SERI PEMBAHASAN OSN SMP 2022 NOMOR 12

Soal :

Hukum Bernouli pada fluida dinamis dapat diaplikasikan untuk berbagai pemipaan, asal memenuhi syarat berikut :

1.   Massa jenis fluida tidak berubah saat menerima tekanan

2.   Debit fluida tetap

3.   Aliran fluida tidak membentuk pusaran

4.   Terjadi hilang energi akibat gesekan antara fluida dan dinding

 

A.  1, 2, dan 3 benar

B.  1 dan 3 benar

C.  2 dan 4 benar

D.  4 saja benar

 

Pembahasan :

Persamaan Kontinuitas (debit) : 

Persamaan Bernouli :

 

Pernyataan ke – 3, tidak membentuk pusaran air (benar)

Pernyataan ke – 2, debit air tetap

Pernyataan ke – 1, massa jenis tidak berubah

 

Kunci : A

SERI PEMBAHASAN OSN SMP 2022 NOMOR 11

Soal :

Perhatikan gambar bandul matematis berikut ini,

Hasil pengamatan menunjukkan, bahwa bandul berayun dari A ke C dalam waktu 0,2 sekon. Maka …

1.   Amplitudo ayunan bandul adalah 10 cm

2.   Amplitudo ayunan bandul adalah 5 cm

3.   Frekuansi ayunan bandul adalah 0,4 Hz

4.   Frekuensi ayunan bandul adalah 2,5 Hz

 

A.  1, 2, dan 3 benar

B.  1 dan 3 benar

C.  2 dan 4 benar

D.  4 saja benar

 

Pembahasan :

 

Jarak Amplitudo, A = 5 cm

Ayunan dari A ke C ( A – B – C ), n = ½

Waktu dari A ke C, t_AC = 0,2 sekon

Frekuensi ayunan, f : 

Kunci : C 

 

SERI PEMBAHASAN OSN SMP 2022 NOMOR 10

Selamat datang kembali di blog saya, 

kita lanjutkan kembali berbagi seri pembahasan soal OSN SMP 2022 tingkat Provinsi Sumatera Utara.

Soal :

Umar tidak dapat membaca pada jarak normal di 25 cm. Saat melihat benda, dia bisa melihat dengan jelas jika jaraknya 1 m atau lebih. Agar dapat melihat pada jarak baca normal, Umar perlu menggunakan kacamata dengan spesifikasi sebagai berikut …

(1)  Daya kaca mata sebesar 3 dioptri

(2)  Daya kaca mata sebesar 4 dioptri

(3)  Jarak fokus lensanya adalah 33,3 cm

(4)  Jarak fokus lensanya adalah 25 cm

 

A.  1, 2, dan 3 benar

B.  1 dan 3 benar

C.  2 dan 4 benar

D.  4 saja yang benar

 

Pembahasan :

 

Jarak baca, s = 1 m = - 100 cm

Jarak bayangan = jarak baca normal, s’= s_n =  25 cm

 

Fokus kaca mata, 

Kuat kaca mata,

 

Kunci : B 

SERI 5 PEMBAHASAN TERMODINAMIKA

Soal : 05

Diagram P – V dari gas Helium yang mengalami proses

termodinamika seperti yang ditunjukkan pada gambar

di bawah ini.

Usaha yang dilakukan gas Helium pada proses ABC …  

A.  660 kJ

B.  400 kJ

C.  280 kJ

D.  120 kJ

E.  60 kJ

 

Pembahasan :

 

Usaha oleh proses ABC,

Usaha pada AB, W_AB = 0

Karena volumenya tetap (∆V=0)

 

Usaha pada BC, W_BC tekanan tetap (Isobarik)

Maka usaha ABC,

 

Kunci : B 

SERI 4 PEMBAHASAN TERMODINAMIKA

Soal : 04 (UN Fisika 2009)

Mesin Carnot bekerja pada suhu tinggi 600 K, 

untuk menghasilkan kerja mekanik. Jika mesin 

menyerap kalor 600 J dengan suhu rendah 400 K, 

maka usaha yang dihasilkan adalah …

A.  120 J

B.  124 J

C.  135 J

D.  148 J

E.  200 J

 

Pembahasan :

 

Reservoir suhu rendah, T₂ = 400 K

Reservoir suhu tinggi, T₁ = 600 K

Menyerap kalor, Q₁ = 600 J

 

Usaha, W = … ?

Pembahasan :

 

Kunci : E 

Gaya Apung, FA :

Selisih berat saat di udara terhadap berat benda ketika dicelupkan ke dalam zat cair. 

Gambar (1), menimbang berat benda saat di udara dan gambar (2) menimbang berat benda saat di dalam zat cair. 

Keterangan :

F_A = Gaya apung (N )

W_U = berat benda di udara (N)

W_f = berat benda di dalam fluida/cairan (N)

 

Hukum Archimedes :

“ Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan (didesak) oleh benda tersebut”. 

Contoh 02 :

Sebuah balok berukuran 0,2 m x 0,1 m x 0,3 m digantung vertikal pada seutas kawat ringan. Tentukan gaya apung pada balok betika balok itu :

(a)   Dicelupkan seluruhnya dalam minyak ( ρ = 800 kg/m³ )

(b)   Dicelupkan ¾ bagian dalam air ( ρ = 1000 kg/m³)

 

Pembahasan :

 

Bagian a)

Balok tercelup seluruhnya dalam minyak, sehingga volume benda yang tercelup dalam minyak sama dengan volume balok. 

Bagian b)

Balok tercelup ¾ bagian dalam air : 

Mengapung, Tenggelam, dan Melayang

 

Mengapung : jika gaya ke atas lebih besar dibandingkan dengan berat bendanya   ( F_A > w ).

Kesimpulan massa jenis benda lebih kecil dibandingkan massa jenis cairan. 

Melayang : jika gaya ke atas sama dengan berat benda ( F_A = w ) 

Tenggelam : jika gaya ke atas lebih kecil dibandingkan gaya berat benda 

Contoh 03

Gambar di bawah menunjukkan sebuah balok yang massanya 120 gram.

a)      Hitunglah volume balok (dalam satuan cm³)

b)     Hitung massa jenisnya dalam g/cm³

c)      Apakah balok terapung atau tenggelam dalam air? 

Pembahasan : 

Bagian c) 

Jika balok tersebut dimasukkan ke dalam air, maka balok tersebut akan terapung. Karena massa jenis balok lebih kecil dari pada massa jenis air (ρ_air=1 g/〖cm^3 )

Penerapan gaya Archimedes

Penerapan gaya apung (Archimedes) dalam kehidupan sehari – hari :

(1)   Jembatan ponton

(2)   Hidrometer

·           Untuk memeriksa muatan akumulator, 

            kadar asam penuh (1,25) 

            kadar asam mendekati kosong (1,0)

·           Menentukan kadar lemak dalam susu. 

            Menentukan kadar alkohol dalam bir

(3)   Kapal laut

(4)   kapal selam

(5)   Balon udara 

SERI PEMBAHASAN OSN SMP 2022 NOMOR 9

Soal :

Besar gaya magnetik yang terjadi pada kawat berarus listrik yang berada di suatu medan magnet dipengaruhi oleh…

(1) Kuat arus

(2) Bahan kawat

(3) Panjang kawat

(4) Diameter kawat

 

Pernyataan yang benar

A.  1, 2, dan 3 benar

B.  1, dan 3 benar

C.  2, dan 4 benar

D.  4 saja yang benar

 

Pembahasan : 

Gaya magnet = gaya Lorentz ( F_L )

 

F_L = B.i.L. sin Ɵ

 

Dimana :

 

F_L = gaya magnet (N)

B = kuat medan magnet (T)

I = kuat arus listrik (A)

L = panjang kawat (m)

Ɵ = sudut gaya magnet dengan kuat medan magnet

 

Jadi pernyataan yang benar 1 dan 3

 

Kunci : B