
• Rangkaian listrik, Hambatan listrik
• Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
• Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator

Tweet

Subscribe to receive free email updates: