OSN PTI Fisika ep 8

1
Seorang yang beratnya w berada di dalam elevator yang beratnya juga w dan sedang dipercepat ke atas dengan percepatan a. orang tersebut memanjat tanggan di dalam elevator dengan kecepatan u terhadap elevator. Jika percepatan gravitasi di tempat itu g dan kecepatan elevator saat itu V, maka daya total yang dikeluarkan terkait orang itu adalah:
A
B
C
D
E

2
Partikel bermassa 2M bergerak pada bidang xy dengan persamaan lintasan dan dimana A>B dan . Energi mekanik partikel adalah:
A
B
C
D
E

3
Sebuah pendulum yang panjangnya tergantung di langit-langit kereta yang bergerak dipercepat a di sepanjang sumbu horizontal. Percepatan gravitasi di tempat itu adalah g. Jika adalah sudut kecil simpangan pendulum terhadap sumbu vertical, persamaan gerak pendulum tersebut adalah:
A
B
C
D
E

4
Tiga benda bermassa m1, m2, dan m3 berinteraksi gravitasi satu dengan lainya. Persamaan yang tepat menggambarkan gerak salah satu benda tersebut adalah (i,k=1,2,3)
A
B
C
D
E

5
Sebuah bola berjari-jari R berada di ataspermukaan horizontal. Dari puncak bola, sebuah benda meluncur tanpa gesekan menuruni bola. Jika percepatab gravitasi , maka kecepatan benda saat meninggalkan permukaan bola adalah
A
B
C
D
E

No: 6-10 No: 26-30
No: 11-15 No: 31-35
No: 16-20 No: 36-40
No: 21-25

OSN PTI Fisika part 7

6
Sebuah bola bermassa m dan berjari-jari b menggelinding tanpa slip di atas permukaan silinder berjari-jari a>b (lihat gambar).

Bola mulai menggelinding dari puncak silinder dan dari keadaan diam. Jika bola pada posisi menggelinding dengan kecepatan sudut , maka kondisi tanpa slip dipenuhi oleh
A
B
C
D
E

7
Partikel fluida bergerak dalam medan kecepatan . percepatan partikel fluida diberikan oleh
A
B
C
D
E

8
Sebuah disk homogen mermassa M1 dan radius R dapat berotasi vertical pada sumbu tetap tanpa friksi seperti gambar dibawah ini.

Pada permukaan disk tersebut diletakkan benda bermassa M2 berjarak R/2 pada ketinggian yang sama dengan sumbu putar. Jika system ini berotasi dari keadaan diam, maka kecepatan angular maksimum disk yang dapat dicapai adalah:
A
B
C
D
E

9
Sebuah biliyard beradius r dalam keadaan diam terletak pada permukaan meja biliyard didorong oleh tongkat bilyard (cue) pada ketinggian h daripermukaan seperti terlihat pada gambar.

Hal ini menyebabkan bola bilyard tersebut bergerak dengan kecepatan vo dan sesaat kemudian menggelinding dengan kecepatan angular . Jika koefisien gesekan antara permukaan meja dan bola adalah , maka waktu t yang dibutuhkan bola bilyard mulai menggelinding adalah:
A
B
C
D
E

10
Seorang astromot mendarat di sebuah planet asing. Dipermukaan planet asing tersebut dia mencoba melompat dengan kecepatan awal 3 m/s dan dapat mencapai jarak horizontal 15 m. Percepatan jatuh bebas pada planet tersebut adalah
A 0,6 m/s2
B 1,0 m/s2
C 1,2 m/s2
D 5,0 m/s2
E 6,0 m/s2

No:1 – 5 No: 26-30
No: 11-15 No: 31-35
No: 16-20 No: 36-40
No: 21-25

OSN PTI Fisika ep 6

11
Seorang mahasiswa ingin membuktilan bahwa 2 benda yang berbeda massanya jika jatuh bebasdari ketinggian yang sama, h akan sampai pada permukaan bumi pada waktu yang sama jika gesekan udara diabaikan, yaitu . Mahasiswa tersebut kemudian mencoba menjatuhkan dua bola yang berbeda massanya, masing-masing m1 dan m2. Sayangnya permukaan bola pertama (momen inersia I1) sedikit itdak teratur sehingga berosilasi dengan kecepatan angular sebanding dengan kevepatan linear yaitu . Bola kedua jatuh bebas tanpa berotasi. Perbandingan waktu jatuh bebas bola pertama terhadap bola kedua adalah
A
B
C
D
E

12
Sebuah partikel bermassa m bergerak melingkar dengan jari-jari a dalam pengaruh gaya sentral F dengan energi potensial:

Dimana k0. Momentum angular L partikel tersebut adalah
A
B
C
D
E

13
Sebuah partikel bermassa m bergerak dalam lintasan melingkar beradius a di bawah pengaruh gaya sentral yang memiliki fungsi energi potensial , k>0. Periode gerakan tersebut adalah
A
B
C
D
E

14
Sebuah partikel bermassa m meluncur di atas permukaan setengah bola dengan radius R tanpa gesekan seperti pada gambar di bawah ini.

Persamaan gerak partikel tersebut dapat dituliskan:
A
B
C
D
E

15
Sebuah system terdiri dari balok bermassa m terletak di atas bidang miring bermassa M dengan kemiringan . System dalam keadaan diam tanpa friksi.

Ketika balok m mulaim eluncur ke kanan (coordinate x2) ,bidang miring akan bergerak horizpntal ke kiri (coordinate x1). Dengan menggunakan Langrangian maka
A
B
C
D
E

OSN PTI Fisika Part 5

16
Dari persamaan Maxwell ini: dan dapat diperoleh ( potensial vector dan potensial scalar)
A
B
C
D
E

17
Sebuah kawat yang panjangmya L meter dipasang pada beda potensial V volt sehingga mengalir arus sebesar 2 ampere. Radius kawat adalah a meter. Nilai vector Poynting pada permukaan kawat adalah:
A
B
C
D
E

18
Medan listrik dari gelombang electromagnet diberikan oleh , maka medan magnetnya adalah:
A
B
C
D
E

19
Bola konduktor terisolasi yang berjari-jari R dimuati hingga memiliki potensial V dan dirotasikan dengan sumbu yang melalui diameternya dengan kelajuan sudut , induksi magnet di pusat bola adalah
A
B
C 2
D 3
E

20
Sebuah foton ( ) dengan energi tertentu menumbuk proton (p) bermasa M yang sedang diam. Pada energi foton minimal tertentu, partikelpion netral.( ) mulai dihasilkan menurut reaksi

Jika m adalah massa pion netral, maka energi foton minimal tersebut adalah
A
B
C
D
E

OSN PTI Fisika part 4

21
Suatu distribusi muatan listrik menghasilkan medan listrik

Dimanan c dan adalah konstanta. Jumlah muatan berjari-jari adalah
A
B
C
D
E

22
Dua sisi sebuah kubus yang berhadapan didisolasi dari sisi-sisi lainya dan diberi beda potensial V. Keempat sisi lainya ditanahkan. Potensial pada pusat kubus adalah sebesar

23
Sebuah rangkaian listrik RC diberi tegangan AC dengan frekuensi digunakan untuk mengukur konstanta dielektrik suatu material (lihat gambar ). Pada keadaan celah diantara kedua keeping kapasitor kosong, tegangan kedua ujung R adalah VR. Jika ½ bagian sisi kanan celah kapasitor diisi oleh material dielektrik, maka tegangan di kedua ujung resistor adalah 2VR. Dengan mengabaikan efek pingiran dari system kapasitor, konstanta dielektrik material tersebut dapat dinyatakan dengan

24
Tiga buah kawat identik dengann panjang tak terhingga diletakkan secara sejajar dengan jarak antar kawat sebesar d. Massa kawat per satuan panjang adalah . Ketiganya kemudian dialiri arus sebesar I dengan arah yang sama. Jika kedua kawat yang diletakkan dipinggir dijaga tidak bergerak kemudian kawat yang tengah digeser sejauh x (x <<d) mendekati salah satuy kawat yang dipinggir, maka dapat diamati kawat yang ditengah tersebut akan

A. Berosilasi harmonis dengan periode
B. Berosilasi secara teredam dengan frekuensi
C. Ditarik oleh kawat yang lebih dekat dengan gaya sebesar
D. Ditarik oleh kawat yang lebih dekat dengan gaya sebesar
E. Semua jawaban salah

OSN PTI Fisika 2008 part 3

25.
Sebuah magnet berbentuk huruf C diperlihatkan pada gambar beserta ekuranya dalam skala cm. inti besi yang digunakan mempunyai permeabilitas relative 3000. Jika kumparan yang digunakan sebanyak 161 lilitan dialiri arus sebesar 1 A, maka medan magnet pada gap/celah besarnya adalah:

26
Dalam suatu eksperiment, sebuah atom mengabsorpsi cahaya sehingga tereksitasi dari keadaan dengan massa M ke keadaan dengan massa . Jika mula-mula atom dalam keadaan diam, maka panjang gelombang cahaya yang diabsorpsi adalah ( c adalah kelajuan cahaya dan h = konstanta planck)
A.
B.
C.
D.
E. Semua jawaban salah

27
Suatu molekul diatomic tersusun dari atom-atom bermassa M1 dan M2 yang terpisah pada jarak R0. Molekul tersebut berotasi terhadap sumbu yang melewati pusat massa dan tegak lurus terhadap sumbu yang menghubungkan kedua atom. Energi kinetic molekul tersebut dapat diekspresikan dengan (Mr=massa tereduksi, J = bilangan kuantum rotasional).
A. Ek=BJ(J+1) dengan
B. Ek=BJ(J+1) dengan
C. Ek=BJ(J+1) dengan
D. Ek=BJ(J+1) dengan
E. Semua jawaban diatas salah

28.
Keadaan Eigen operator L2 dan Lz adalah . Jika harga eigen masing=masing L2 dan Lz adalah dan m, maka
A.
B.
C.
D.
E. Semua jawaban diatas salah

29.
Sebuah partikel dalam potensial sentral ( seperti electron di atom hydrogen) mempunyai spin s, momentum angular orbital , dan momentum angular total j. Jika interaksi spin-spin dinyatakan dengan , maka energi eigen yang berkorespondensi dengan Hso=AL.S interaksi ini adalah
A.
B.
C.
D.
E. Semua jawaban diatas salah

30.
Sebuah system terdiri dari dua buah partikel tak-identik masing-masing berspin, s=1/2. satu partikel berada dalam keadaan sementara partikel lainya berada dalam keadaan . Berapakah probabilitas P system ini berada di keadaan dengan total spin s =1 dan keadaan z dari spin ini ms = 0 ?
A.
B
C.
D.
E.

OSN PTI Fisika 2008 part 2

31
Sebuah partikel dihamburkan oleh bola keras berjejari R. potensial yang dialami oleh partikel tersebut dinyatakan sebagai

Fungsi gelombang untuk keadaan momentum angular dinyatakan dengan dan dimana E adalah energi pada keadaan tersebut. Penampang lintang total hamburan pada keadaan tersebut adalah
a.
b.
c.
d.
e.

32.
Fungsi gelombang osilatorharmonis satu dimensi diberikan di mana adalah fungsi riel dan ganjil. Manakah dari pernyataan berikut ini yang benar.
a. adalah fungsi yang tak ternormalisasi.
Kerapatan probabiliotas di x = 0 dan t = 0 adalah P(0.0) = 1/2
b. adalah fungsi yang tak ternormalisasi.
Kerapatan probabiliotas di x = 0 dan t = 0 adalah P(0.0) = 1
c. adalah fungsi yang ternormalisasi.
Kerapatan probabiliotas di x = 0 dan t = 0 adalah P(0.0) = 1
d. adalah fungsi yang ternormalisasi.
Kerapatan probabiliotas di x = 0 dan t = 0 adalah P(0.0) = 0
e. adalah fungsi yang tak ternormalisasi.
Kerapatan probabiliotas di x = 0 dan t = 0 adalah P(0.0) = 0

33
Formula Einstein untuk kalor jenis molar C suatu zat padat adalah:

Pada temperature tinggi, pendekatan untuk nilai C adalah
A. 0
B.
C.
D. 3kNA
E.

34.
Pada tekanan 1 atm, perubahan fasa air dari cair ke uap memerlukan kalor 540 kalori/g. Jika temperature upa air dalam keadaan saturasi adalah 101,1 oC, maka tekanan uap air dalam keadaan saturasi tersebut adalah (uap air dianggap sebagai gas ideal; 1 kalori = 4,186 joule).
A. 1,00 atm
B. 1,04 atm
C. 1,10 atm
D. 1,20 atm
E. 1,24 atm

35.
Sebuah kotak terisolasi ( tak ada transfer energi ke dan dari lingkungan sekitar) terdiri dari dua buah ruangan sama besar yang terpisah oleh sebuah dinding. Satu ruangan berisi gas ideal sementara yang satunya lagi hampa. Sebuah lubang pada dinding dibuka dan system dibiarkan mencapai keadaan setimbang. Manakah pernyataan yang benar dibawah ini?
a. Energi dalam gas ideal bertambah dan temperature system tetap
b. Energi dalam gas ideal berkurang dan temperature system tetap
c. Energi dalam gas ideal tetap dan temperature system menurun
d. Energi dalam gas ideal tetap dan temperature system meningkat
e. Energi dalam gas ideal tetap dan temperature system juga tetap