KOMPETISI SAINS MADRASAH (KSM) 2018 FISIKA (SOAL DAN JAWABAN) - part 2/2

soal dan pembahasan beserta kunci jawaban KSM 2018 tingkat kabupaten kota. sekolah madrasah blog
11. Seorang pengendara motor trail melewati dua buah polisi tidur dengan dua keadaan. Perhatikan gambar berikut.


Keadaan pertama pengendara melewati polisi tidur pertama dalam keadaan duduk. Keadaan kedua pengendara melewati polisi tidur kedua dengan keadaan badan berdiri (tidak duduk). Jika tinggi dan lebar polisi tidur pertama dan kedua sama. Informasi yang tepat mengenai keadan pegas motor pengendara trail tersebut adalah....

A. Pegas motor pada keadaan pertama akan lebih pendek, karena gaya berat yang diberikan pengendara lebih besar menekan pegas sehingga akan lebih tertekan

B. Pegas motor pada keadaan kedua akan lebih pendek, karena gaya berat yang diberikan pengendara lebih besar menekan pegas sehingga akan lebih tertekan

C. Pegas motor pada keadaan pertama dan kedua sama panjangnya, karena gaya berat yang diberikan pengendara sama besarnya 

D. Pegas motor pada keadaan kedua akan lebih pendek, karena tekanan yang diberikan pengendara kepada pegas akan lebih besar

Pembahasan soal KSM No. 11 tenteng tekanan

kunci jawaban: C

pembahasan / penyelesaian:

kita dapat menganalisis dengan rumus tekanan:

P = F/A

keterangan:

tekanan (P) berbanding lurus dengan gaya (F) dan berbanding terbalik dengan luas permukaan sentuk (A)

pada soal yang menjadi gaya ( F ) adalah berat badan pengemudi (w). karena massa pengemudi tetap maka tidak ada perbedaan yang terjadi pada shock breaker atau pegas motor

12.Diketahui grafik nilai ilmuniasi sebagai berikut:


 “Dialah yang menjadikan matahari bersinar dan bulan bercahaya…(QS. Yunus; Ayat 5)”. Ayat di atas memberikan penjelasan bahwa matahari sebagai salah satu sumber energi dalam bentuk energi foton. Berdasarkan grafik nilai intensitas penerangan (iluminasi) matahari tersebut, maka nilai rata-rata intensitas matahari saat itu adalah….
A. 1,8 x 10²⁶ cd
B. 4,05 x 10²⁶ cd
C. 1,8 x 10²⁷ cd
D. 4,05 x 10²⁷ cd

pembahasan soal KSM No. 12 tentang intensitas cahaya matahari

kunci jawaban : D

pembahasan / penyelesaian:

menghitung rata - rata intensitas penerangan (iluminasi) dari grafik:

E = (1 + 3 + 2 + 1 + 1) . 10⁵ di bagi 5 = 1,8 . 10⁵ lm/m²

menghitung intensitas cahaya:

I = E . R²

dimana R adalah jarak bumi ke matahari bernilai sekitar 149,6 juta km atau kita bulatkan menjadi 150 juta km

I = 1,8 . 10⁵ (150.10⁹)² =1,8 . 22500 . 10²³ 

I = 40500 . 10²³ = 4,05 . 10²⁷ cd 

13. Berikut ini adalah gambar rangkaian lampu yang akan di pasang di tenda jamaah Haji.


Lampu 3 (L₃) akan dipasang di bagian depan tenda. Lampu 1 (L₁) dan Lampu 2 (L₂) akan dipasang di bagian belakang sebelah kiri dan kanan. Jika hambatan pada tiap lampu itu sama. Karakteristik nyala Lampu 3 adalah ….
A. Tegangan Lampu 3 paling kecil
B. Lampu 3 menyala paling redup
C. Lampu 3 menyala paling terang
D. Lampu 3 menyala sama terangnya dengan lampu yang lain

pembahsan soal KSM 2018 no. 13

kunci jawaban: C

pembahasan / penyelesaian:

lampu 3 akan menyala paling terang dari pada lampu 2 dan 1, karena lampu 3 mendapat arus listrik paling besar.

14.          Sodikin mendengarkan kumandang adzan dzuhur dari sebuah masjid tradisional di tempat yang cukup jauh. Kumandang adzan dari muadzin kadang terdengar dan kadang tidak. Jika anda sedang berada di dalam masjid itu, saran yang akan anda berikan kepada muadzin agar intensitas kumandang adzannya dapat didengar Sodikin dengan cukup tinggi adalah....
A.memperbesar frekuensinya saja 
B. memperbesar amplitudonya saja 
C. memperbesar frekuensi dan amplitudonya
D. memperkecil amplitudonya dan memperbesar frekuensinya

Pembahasan soal KSM No. 14 tentang intensitas dan daya bunyi

kunci jawaban: C (memperbesar amplitudo dan frekuensi)

pembahasan / penyelesaian:

rumus intensitas bunyi

I = daya / luas bola

rumus daya bunyi

P = 2π²f²mA²

jadi, agar intensitas bunyi semakin besar maka f (frekuensi) dan A (amplitudo) harus diperbesar

15. Dalam Al-Qur’an diisyaratkan bahwa madu bisa dijadikan minuman sekaligus juga dapat dijadikan obat untuk manusia, sebagaimana tersurat dalam Q.S. An-Nahl Ayat 69, “…Dari perut lebah itu keluar minuman yang bermacammacam warnanya. Di dalamnya terdapat obat yang menyembuhkan bagi manusia. Sesungguhnya pada yang demikian itu benarbenar terdapat tanda bagi orang-orang yang memikirkan.” Atas dasar ini Pak Albert membeli madu yang disimpan dalam botol berukuran 600 ml. Madu tersebut kemudian dimasukkan ke dalam lemari pendingin sehingga mengalami penurunan suhu 10^oK. Jika koefisien ekspansi volume madu 8,0x10^{-4 o}C^-1, maka volume madu saat akan dikonsumsi seluruhnya dalam botol:

1) memuai dan bertambah encer;
2) bernilai tetap sekalipun bertambah kental; 
3) bertambah menjadi 604,8 ml;
4) berkurang menjadi 595,2 ml.
Pernyataan-pernyataan di atas yang benar adalah….
A. 1
B. 1 dan 3
C. 2
D. 4

pembahasan soal KSM No. 15

kunci jawaban: D (4 saja)

pembahasan / penyelesaian:

cukup jelas tanpa menghitung bahwa benda akan memuai jika suhunya bertambah (dipanaskan) dan menyusut jika suhunya berkurang (didinginkan)

16. Perhatikan gambar dua anak yang akan menaiki tangga dengan panjang dan tinggi yang sama berikut ini!


Kedua anak memiliki massa yang sama dan sekolah di pesantren modern yang sama. Kedua anak ini terbiasa naik tangga kelas. Anak ke 1 terbiasa terlambat masuk kelas, sedangkan anak ke 2 selalu hadir tepat waktu.
Prediksi anda terhadap keadaan kedua anak tersebut adalah ....

A. Anak ke-1 dan anak ke-2 sama-sama segar karena melakukan gaya dan usaha yang sama
B. Anak ke-1 lebih segar dibandingkan anak ke2 dan anak ke-2 akan tampak kelelahan
C. Anak ke-2 lebih segar dibandingkan anak ke-1 dan anak ke-1 akan tampak kelelahan
D, Anak ke-1 dan anak ke-2 sama-sama segar karena melakukan gaya dan usaha yang berbeda

pembahasan soal KSM No. 16

kunci jawaban: A

pembahasan:

karena massa anak sama maka Anak ke-1 dan anak ke-2 sama-sama segar karena melakukan gaya dan usaha yang sama

gaya yang dikerjakan anak sama yaitu sebesar m.g.sinα

usaha anak juga sama karena gaya dan perpindahan kedua anak sama ( W = F . S )

17. Dalam Al-Qur’an Surat Al-Mursalaat Ayat 8, Allah berfirman yang artinya: “Maka apabila bintangbintang telah dihapuskan”. Ayat tersebut menggambarkan tentang fenomena yang terjadi saat pada hari kiamat, termasuk setiap saat ketika bintang-bintang di angkasa mati. Seandainya pada suatu ketika matahari menghilang atau oleh sebab tertentu mengalami perubahan yang radikal pada keluarannya, lama hal ini akan dapat teramati dari bumi adalah ....

A. 50 s
B. 100 s
C. 250 s
D. 500 s

Pembahasan soal KSM No. 17

kunci jawaban: D 

pembahasan:

tetapan yang berkaiatan dengan soal

cepat rambat cahaya (c)

c = 3.10⁸ m/s

jarak bumi dari matahari

s = 150 juta km = 15.10¹⁰ m

sehingga waktu bisa kita cari

s = c . t

15.10¹⁰ = 3.10⁸ . t

t = 500 detik

18.          Pada liburan sekolah di bulan Ramadan tahun ini, Ahmad dan Yusuf berencana akan pergi ke Ancol. Mereka ingin menaiki sebuah permainan yang disebut roller coaster yang memiliki lintasan seperti pada gambar berikut ini:

Menurut pendapat anda pernyataan yang benar mengenai gravitasi yang akan dialami Ahmad dan Yusuf pada saat bermain roller coaster adalah....
A. Pada Posisi 3 roller coaster tidak memiliki percepatan gravitasi, yang ada adalah gaya tekan roda ke lintasan yang arahnya ke atas 
B. Pada Posisi 1 roller coaster memiliki percepatan gravitasi yang arahnya ke bawah dan memiliki gravitasi lebih besar dibanding posisi 2, 3, dan 4

C. Pada Posisi 2 roller coaster memiliki percepatan gravitasi yang arahnya ke kanan (keluar lintasan) dan memiliki gravitasi setengahnya dari posisi 1

D. Pada Posisi 4 roller coaster memiliki percepatan gravitasi yang arahnya ke bawah dan memiliki gravitasi yang besarnya sama seperti pada posisi 1, 2, dan 3

pembahasan soal KSM No. 18

kunci jawaban: D

pembahasan:

besar percepatan gravitasi (g) sama di semua titik dan arahnya selalu kebawah (menuju pusat bumi)

19.          Olah raga yang disunnahkan Nabi Muhammad SAW adalah berenang, memanah, berlari, berkuda, dan bergulat. Berikut ini adalah gambar potongan sebuah lintasan olahraga berkuda.

Jika kecepatan tertinggi seekor kuda itu 48 km/jam. Grafik yang paling memungkinkan jika berkuda dengan lintasan tersebut adalah....

pembahasan soal KSM No. 19

kunci jawaban: A

20. Sebuah bus dilengkapi pegangan tangan untuk penumpangnya. Saat bus bergerak menuruni jalanan miring (dengan sudut α terhadap bidang horizontal) dengan percepatan a, pegangan tangan mengalami gerak bolak balik (ayunan matematis).

Jika panjang tali pegangan tali l dan massanya m, maka periode osilasinya adalah….

pembahasan soal KSM No. 20

kunci jawaban: A

pembahasan:

rumus periode bandul matematis pada bidang datar:

pada saat menuruni bidang miring:

kita dapat mencari resultan percepatan gravitasi dengan rumus cosinus vektor

g' = ( a²+g² - 2ag.cosα )^1/2

sehingga, persamaan periode bandul adalah A

21. Ketika membaca Al-Qur’an Pak Amir menggunakan kaca mata khusus karena saat tanpa kaca mata dia hanya dapat membaca dengan jelas pada jarak minimal 50 cm. Jika jarak baca normal secara umum adalah 25 cm, maka….

1) Pak Amir mengalami cacat mata tua (presbiopi);

2) Dapat dibantu menggunakan kaca mata lensa positif;

3) Untuk dapat membaca dengan normal dapat dibantu dengan menggunakan lensa yang memiliki fokus 0,2 m;

4) Untuk dapat membaca dengan normal dapat dibantu dengan menggunakan lensa berkekuatan 2 dioptri;

Pernyataan-pernyataan di atas yang benar adalah….

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4 saja

22. Abdul Manaf diminta kantor Kementerian Agama untuk menjadi tim pengamat hilal penentuanIdul Fitri 1439 H. Untuk mendapatkan pengamatan hilal yang jelas, Manaf mempersiapkannya jauh-jauh hari dengan membuat teropong bintang khusus. Untuk membuat teropong diperlukan dua buah lensa, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Berikut ini adalah beberapa spesifikasi teropong yang coba dibuat.

Tabel teropong dan spesifikasinya:

Menurut penilaianmu, teropong yang baik untuk digunakan untuk melihat hilal lebih jelas adalah....

A. Teropong I, karena teropong ini memiliki jarak fokus objektif yang lebih besar daripada jarak fokus okulernya sehingga akan mendapatkan perbesaran yang lebih besar dari teropong II.

B. Teropong II, karena teropong ini memiliki jarak fokus okuler yang lebih besar daripada jarak fokus objektifnya sehingga akan mendapatkan perbesaran yang lebih besar dari teropong I.

C. Teropong II, karena teropong ini sangat memungkinkan untuk dibuat dibandingkan dengan teropong I (tidak ada teropong yang memiliki spesifikasi seperti teropong I).

D . Teropong III, karena teropong ini memiliki jarak fokus objektif sama dengan besar jarak fokus okulernya sehingga akan mendapatkan perbesaran yang lebih besar dan jelas.

pembahasan soal KSM No. 21

kunci jawaban: C [ 2 dan 4 ]

pembahasan:

pernyataan 1 : SALAH. yang benar adalah hipermiotropi atau rabun jauh
pernyataan 2 : BENAR.
pernyataan 3 : SALAH

P = 4 - [100/50] = 2 dioptri

P = 1/f
f = 1/2 = 0,5 meter

pernyataan 4 : BENAR

pembahasan soal KSM No. 22

kunci jawaban: A 

pembahasan / penyelesaian:

rumus perbesaran teropong:

M = fob / fok

Agar teropong dapat menghasilkan perbesaran maka fob harus lebih besar dari fok

23.          Sebuah masjid memiliki 3 lantai. Jarak antar lantai 4 m dan di setiap lantai dilengkapi dengan tempat wudhu. Jika untuk menaikkan air ke lantai 2 diperlukan jenis pompa yang memiliki usaha minimal sebesar 200 kJ, maka untuk menaikkan air ke lantai-3 sekaligus mengalirkannya ke dalam suatu pipa bertekanan 150 kPa diperlukan jenis pompa yang lain yang memiliki usaha minimal….
A. 1,6x10⁵ J
B. 1,8x10⁵ J
C. 2,0x10⁵ J
D. 2,4x10⁵ J

pembahasan soal KSM No. 23

kunci jawaban: B

Diketahui masjid 3 lantai dengan jarak antar lantai 4 m

Untuk lantai dua:

h = 4m

W = 200.10^3 joule

W = P.V

200.10^3 = 150. 10^3 . V

V = 4/3

Untuk lantai 3 kita cari energi yang dibutuhkan W...?

h = 8m

dengan rumus bernoulli

P₁ + ρ.g.h₁ + ½ ρ.v₁² = P₂ + ρ.g.h₂ + ½ ρ.v₂²

P₁ + 0 + ½ 10^3. v₁² = P₂ + 10^3. 10 . 8 + ½ 10^3.v₂²
1/2 . 10^3 ( v2² - v₁^{2 )= (P1 - P2).80.10^3} 
1/2 . 10^3 ( v2² - v₁^{2 )= 150 . 10^3} -  80.10^3 
( v2² - v₁^{2 )= 140}

Volume air yang mengalir sampai lantai 3:

V = 2 . 4/3 = 8/3 m^3

Menghitung usaha atau energi:

W = ½ ρ. ( v2² - v₁^{2 ) . V
W = 1/2. 1000 . 140 . 8/3
W = 1,8.10^5 J}
Jawab B

24. Saat melempar jumroh seorang jamaah haji melempar sebuah batu dengan massa m dan kecepatan awal v_o = 50 m/s pada sudut elevasi 60^o. Ditengah perjalanan batu tiba-tiba pecah menjadi 2 bagian sedemikian hingga massa pertama m₁ = 2/3 m jatuh 200 meter pada jarak horizontal dari titik pelemparan. Tentukan tempat jatuh bagian yang ke-dua m₂.
A. 249,5s
B. 259,5 s
C. 269,5s
D. 279,5s
E. 289,5s

pembahasan soal KSM No. 24

kunci jawaban: soal EROR tidak bisa diselesaiakan

25. Seberkas elektron dengan energi seragam menabrak target yang terbuat dari bahan tungsten. Jika panjang gelombang terpendek sinar-X yang dihasilkan dalam peristiwa ini sebesar 1,74 x 10^-1 nm, maka:
1)      besar kecepatan elektron 8,01x10⁷m/s
2)      elektron pada akhirnya akan dipercepat sebesar 8,3x10¹⁸m/s²
3)      nilai percepatan elektron memenuhi persamaan

4)  Persamaan energi elektron yang menabrak target dari bahan Tungsten sehingga menghasilkan GEM dengan λ minimum memenuhi persamaan


Pernyataan-pernyataan di atas yang benar adalah….
A. 1, 2, dan 3
B. 1      dan 3
C. 2      dan 4
D. 4 saja

pembahasan soal KSM No. 25

kunci jawaban: D

pembahasan / penyelesaian:
massa elektron (m) = 9,1 . 10^-31 kg
tetapan planck = 6,6 . 10^-34J.s

pernyataan 1: SALAH
dengan rumus potensial henti

Ek_maks = h.[c/λ_min]

½ m.v² = h.[c/λ_min]

1/2 . 9,1 . 10^-31 . v² = 6,6 . 10^-34J. 3. 10⁸/1,74.10^-10

v = 1,58 . 10⁷ m/s

pernyataan 2 : SALAH

yang terjadi adalah perlambatan bukan percepatan

pernyataan 3 : SALAH

yang terjadi adalah perlambatan bukan percepatan

pernyataa 4 : BENAR

sinar - x dihasilkan dari proses potensial henti dalam proses foto listrik sehingga kita dapat menggunakan rumus

Ek_maks = h.[c/λ_min]

½ m.v² = h.[c/λ_min]

untuk soal sebelumnya (No. 1 - 10) silahkan klik link berikut:

soal KSM 2018 No. 1 - 10

Sumber http://fisikasekolahmadrasah.blogspot.com/

Bagikan Artikel ini