SERI OSN : 33

Berikut ini merupakan beberapa potongan soal yang saya kutip dari soal  yang diselenggaran POSI, Minggu 18 Mei 2024 di Kampus UNPRI Medan. Kebetulan ajang lomba olimpiade Fisika tersebut diikuti oleh murid private les saya yang bernama Thomas Sidik, siswa kelas X SMA Methodist 2 Medan.

 

Adapun soal yang saya bagikan, tidak seluruhnya saya bahas, melainkan beberapa saja. Semoga pengalaman berbagi ini dapat memberikan kebahagian bersama.

 

Soal : 1

Perhatikan gambar di bawah ini.

  

Sebuah bola bermassa m mulanya berada di ujung lintasan miring (titik A) dengan kemiringan α = 30⁰. Bidang miring tersebut kasar dengan koefisien gesek kinetis μ_k = 0,4. Benda dilepas tanpa kecepatan awal dan kemudian sampai ke lintasan horizontal yang juga kasar, namun dengan koefisien gesek kinetis μ_k = 0,3. Berapakah perbandingan R/L, jika kecepatan benda ketika sampai di titik C adalah 0,3 kali kecepatan benda di B ?

A.  0,4366                     D. 0,7366

B.  0,5366                     E. 0,8366

C.  0,6366

 

Pembahasan :

 

Tinjau saat bola menuruni bidang miring A – B.

 

Substitusikan nilai pers (1) ke pers (2).

Rusa kiri dan kanan kita bagi dengan m, sehingga kita akan memperoleh persamaan (3).

Tinjau lintasan miring (s) yang dilalui bola saat menuruni bidang miringnya.

Saat menuruni bidang miringnya, bola mengalami gerak GLBB positip.

Oleh karena bola pada awalnya (di titik A) tidak memiliki kecepatan awal (v_A = 0).

Tinjau lintasan bola dari B – C :

Dari soal disebutkan V_C = 0,3V_B dan koefisien kinetisnya μ_k = 0,3. Dan sepanjang lintasan, gaya yang bekerja hanya gaya gesek kinetisnya saja.

 

Nilai V_B² kita ambil dari pers (4) lalu substitusikan ke dalam pers (5).

 

Kunci : B

 

Soal : 2

Perhatikan kembali soal No.1 di atas.

 

Jika sekarang lintasan bidang miring adalah licin, namun lintasan BC adalah kasar dengan koefisien gesek kinetis 0,3. Maka tentukanlah nilai L apabila benda lepas kontak pada lintasan CD yang berbentuk setengah lingkaran berjari – jari R (yang licin) ketika membentuk sudut θ = 60⁰ terhadap vertikal ? (nyatakan dalam R dan ambil g = 10 m/s²)

  

 

Pembahasan :

 

perhatikan gambar pembahasan di bawah ini,

 

 

 

 

 

 

 

 

Bola menuruni bidang miring AB tanpa mengalami gesekan (μ_k = 0). Maka bola dianggap melakukan gerak jatuh bebas (GJB). Sehinga bola mengalami perubahan energi mekanik.

Saat bola bergerak sepanjang lintasan datar BC,

Selanjutnya kita tinjau lintasan C – D.

Tinggi yang dicapai bola, pada posisi D dan bola jatuh ke bawah (v_D = 0).

perubahan energi yang terjadi dari titik C ke D.

 

 

Kunci : D

Soal : 3

Sebuah benda dengan massa m = 2 kg digantung dengan pegas berkonstanta K = 200 N/m. Benda tersebut berada di dalam bus yang mulanya diam. Bus kemudian dipercepat dengan percepatan konstanta a = 4 m/s². Sebagai akibatnya benda mulai tersimpangkan dan membentuk sudut. Jika benda tidak bergerak terhadap bus dan nilai percepatan gravitasi adalah g = 10 m/s². Maka tentukanlah panjang akhir pegas tersebut ketika ia sedang setimbang terhadap bus yang sedang bergerak tersebut. (ambil panjang pegas ketika terelaksasi adalah 30 cm).

A.   30,77 cm          D. 47,77 cm

B.   37,77 cm          E. 40,77 cm

C.   35,77 cm

 

Soal : 4

Suatu mobil (dengan massa 1000 kg) mulanya memiliki kecepatan awal v₀ = 20 m/s. Mobil tersebut kemudian memasuki daerah berbatu sehingga ia harus mengurangi kecepatannya. Diketahui perubahan kecepatan mobil tersebut sebagai fungsi waktu :

 

Yang mana t dalam sekon. Jika kecepatan mobil ketika keluar dari daerah berbatu menjadi 5 m/s, maka tentukanlah panjang lintasan daerah berbatu tersebut.

A.   100 ln 3 meter

B.   100 ln 4 meter

C.   100 ln 5 meter

D.  100 ln 6 meter

E.   100 ln 6/4 meter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 SOAL KACAMATA

Soal : 1 (UMPTN 1993)

Titik jauh penglihatan seseorang 100 cm dimuka mata. Orang ini memerlukan kacamata dengan lensa yang dayanya ?

A.   + 0,5 dioptri

B.   + 0,3 dioptri

C.   + 3,0 dioptri

D.  – 3,0 dioptri

E.   – 1,0 dioptri

 

Pembahasan :

 

Titik jauh penderita, s = – PR = – 100 cm 

Maka kuat lensa, P.

 

 

Kunci : E

 

Soal : 2 UMPTN 1995

Titik dekat mata seseorang 200 cm di muka mata. Agar orang itu dapat melihat pada jarak 25 cm, maka perlu kacamata berkekuatan ?

A.   + 3,5 D

B.   + 0,2 D

C.   – 0,2 D

D.  – 0,4 D

E.   – 0,5 D

 

Pembahasan :

 

Titik dekat penderita, s = – PP = – 200 cm

Agar dapat melihat  titik dekat normal, s’ = 25 cm

Maka kuat lensa, P :

 

Maka kuat lensa,

 

 

Kunci : A

 

Soal : 3 (UMPTN 1994)

Titik dekat mata seseorang terletak pada jarak 120 cm di depan mata. Untuk melihat dengan jelas suatu benda yang terletak 30 cm di depan mata, kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai adalah … ?

A.   + 1,5 D

B.   – 1,5 D

C.   + 2,5 D

D.  – 2,5 D

E.   + 3,3 D

 

Pembahasan :

 

Titik dekat penderita, s = – PP = – 120 cm 

Titik dekat normal, s’ = 30 cm

Kuat lensa, P = … ?

Kuat lensa, P :

 

Kunci : C

Soal : 4 (SPMB 2006)

Seseorang tua memakai kacamata +3 dioptri untuk membaca dengan jarak dari mata ke bahan bacaaan sejauh 25 cm. Pada suatu hari karena terlupa tidak membawa kacamata, maka orang tua ini meminjam kacamata temannya dan untuk membaca dengan jelas dia harus menempatkan bahan bacaannya sejauh 40 cm dari matanya. Kacamata yang dipinjamkannya ini mempunyai kekuatan ?

A.   + 1,00 dioptri

B.   + 1,33 dioptri

C.   + 1,50 dioptri

D.  + 1,67 dioptri

E.   + 2,00 dioptri

 

Pembahasan :

 

Kuat lensa kacamata, P₁ = + 3,0 Dioptri

Titik dekat mata normal, s₁’ = 25 cm

Misalkan titik dekat penderita, s₁ = – PP = – x cm

 

Untuk kacamata yang dipinjam, Titik dekat s₂’ = 40 cm

 

Maka kuat lensa P₂ :

 

Kunci : C

Soal : 5

Kekuatan lensa kacamata  baca seorang presbiopi disesuaikan dengan jarak titik dekatnya.

 SEBAB

Bayangan tulisan yang dibaca seorang presbiopi yang memakai kacamata harus terjadi di titik dekatnya.

 

Pembahasan :

 

Pernyataan benar.

Mata presbiopi mempunyai titik dekat yang lebih besar dari 25 cm sehingga dibutuhkan kacamata positip agar bayangannya jatuh pada titik dekatnya.

 

Alasan benar.

Bayangan tulisan sama dengan titik dekatnya

 

Kunci : A

 

Soal : 6 (UNDIP 2016)

Seorang pengguna lensa kacamata positip berkekuatan 0,5 dioptri. Titik dekat orang tersebut adalah ?

A.   13,4 cm

B.   25,6 cm

C.   28,6 cm

D.  32,1 cm

E.   35,0 cm

 

Pembahasan :

 

Kuat lensa, P :

 

 

Titik dekat mata normal, s’ = 25 cm, maka titik dekat penderita, s.

 

 

 

 

 

Kunci : C

 

Soal : 7 (UNDIP 2010)

Seorang kakek tidak bisa membaca tulisan dengan jelas bila jaraknya kurang dari 60 cm dari lensa matanya. Agar dapat membaca tulisan dengan jelas pada jarak 30 cm, maka kekuatan lensa kacamata yang harus digunakan adalah 1,5D. 

SEBAB

Agar kakek dapat membaca tulisan dengan jelas maka bayangan dari tulisan yang akan dibaca harus terletak pada titik dekatnya.

 

Pembahasan

 

Pernyataan salah.

 

Jarak titik dekat penderita, s = – PP = – 60 cm 

Jarak titik dekat mata normal, s’ = 30 cm

Maka kuat lensa, P :

 

Pernyataan menyebutkan kuat lensa 1,5 D dan sementara hasil perhitungan 1,67 D

 

Alasan benar.

Agar kakek dapat membaca jelas, maka bayangan harus terletak pada titik dekat mata.

 

Kunci : D

 

Soal : 8 (SIMAK UI 2010)

Seseorang dapat melihat dengan jelas paling jauh 2 meter dan paling dekat 50 cm. Agar orang tersebut dapat melihat dengan normal pada jarak jauh tak hingga dan jarak dekat 25 cm, orang tersebut harus menggunakan kacamata dengan ukuran ?

A.   – 0,5 dioptri dan + 2,0 dioptri

B.   – 0,5 dioptri dan + 2,5 dioptri

C.   – 1,0 dioptri dan + 2,5 dioptri

D.  – 1,5 dioptri dan + 4,0 dioptri

E.   – 1,5 dioptri dan + 2,0 dioptri

 

Pembahasan

 

Presbiopi mengalami miopi bersamaan dengan hipermetropi.

 

Rabun jauh (Miopi)

Titik jauh penderita, s = - PR = - 2 m = - 200 cm

Titik jauh mata normal, s’ = ~ (tak hingg)

Maka kuat lensa, P :

 

 

Rabun dekat (hipermetropi)

Titik dekat penderita, s = - PP = - 50 cm

Titik dekat mata normal, s’ = sn = 25 cm

Maka kuat lensa, P :

 

 

 

Kunci : A

 

 

Soal : 9 (SNMPTN 2010)

Jika kuat lensa kacamata seseorang adalah 3 dioptri, maka orang tersebut masih dapat melihat dengan  jelas benda – benda yang terletak di belakang jarak baca normalnya pada jarak ?

A.   33,33 cm

B.   60 cm

C.   75 cm

D.  100 cm

E.   125 cm

 

Pembahasan :

 

Dilihat dari data soal, kuat lensanya 3 dioptri. Berarti kacamata milik penderita hipermetropi.

  

Kunci : D

 

Soal : 10

Seorang kakek memiliki kacamata 3 dioptri, memeriksakan matanya dan ternyata disarankan agar kakek tersebut mengganti kacamatanya menjadi 3,5 dioptri. Berapakah pergeseran titik dekat kakek itu?

A.   50 cm

B.   80 cm

C.   100 cm

D.  120 cm

E.   150 cm

 

Pembahasan :

 

Sebelum kakek mengganti kacamata,

Setelah kakek mengganti kacamatanya,

 

Pergeseran titik dekat penderita,

 

= - 100 – ( - 200)

= 100 cm

 

Kunci : C

 

BACA JUGA : 30 SOAL LISTRIK STATIS