8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
1/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 81
BABAK PENYISIHAN SELEKSI TINGKAT PROVINSI
BIDANG KOMPETISI
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
2/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 82
Olimpiade Sains Nasional Pertamina 2012
Petunjuk :
1. Tuliskan secara lengkap Nama, Nomor Ujian dan data lainnya
pada Lembar Jawab Komputer (LJK).
2. Ujian seleksi ini terdiri dari 60 soal pilihan ganda.
3.
Setiap jawaban benarakan mendapat nilai 2, 3, atau 4 tergantungtingkat kesulitan soal; sedangkan jawaban yang salahakan diberi
nilai nol.
4. Tingkat kesulitan masing-masing nomor telah ditetapkan dan
dirahasiakan oleh Tim Soal dan tidak dicantumkan di lembar soal.
5. Waktu ujian berlangsung selama 120 menit.
6. Gunakan pensil 2B untuk mengisi jawaban anda pada lembar LJK.
7. Semua jawaban harus ditulis di lembar LJK yang tersedia.
8. Peserta dapat mulai bekerja bila sudah ada tanda mulai dari
pengawas.9. Peserta tidak diperkenankan meninggalkan ruangan ujian sebelum
waktu ujian berakhir.
10.Peserta harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti dari
Pengawas.
11.Letakkan lembar jawaban di meja sebelah kanan dan segera
meninggalkan ruangan.
12. Tidak diperkenankanmenggunakan kalkulator.
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
3/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 83
Pilihlah jawaban yang paling tepat
1. Suatu objek diam di posisi kjir 0,20,40,3 ++=r
m. Objek ini kemudian
mengalami percepatan jtia 5,10,1 +=r
m/s2, tdalam sekon. 2,0 sekon setelah
dipercepat, objek berada di posisi:
a. kjir 0,80,100,9 ++=r
m.
b. kjir 0,40,60,5 ++=r
m.
c. kjir 0,20,100,5 ++=r
m.
d. kjir 0,20,60,5 ++=r
m.
e. kjir 0,40,60,5 ++=r
m.
2. Sebuah sepeda bergerak dengan percepatan 0,2 m/s2. Sepeda tersebutmelintasi sebuah lintasan lengkung dengan jejari kelengkungan 10 mdengan laju 1 m/s. Jika
te dan
re masing-masing merupakan vektor satuan
arah tangensial dan radial maka saat di lintasan ini, percepatan totalsepeda adalah:
a. 0,2 ta e=r
m/s2
b.
0, 2 0,1t ra e e= r
m/s2.
c. 0, 2 0,1r ta e e= +r
m/s2.
d. 0,2 ra e=r
m/s2.
e.
0, 2 0,1t ra e e= +r
m/s2.
3. Dua buah balok, salah satunya bermassa 5 kg dan lainnya 10 kg, terletak
pada bidang miring seperti ditunjukkan pada gambar. Balok 5 kg didorongke atas sepanjang bidang miring oleh gaya
sebesar 150 N. Anggap tidak ada gaya
gesek antara balok-balok dan bidang
miring, dan percepatan gravitasi 10 m/s2.
Tentukan besar gaya tekan yang diberikan
oleh balok 5 kg terhadap balok 10 kg.
a. 1002Nb.
100Nc. 502Nd.
50Ne. 252N
4. Sebuah mobil box bergerak dengan percepatan 8 m/s2 pada jalan
mendatar. Di dalam box mobil terdapat sebuah
peti bermassa 3 kg yang diikatkan ke dinding
box bagian depan melalui sebuah pegas seperti
ditunjukkan pada gambar. Antara lantai box
mobil dan peti terdapat gesekan dengan
koefisien gesek statik dan kinetik masing-masing
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
4/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 84
0,6 dan 0,4. Dari pilihan-pilihan berikut, situasi mana yang terjadi pada
pegas (anggap percepatan gravitasi 10 m/s2).
a. Pegas teregang sepanjang 12 cm.
b. Pegas tertekan sepanjang 12 cm.
c.
Pegas teregang sepanjang 6 cm.d. Pegas tertekan sepanjang 6 cm.
e. Pegas tidak teregang ataupun tertekan.
5. Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah silinder pejal bermassa M pada
bidang miring dengan sudut kemiringan .
Silinder tersebut dihubungkan dengan
benda bermasa m dengan tali melalui
sebuah katrol tak bermassa. Anggaplahsilinder akan menggelinding tanpa slip ke
kiri. Tentukan harga minimum M/m agar
silinder menggelinding dipercepat ke
bawah.
a. >
b.
>
c. >
d.
>
e. >
6.
Gambar di bawah ini menunjukkan
sebuah benda titik bermassa m
bergerak dengan kecepatan
konstan v menuju sebuah tongkat
yang diam, bermassa m dan
panjang l. Arah v dan tongkat
saling tegak lurus. Benda tersebut
menumbuk tongkat secara tidakelastis tepat diujungnya, sehingga
tongkat akan berotasi dengan
kecepatan sudut . Tentukanlah nilai .
a. = b.
= c. = d.
= e. =
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
5/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 85
7. Tegangan tali rata-rata terhadap waktu pada pendulum sederhana
dengan panjang talil, massa pendulum mdan amplitudo angular adalah:a. + b.
c. d.
+
e.
8. Dua buah massa mdihubungkan satu sama lain dengan sebuah pegas dan
masing-masing juga dihubungkan ke tembok oleh dua buah pegas seperti
terlihat paga gambar. Ketiga pegas
tersebut memiliki konstanta pegas
yang sama, k. Jika frekuensi salah
satu mode vibrasi normal yang
terjadi adalah maka frekuensi
mode vibrasi normal yang lain
adalah:
a. b. 3
c. d.
3e. 2
9. Sebuah sumber memancarkan gelombang bola. Jika taraf intensitas pada
jarak adalah dan jarak adalah . Maka perbandingan antara dan adalah:a. 1 1 2
1
10 ( / )log r r
b. 1 1 21
0 ( /1 )log r r
+
c.
1 1 2
1
0 ( /2 )log r r
d. 1 1 21
0 ( /2 )log r r
+
e.
1 1 2
1
( / )log r r
+
10. Sebuah radar memancarkan gelombang mikro dengan frekuensi =2,0 . Kemudian gelombang tersebut dipantulkan oleh sebuah mobilyang bergerak menjauhi sumber dan perbedaan frekuensi yang terukur
adalah sebesar = 293 . Jika kecepatan gelombang mikro di udara3,010/maka kecepatan mobil adalah:a.
= 18 /
b. = 22 /c.
= 26 /
d. = 30 / e.
= 35 /
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
6/21
________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-
11. Pipa Pitot ditempelk(lihat gambar). Anggdiabaikan dan perce
Jika perbedaan tingadalah h dan massturut adalah dan
satuan waktu Q yan
a. 02Q S g h
=
b. 02Q S g h
=
c.0
2Q S g h
=
12. Sebuah silinder horisjenisnya . Ujung ki
kanan dibatasi olehs (lihat gambar). Jikoleh gaya tetap sel
semua, berapakahdilakukan oleh gaya
a.3
2 2
VW
s t
=
b.3
2 22
VW
s t
=
13. Sebuah satelit bermeliptik. Di lintasan interdekat satelit ke b
adalah sebesar:
a. R
GM
3
b. R
GM
4
e. R
GM
_________________PERTAMINA 2012
n pada pipa gas horisontal yang penap viskositas gas dapatpatan gravitasi di tempat itu g.
i cairan pada pipa Pitota jenis gas dan cairan berturut-
0 , berapakah volume gas per
mengalir di dalam pipa?
d. 0Q S g h
=
e.2Q S g h=
ontal yang volumenya Vberisi penuhri dibatasi oleh piston yang dapat be
inding dengan lubang kecil yang luaa piston didorong ke kananama thingga airnya keluar
usaha W yang telahtersebut?
c.3
2 24
VW
s t
=
d.3
2 26
VW
s t
=
e.W
ssa mmengorbit bumi yang massai, jarak terjauh satelit ke bumi sebesumi, Rrr 22 minmax == . Kecepatan sateli
c. R
GM
4
3
d. R
GM
3
4
86
mpangnya S
0
air yang massagerak dan ujung
penampangnya
3
2 28
V
s t
=
, dalam lintasanr dua kali jarakdi titik terdekat
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
7/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 87
14. Sebuah mobil bermassa 1300 kg dipacu dengan laju 72 km/jam ke arahutara di suatu tempat yang terletak 30 LU dan 90 BT. Akibat gayakoriolis, mobil ini memperoleh percepatan sebesar:
a. 1,45 x 10-3m/s2ke barat.b.
2,50 x 10-3m/s2ke selatan.c. 2,90 x 10-3m/s2ke timur.
d. 2,50 x 10-3m/s2ke utara.e.
1,45 x 10-3m/s2ke Timur.
15.
Sebuah pendulum sederhana bermassa mdan panjang lberayun di bidangxydengan sudut ( )t di sebuah mobil yang dipercepat dengan percepatana dalam arah x. merupakan sudut yang dibentuk oleh tali pendulumdengan garis vertikal yang melalui sumbu rotasi pendulum (sumbu y).Anggaplah bahwa saat t = 0 mobil berada di 0=x dengan kecepatan
0vx=&
. Persamaan gerak pendulum sederhana ini dapat dinyatakan dengan:
a. cossinl
a
l
g=&& .
b. cossinl
a
l
g+=&& .
c. sincosl
a
l
g++=&& .
d. sinsinl
a
l
g+=&&
e. sincos
l
a
l
g=&&
16. Sebuah pendulum sederhana dibuat dari beban bermassa m dan benang
tidak bermassa dengan panjang l. Pendulum berayun pada bidang vertikal
dengan laju pertambahan panjang tali konstan==kdt
dl. Hamiltonian untuk
pendulum ini dapat dinyatakan dengan:
a. cos2
1
2
2
2
2
mglmkml
pH l = .
b. cos2
1
2
2
2
2
mglmkml
pH = .
c. cos2 2
2
mglml
pH = .
d. 22
2
2
1
2mk
ml
pH l =
e.
( ) cos
2
1
2
2
2
2
mglmkml
ppH l
+=
17.
Dalam percobaan tetes minyak Milikan, sebuah tetes minyak memiliki jari-
jari = 1,6 10m dan kerapatan = 8,5 10/ jatuhbebas memasuki medan listrik homogen E (arah E ke bawah). Untuk
membuat tetes minyak diam, besar medan listrik yang diperlukan adalah
= 1,9 10/ . Muatan tetes minyak tersebut secara pendekatandalam parameter ( = 1,6 10) adalah:a.
2 b. 3 c. 4 d. 5 e. 6
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
8/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 88
O
R
18. Sebuah elektron bergerak pada sumbu x dengan kecepatan v memasukidaerah medan listrik homogen Edi dalam ruang dua keping sejajar (lihatgambar) dengan panjang keping a. Sebuah layar untuk mengamati posisielektron ketika keluar dari keping sejajar tersebut dipasang pada jarak bdari ujung keping. Jarak vertikal elektron ketika mengenai layar yadalah:
a. = +
b. = + c. = +
d. = + 2e. = 2 +
19. Sebuah kawat berbentuk seperempat lingkaran bermuatan
q yang terdistribusi secara homogen sepanjang kawat.
Jika jari-jari kelengkungan kawat R, tentukan kuat medan
listrik di titik O (lihat gambar) akibat distribusi muatanpada kawat.
a.
b.
c.
d.
e.
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
9/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 89
20. Sebuah kawat silindris dengan penampang
berjari-jari R membawa arus I dengan
distribusi kerapatan arus yang memenuhi
hubungan = , dengan jarak ke sumbukawat, dan konstanta (lihat gambar).Tentukan besar induksi magnetik padasetiap titik di dalam kawat dengan < a.
b.
c.
d.
e.
21. Sebuah bola konduktor berongga memiliki jari-
jari dalam a dan jari-jari luar luar c. Ruang diantara dua permukaan bola ini diisi dengan
dua bahan dielektrik yang berbeda. Bahan
dengan konstanta dielektrikum K1 diletakan di
antara a dan b, sedangkan K2di antara b dan
C (lihat gambar). Kapasitas kapasitor sistem ini
adalah:
a. =
b. = c. =
d. =
e. =
22. Sebuah bahan dielektrik berbentuk
silinder berongga dengan jari-jari
dalamdan jari-jari luar . Di sepanjangsumbu silinder diletakkan muatan garisdengan rapat muatan persatuan panjang
. Jika konstanta dielektrikum bahandielektrik adalah K, maka muatan induksi
per satuan panjang pada permukaan luar
adalah:
a.
b.
c. d.
e.
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
10/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 90
23. Perhatikan gambar rangkaian DC dibawah ini. Mula-mula saklar Sdalam
keadaan terbuka untuk dalam waktu yang lama, kemudian pada saat t =
0, saklar S ditutup. Arus listrik sebagai fungsi waktu, setelah saklarditutup adalah:
a. = +
b. = +
c. = +
d. =
+
e. =
24.
Sebuah rangkaian RL berfungsi sebagai high pass filter (yaitu rangkaian
yang dapat memfilter arus ac berfrekuensi rendah) diberikan pada
gambar dibawah ini.
Hambatan R merupakan
hambatan dalam dari induktor.
Jika V1 dan V2 masing-masing
adalah tegangan input dan
tegangan output yang diukur
terhadap ground, maka
frekuensi arus ketika rasiotegangan
=
adalah:
a. =
b. =
c. =
d. =
e. =
S C
R
R1
V
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
11/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 91
25. Suatu ruangan diberi medan magnet uniform sebesar 5,0 x 10 -2T. Medanmagnet tadi terletak di bidang xy dalam arah 30 terhadap sumbu x.
Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan iv 100,4 6=r
m/s memasuki
daerah tadi. Massa dan muatan elektron masing-masing adalah 9,1 x 10-31
kg dan 1,6 x 10-19C. Gaya magnet yang dialami elektron tadi dinyatakandengan:
a. kF 106,1 14+=r
N.
b. kF 106,1 14=r
N.
c. kF 102,3 14=r
N.
d. jF 108,2 14+=r
N.
e. jF 106,1 14=r
N.
26. Sebuah kawat dengan panjang L dilengkungkan membentuk sebuah tiga
per empat lingkaran. Kawat dialiri arus I dan diletakkan di lingkarandengan jejari yang sama. Medan magnet di pusat lingkaran sebesar:
a.L
IB o
16
3=
b.L
IB o
8
9=
c.L
IB o
4
3=
d.L
IB o
16
9=
e.L
IB o
8
3=
27.
Bola dielektrik (jejari a , tetapan dielektrik 1 ) dibenamkan di dalam cairan
(tetapan dielektrik2
) yang mula-mula berada di dalam medan listrik
homogen 0E . Berapa potensial listrik pada suatu titik di dalam bola setelah
dibenamkan?
a. 2
1 2
2cosEr
=
+
b.
2
1 2
2cos
2Er
=
+
c. 2
1 2
2cos
3
Er
=
+
d. 2
1 2
3cos
2Er
=
+
e.
2
1 2
3cos
2Er
=
+
28. Sebuah muatan Q berada pada ketinggian h di atas permukaan
konduktor yang luasnya tidak berhingga dan ditanahkan (potensial listriknol). Berapa usaha Wyang diperlukan untuk memindahkan muatan tersebutke titik yang jaraknya tidak berhingga dari permukaan konduktor?
a.
2
032
QW
h= b.
2
016
QW
h= c.
2
08
QW
h=
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
12/21
________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-
d.2
04
QW
h=
29.
Sebuah muatan t
kecepatan tetap vkecepatan cahaya.pada titik A (lihat glingkaran yang berpdari r, , dan v ?
a.2
sin
8
QvH
r
=
b.2
cos
8
Q vH
r
=
c.2
sin
2
QvH
r
=
30. Medan listrik dari
terjadi di sepanjanPoynting pada sumb
a. 201
sin22
x mS cE kx=
b.
20
1 sin22
x mS cE kx=
c. 201
sin24
x mS cE kx=
31. Sebuah termometer
sebuah benda b
/0( )
B TR t R e= , hKonstanta dan beku 0dan titik = 7360 pada tikonstanta dan (ln 48 = 3,87dan
a. 4,010 da
_________________PERTAMINA 2012
e.
2
02
QW
h=
itik Q bergerak dengan
dengan v
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
13/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 93
c. 4,010 dan 4,010d. 4,010 dan 3,010
e. 4,010 dan 4,010
32.
Sebuah tabung terbuat dari gelas mempunyai panjang = 1,280 . Padatemperatur 20, tabung berisi cairan dengan tinggi setengah dari panjangtabung. Jika diketahui koefisien muai panjang gelas, = 1,0 10/ dan koefisien muai volume, = 4,0 10/ , makaperubahan tinggi cairan pada tabung jika dipanaskan sampai temperatur
30adalah:a.
6,310b. 3,310 c. 1,310d. 1,310 e. 3 1 0
33. Sebuah jembatan terbuat dari logam
mempunyai panjang L= 4 m. Ketikaterjadi perubahan temperatur
T = 49C , jembatan tersebutterpotong di tengahnya dan
terangkat sejauh (lihat gambar).Jika jembatan mempunyai koefisien
muai panjang = 25 10/C, maka panjang adalah:
a. 20
b. 36
c. 60
d. 98
e. 208
34. Sebuah balon udara mempunyai mempunyai volume V = 1,5 m . Bagianbawah balon tersebut terbuka. Pada tekanan udara 1 atm, temperatur
udara di bagian dalam adalah 77 dan temperature udara di sekitaradalah 27. Jika m= 29 , k = 1,38 10JK, N = 6,0
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
14/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 94
10partikel/mol, dan g = 10 ms. Maka gaya netto pada balon udaraadalah:
a. 55,0 Nb.
35,2 Nc. 2,5 Nd.
0,5 Ne. 0,05 N
35. Sebuah mangkok terbuat dari tembaga dengan massa 150 gr berisi air
220 grpada temperatur 20. Kemudian sebanyak 300 grbijih tembagayang sangat panas dimasukan ke dalam air dan menyebabkan 5 grairmenjadi uap. Jika temperatur sistem adalah 100 , kalor jenis air dantembaga masing-masing c= 1 dan c= 0,0923 , makatemperatur awal bijih tembaga adalah:
a. 873b. 203
c. 73d. 33
e. 2073
36.
Sebuah peluru terbuat dari timah bermassa m = 30 grbergerak dengankecepatan v = 420 ms menembus sebuah balok dan menyebabkansetengah energi kinetiknya berubah menjadi panas. Jika temperatur awal
peluru 20 dan kalor jenis timah, c= 0,128 , maka temperaturpeluru yang bersarang di dalam balok adalah:
a. 325b.
365c. 400d.
450e. 555
37. Jika massa jenis air dalam rentang temperatur 0 4 adalah1 gr. cm dan massa jenis air pada temperatur 100 adalah0,958 gr. cm, maka kapasitas panas cp1 kgair pada temperatur antara4dan 100adalah: (Diketahui modulus Bulk = 2 10dankefisien muai volme = 0,207 10).
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
15/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 95
a. c= 10,2 .b. c= 42,2 .c.
c= 80,2 .
d. c= 100,2 .e. c= 300,3 .
38. Dua mol gas ideal monatomik pada
titik D mempunyai tekanan dan
temperatur masing-masing 2 atmdan 360 . Pada titik B, volume gasadalah tiga kali dari titik D dantekanannya dua kali dari titik C.
Proses AB dan CD adalah proses
isotermal. Jika diketahui konstanta
gas R = 8,314 .= 0,082 .., maka kerja total proses siklus DABCD:
a.
= 6,6 b. = 9,9 c. = 13,2
d.
= 19,5 e. = 30,5
39. Gambar berikut menunjukkan proses-
proses pada mesin diesel, dengan ab
adalah kompresi adiabatik,bc
adalahekspansi tekanan tetap, cd adalah
ekspansi adiabatis, dan da adalah
proses pendinginan dengan volume
tetap. Maka efisiensi yang tepatuntuk proses mesin diesel adalah:
Pendinginan
Isokhoris
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
16/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 96
a. ( / ) ( / )1( / / )c b
b
a
c a
a
bV V V V
V V V V
=
b.1 1( / ) ( / )
1( / / )
c b b a
c a b a
V V V V
V V V V
=
c. ( / ) ( / )1( / / )
c b b a
c a b a
V V V V
V V V V
=
d. ( / ) ( / )1( / / )
c b
c b a
a
b
aV V V V
V V V V
=
e.
1 1( / ) ( / )1
( / / )c b a
c b a
a
b
V V V V
V V V V
=
40. Titik didih air di sekitar permukaan bumi menurun terhadap ketinggian dari
permukaan laut. Kerapatan uap pada temperatur 100 adalah0,598 / dan kalor laten penguapan air adalah = 2,44 10 .Dengan asumsi temperatur udara adalah 300 dan kerapatan udarapada 0dan 1 atm adalah 1,29 /), maka perubahan titik didih airterhadap ketinggian (/) adalah:
a. 0,05 /b. 0,87 /c.
2,25 /
d. 10,20 /e. 20,32 /
41. Sebuah sistem termodinamika yang volumenya dijaga konstan ditempatkan
dalam kontak termal dengan sebuah reservoir panas. Sistem mencapai
kesetimbangan termal dengan reservoir apabila:
a. energi dalamnya minimum
b. energi bebas Helmhotz-nya minimum
c.
energi bebas Gibbs-nya minimumd. entalpinya minimum
e. entropinya minimum
42. Jika S, F, G, T, V, dan Pberturut-turut menyatakan entropi, fungsi Helmholtz,
fungsi Gibbs, suhu, volume, dan tekanan, manakah hubungan yang benar di
antara pilihan-pilihan berikut?
a.
= b.
=
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
17/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 97
c. =d. =
e. =
Diketahui fungsi partisi sebuah sistem partikel sebagai = , dengan = . Energi rata-rata termodinamik sistem tersebut dapat diturunkan sebagai:
f. = 1 + g. = 1 h. =
i. = + j. = +
43. Sebuah sistem termodinamika terdiri atas Nosilator harmonik dua dimensi
yang saling bebas (tidak saling berinteraksi). Jika dihitung dengan
menggunakan prinsip ekuipartisi, energi internal sistem ini adalah:
a. = 4b. = 2c. =
d. = e. =
44. Dua pesawat antariksa, A dan B, yang panjangnya sama 0l ketika diam,
bergerak saling mendekat dengan panjang pesawat sejajar kecepatan.Jika pengamat pada pesawat A mencatat selang waktu selama duapesawat berpapasan, berapakah kecepatan relatif v pesawat tersebutsatu sama lain?
a. 02
0
/
1 (2 / )v
c
=
+
l
l
b.
0
2
0
/
1 ( / 2 )v c
= +
l
l
c. 02
0
/
1 ( / )v
c
=
+
l
l
d. 02
0
2 /
1 ( / )v
c
=
+
l
l
e.
0
2
0
/ 2
1 ( / )v c
= +
l
l
45. Massa jenis sebuah benda yang diam adalah 0 . Jika massa jenis benda
bertambah sebesar 0 ketika bergerak, berapakah kecepatannya?
a.
(2 )
1 2
cv
+=
+ b.
(1 )
1 2
cv
+=
+
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
18/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 98
c.
(2 )
1
cv
+=
+
d.
(1 2 )
1
cv
+=
+
e.
2 (2 )
1
cv
+=
+
46.
Seberkas elektron dengan energi seragam menabrak target yang terbuat
dari bahan Tungsten. Panjang gelombang terpendek sinar -X yang
dihasilkan peristiwa ini sebesar 1,7410 nm. Elektron di berkasbergerak dengan laju: (Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34=h ,
massa elektron gme k1011,9 31
= , dan muatan elektron C1060,1 19=e )
a. 3,11 x 107m/s.b. 1,60 x 107m/s.
c.
5,01 x 107
m/s.
d. 7,63 x 107m/s.e. 9,77 x 107m/s.
47. Foton dengan momentum 1,00 x 10-23 kg.m/s menabrak elektron bebas
yang diam. Foton yang terhambur membentuk sudut 60 dari arah foton
datang. Karena hamburan, panjang gelombang foton menjadi sebesar
sebesar: (Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34=h , massa elektron
gme k1011,9 31
= , dan muatan elektron C1060,1 19=e )
a. 1,63 x 10-11m.
b.
3,21 x 10-11m.
c. 4,51 x 10-11m.
d. 5,10 x 10-11m.
e.
6,75 x 10-11m
48. Satu foton dengan panjang gelombang 20,0 nm diserap oleh atom
hidrogen dalam keadaan dasar. Setelah menyerap foton tersebut:
(Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34=h , massa elektron
gme k1011,9 31
= , dan muatan elektron C1060,1 19=e )
a. atom hidrogen tereksitasi ke keadaan eksitasi ketiga
b.
atom hidrogen tereksitasi ke keadaan eksitasi keduac. atom hidrogen terionisasi dan elektron terlepas dengan energi kinetik
48,6 eV.d. atom hidrogen terionisasi dan elektron terlepas dengan energi kinetik
62,2 eV.e. atom hidrogen terionisasi dan elektron terlepas dengan energi kinetik
75,8 eV
49. Sebuah orbit Bohr elektron pada atom hidrogen mempunyai jejari 1,00 x10-5m. Atom hidrogen dalam keadaan dengan jejari orbit elektron tersebut
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
19/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 99
mempunyai energi sebesar: (Gunakanlah konstanta Planck J.s1063,6 34=h ,
massa elektron gme k1011,9 31
= , dan muatan elektron C1060,1 19=e )
a. -13.6 eV.
b.
-3,40 x 10-2eV.c.
-5,44 x 10-3eV.
d. -2,18 x 10-4eV.
e.
-7,19 x 10-5eV.
50. Spektrum rotasi molekul diatomik AB diamati dengan menggunakan sistemspektroskopi gelombang mikro. Jika panjang ikatan tersebut rdan massamasing-masing atom penyusun adalah m1dan m2, maka jarak antar garisspektrum rotasi molekul ini adalah (dalam satuan energi).
a.
b.
c.
d.
e.
51. Energi rotasi molekul dapat dinyatakan dengan = + 1di manaI momen inersia dan j bilangan kuantum rotasi. Intensitas garis spektrum inisebanding dengan jumlah populasi setiap keadaan tingkat energinya.Populasi tersebut sebanding dengan distribusi Boltzmann ( =
konstanta Boltzmann) dan faktor degenerasi momentum angular molekul.
Tingkat energi rotasi ke j yang menunjukkan intensitas tertinggi padatemperatur T adalah:
a. = 1b. = + c. =
d. = + 1e. =
52.
Jika jejari sebuah inti atom ditentukan oleh 1/31.3R A= (Rdalam fm) denganA adalah nomor massa, berapakah kira-kira jumlah nukleon per cc ?
a. 361.1 10
b. 381.1 10
c. 401.1 10
d. 421.1 10 e.
441.1 10
53. Radioisotop A dengan tetapan peluruhan a meluruh menjadi radioisotop B
dengan tetapan peluruhan b . Jika mula-mula hanya ada radioisotop A
sejumlah 0N , berapakah jumlah Nradioisotop B setelah tsekon?
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
20/21
________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-
a. (0 ata
N N eb a
=
b. (0 ata
N N eb a
= +
c.
(0 ata
N N eb a
= +
54. Sebuah partikel berberhingga satu dim
partikel tersebut dite
a.1 3
3 2P
= +
b.
1 3
3P = +
55. Sebuah partikel berberada dalam potendimensi seperti padaPersamaan manakahmenentukan tingkat etersebut untuk kondisi
a.2
2
0
sin k km U
= h
l ll
b.2
2cos
2k k
m=
hl l
l
c.2
2sin
2k k
m=
hl l
l
56. Jika merupakan
menunjukkan sifat op
a. = b. = c. =
57.
Tinjau sebagairepresentasi matriks,
_________________PERTAMINA 2012
)bt
)bt
)bt
d. (0b
N Nb a
=
e.(0
bN N
b a=
+
ada pada keadaan dasar dari potnsi yang lebarnya 0 x< < l . Berap
mukan dalam daerah1 2
3 3x l l ?
c.1 3
2 2P
= +
d.
1 3
2P = +
e
assa m sial satugambar.yangnergi partikel
0E U< ?
0
0
d. cos k k= l l
e.sin k k= l l
suatu operator kuantum, contoh
rator linier adalah:
+ /
d. = e. =
suatu operator kuantum yang din
di mana , , , dan bilangan-bil
100
)at bt e e +
)at bt e e
ensial sumur takkah peluang P
.
1 2
2P
= +
2
2
04m U
h
l
2
2
0m U
h
l
perasi yang
5+ 3
yatakan dalam
angan real, dan
8/11/2019 Soal Ffisika Osn Pertamina 2012
21/21
__________________________________________Laporan 2 Pelaksanaan OSN-PERTAMINA 2012 101
=1. Dari pilihan-pilihan berikut, contoh ekspresi yang menunjukkansebagai operator observablefisis adalah:
a.
b.
c.
d. e.
58. Tinjau osilator harmonik kuantum satu dimensi dengan frekuensi sudut
karakteristik , dengan fungsi-fungsi eigennya yang dinyatakan dengan . Pada suatu saat osilator berada pada keadaan yang dilukiskandengan fungsi gelombang = 4+ 3 . Hitung harga ekspektasienergi osilator pada keadaan tersebut.
a.
b.
c.
d.
e.
59. Suatu saat atom hidrogen berada dalam keadaan kuantum yang
dinyatakan dengan = 3+ 2+ , dengan =,fungsi-fungsi eigen atom hidrogen. Pada keadaan tersebutprobabilitas atom hidrogen untuk memiliki energi sebesar , eV adalah:
a.
b. c.
d.
e.