LATIHAN OSN FISIKA SMA (PART 67)

SOAL LATIHAN UNTUK OSN SMA

 

Selamat datang di blog saya,

Pada kesempatan kali ini saya hanya berbagi bahan latihan untuk persiapan menghadapi OSN Fisika SMA tingkat kota/kabupaten dan tingkat Provinsi.

Semoga pengalaman berbagi ini memberikan manfaat kepada kita semua, terutama untuk yang akan mengikuti lomba. Terima kasih

 

Soal : 1

Perhatikan gambar di bawah ini

Sebuah mobil bermassa 2000 kg bergerak menanjak pada sebuah bukit. Panjang lintasan dari A ke B adalah 40 meter. Kelajuan awal di titik A sama dengan 20 m/s dan kelajuan di titik B sama dengan 5 m/s. Berapa besar gaya gesekan yang dikerjakan permukaan jalan pada ban mobil selama geraknya.

 

 

Soal : 2

Perhatikan gambar di bawah ini,

Balok bermassa 5 kg dilepaskan dari keadaan diam 0,9 m di atas lantai. Jika koefisien gesekan antara balok 3 kg dan meja adalah 0,20. Berapakah kelajuan balok 5 kg sesaat sebelum menyentuh lantai (gunakan teorema usaha – energi pada sistem kedua balok) 

 

Soal : 3

Dua partikel bergerak bersama – sama saling berhadapan di sepanjang sumbu x. Partikel 1 mulai bergerak dari titik A dengan kecepatan konstan dengan besar V₀₁ searah sumbu x positip. Partikel 2 mulai bergerak dari titik B dipercepat dengan kecepatan awal dengan besar kecepatan awalnya V₀₂ searah sumbu x negatip. Percepatan partikel 2 konstan dengan besar a₂ searah sumbu x positip. Partikel 1 dan 2 bertemu dua kali dalam selang waktu ∆t. Hitung jarak antara titik A dan B.

 

Soal : 4

Sebuah benda bermassa m = 2 kg diikatkan pada sebuah pegas dengan konstanta pegas k = 200 N/m. Sistem tersebut diletakkan pada bidang datar licin seperti gambar di bawah ini.

Jika pada waktu t = 0 sekon, simpangan benda 0,05 m dan kelajuan 0,6 m/s. Maka persamaan simpangan benda tersebut …

 

Soal : 5

Alam semesta di masa – masa awalnya setelah terjadi Big – Bang dapat diasumsikan mengalami masa yang disebut masa dominasi radiasi. Seluruh radiasi (elektromagnetik, interaksi kuat, lemah dan sebagainya) tersebut dapat diasumsikan seperti sebagai radiasi elektromagnetik.

a.    Ditinjau radiasi benda hitam (black body radiation) yang dipancarkan dengan spektrum kontinu oleh suatu objek pada suhu T. Daya radiasi per satuan luas per satuan panjang gelombang diberikan oleh persamaan.

 

Dengan λ = panjang gelombang, c = kecepatan cahaya dalam vakum, h = tetapan Planck dan k_B = tetapan Boltzman. Tentukan nilai λ = λ_maks sebagai fungsi T saat F(λ) bernilai maksimum. Hasil ini disebut sebagai hukum pergeseran Wien.

 

b.   Total daya radiasi per satuan luas = D diperoleh dengan mengintegralkan daya radiasi per satuan luas per satuan panjang gelombang terhadap seluruh jangkauan panjang gelombang. Jika D dapat dituliskan sebagai D = σ.Tⁿ, tentukan tetapan σ dinyatakan dalam sejumlah tetapan fisika. Tentukan pula nilai n.

 

Sekarang ditinjau siklus Carnot untuk radiasi termal benda hitam, dimana rapat energi internal u diberikan u = kTⁿ dengan k = suatu tetapan positip dan pangkat n sama seperti pada pertanyaan (b). Tekanan radiasi p diberikan oleh persamaan keadaan p = 1/3 u.

 

c.    Tentukan kapasitas panas untuk radiasi pada volume tetap, serta kapasitas pada tekanan tetap.

d.   Tinjau untuk proses kuasi – statik adiabatik pada radiasi tersebut. Tentukan persamaan keadaan (equation of state) dari proses adiabatik tersebut, baik persamaan keadaan untuk volume V dan suhu T, maupun persamaan keadaan untuk p dan V. Jika persamaan keadaan tersebut dapat dituliskan sebagai.

 

 

 

 

Tentukan nilai m.

e.    Gambarkan siklus carnot dalam diagram pV untuk radiasi tersebut. Anggap bahwa dua suhu untuk dua keadaan isotermal adalah T₁ dan T₃ dengan T₃ < T₁.

f.     Tentukan nilai efisiensi siklus carnot untuk radiasi tersebut.

g.   Tentukan rapat entropi s untuk radiasi tersebut.  

 

 

 

Sumber :

Dari beberapa buku Fisika yang mempelajari soal – soal OSN Fisika.