Portal Pati - Ajang Olimpiade Sains Nasional (OSN) sebentar lagi, berikut ini kumpulan contoh-contoh soal OSN Fisika lengkap dengan kunci jawaban, OSN SMA MA SMK Tahun 2023.
Pada artikel ini terdapat contoh soal latihan OSN Fisika SMP MA SMK Tahun 2023 dan lengkap dengan kunci jawaban yang akan mempersiapkan Olimpiade Sains Nasional (OSN) Ekonomi Tingkat Kabupaten.
Kumpulan soal latihan OSN mata pelajaran Fisika Tingkat Kabupaten dan lengkap dengan kunci jawaban.
Baca Juga: Prediksi Soal OSN Geografi SMA MA Terbaru 2023, Pembahasan dan Kunci Jawaban Jelang Olimpiade 2023
OSN (Olimpiade Sains Nasional) merupakan olimpiade tahunan tingkat SMA/sederajat yang diadakan oleh Balai Pengembangan Talenta Indonesia (BPTI) Pusat Prestasi Nasional, Kemendikbudristek Republik Indonesia, dan Ikatan Alumni TOKI (Tim Olimpiade Komputer Indonesia).
OSN ini diharapkan dapat mengantarkan peserta didik untuk menguasai ilmu pengetahuan dan teknologi. Olimpiade ini juga merupakan bagian penting dalam pemerataan prestasi dan memaksimalkan potensi peserta didik bertalenta dan berkarakter dari seluruh pelosok Negara Kesatuan Republik Indonesia.
Selain sebagai sebuah strategi untuk meningkatkan mutu pendidikan, olimpiade sains telah menempatkan Indonesia pada posisi yang kompetitif di berbagai ajang internasional bergengsi dalam penguasaan sains dan teknologi oleh peserta didik.
Bidang Lomba OSN Jenjang SMA/MA Tahun 2023
Adapun bidang lomba dalam OSN olimpiade sains tingkat kabupaten/kota, provinsi dan nasional adalah:
- Matematika
- Fisika
- Kimia
- Informatika/Komputer
- Biologi
- Astronomi
- Ekonomi
- Kebumian
- Geografi
Jadwal Pelaksanaan OSN Jenjang SMA/MA Tahun 2023
Jadwal pelaksanaan Olimpiade Sains OSN sendiri dilakukan melalui beberapa tahap seleksi secara berjenjang dengan urutan waktu sebagai berikut:
OSN-S (Seleksi Tingkat Sekolah)
Tempat : Sekolah masing-masing, Penanggung Jawab : Kepala Sekolah, Waktu : 23 s.d. 25 Februari 2023
OSN-K (Seleksi Tingkat Kabupaten)
Tempat : Sekolah masing-masing, Penanggung Jawab : Pusat Prestasi Nasional dan Dinas, Pendidikan Provinsi, Waktu : 23 s.d. 25 Mei 2023
OSN-P (Seleksi Tingkat Provinsi)
Tempat : Sekolah masing-masing, Penanggung Jawab : Pusat Prestasi Nasional, Pendidikan Provinsi, Waktu : 23 s.d. 26 Agustus 2023
OSN-N (Seleksi Tingkat Nasional)
Tempat : Sekolah masing-masing, Penanggung Jawab : Pusat Prestasi Nasional, Pendidikan Provinsi, Waktu : 3 s.d. 8 Oktober 2023
Contoh Soal OSN Olimpiade Sains Nasional (OSN) Fisika Jenjang SMA/MA Tahun 2023
Penasaran lebih lanjut, ini contoh soal OSN Fisika SMA MA SMK Tahun 2023 dan lengkap dengan kunci jawaban.
Dirangkum dari forum.pelatihan-osn.com dan edukasicampus.net. Berikut kumpulan contoh soal OSN Fisika SMA MA SMK Tahun 2023 dan lengkap dengan kunci jawaban terupdate 2023.
Soal 1
(13 poin) Pada kamaval malam, sering dijumpai permainan melempar bola memasuki target.Biasanya, untuk suatu kecepatan lemparan vo terdapat dua sudut lemparan di mana bola dapat memasuki target: (i) sudut lemparan yang lebih rendah, dan (ii) sudut lemparan yang lebih tinggi. Anggap target berupa lubang vertikal dan terletak pada koordinat (x,y)dari titik awal lemparan.
a. Carilah sudut lemparan (i) dan (ii), dan nyatakan jawaban Anda dalam kecepatan lemparan vo, koordinat target (x,y), dan percepatan gravitasi g.
b. Pengunjung kamaval pada umumnya tidak dapat memperkirakan sudut lemparan dengan baik, Tentukan sudut lemparan manakah yang lebih baik, (i) atau (ii)? Anggap pengunjung (biasanya) dapat melempar dengan kecepatan vo yang konsisten.
Hint: Cari hubungan antara ketidakpastian dalam sudut lemparan d\theta dengan ketidakpastian
Soal 2
(12 poin) Sebuah bidang miring bermassa m, dengan sudut kemiringan \theta yang berada di atas lantai ditarik dengan gaya horisontal F yang konstan ke kanan. Panjang sisi horisontal bidang miring adalah L. Di atas sisi miring bidang miring tersebut terdapat balok m2. Seluruh permukaan antara balok dengan bidang miring, serta antara bidang miring dengan lantai bersifat
licin. Pada saat awal, bidang miring maupun balok dalam keadaan diam, serta balok berada di ujung atas bidang miring. Percepatan gravitasi g ke bawah. Lihat gambar berikut.
Tentukan:
a. Persamaan gerak untuk bidang miring maupun balok.
b. Percepatan bidang miring terhadap lantai.
c. Waktu yang diperlukan balok agar sampai di dasar bidang miring.
Soal 3
(13 poin) Tinjau sebuah batang tipis bermassa m1 dengan panjang 4L yang dapat bergerak bebas diatas bidang horisontal (bidang xy) licin. Batang tipis mula-mula hanya berotasi terhadap pusat massanya 0 dengan kecepatan sudut \omega1 berlawanan arahjarumjam (jika dilihat dari atas). Anggap 0 adalah pusat koordinat xy. Sebuah partikel bermassa m2 bergerak mendekati batang dengan kecepatan v2 sejajar sumbu y denganjarak L (pada garis x = -L) ke arah y positif (lihat gambar dibawah). Pada saat tumbukan terjadi, batang membentuk sudut 45° terhadap sumbu x negatif. Sesaat setelah tumbukan, m2 bergerak ke kiri searah sumbu x negatif. Tumbukan bersifat lenting sempurna.
a. Tentukan persamaan-persamaan yang memenuhi peristiwa tumbukan.
Untuk selanjutnya, gunakan kasus khusus m1 = m2 dan v2 = \omega1L.
b. Tentukan kecepatan m1, kecepatan m2 serta kecepatan sudut m1 setelah tumbukan.
Soal 4
(14 poin) Dua buah partikel masing-masing bermassa m1 dan m2 dihubungkan dengan pegas tak bennassa (konstanta pegas k) dan bergerak sepanjang busur lingkaran tanpa gesekan berjari-jari R. Percepatan gravitasi g mengarah ke bawah. Tentukan kecepatan sudut untuk mode normal osilasi kecil sistem tersebut. Berikan makna fisis kecepatan sudut tersebut.
Soal 5
(17 poin) Sebuah silinder pejal berjari-jari R "digulingkan" pada tangga yang posisinya miring dengan sudut elevasi \theta terhadap bidang datar. Jarak antar anak tangga adalah d. Silinder berguling dengan cara menumbuk lalu bertumpu pada sebuah anak tangga. Diketahui gesekan antara anak tangga dan silinder sangat besar. Anak tangga dianggap sebagai batang kecil yang
sumbunya menembus bidang gambar secara tegak lurus.
Mula-rnula silinder berada antara anak tangga pertama dan kedua teratas, lalu silinder tersebut diberikan kecepatan sebesar Vi yang berarah tegak lurus terhadap garis jari-jari yang menuju anak tangga kedua seperti diperlihatkan pada gambar di alas. Tentukan:
a. kecepatan silinder tepat sebelum menumbuk anak tangga ketiga,
b. kecepatan silinder tepat setelah menumbuk anak tangga ketiga,
c. kecepatan minimal Vi agar silinder tetap berguling terns menerus!
Soal 6
(17 poin) Sebuah cincin kecil terletak pada batang vertikal diikatkan pada tali tak bermassa dan tidak elastis yang ujung lainnya diikatkan pada bagian alas batang vertikal lain (batang tidak dapat bergerak) seperti nampak pada gambar kiri. Kemudian terdapat cincin identik lain yang dilepaskan dari ujung alas tali sehingga pada suatu saat tertentu kecepatan cincin tersebut
adalah v1 dan tali sedang membentuk sudut \theta terhadap vertikal, seperti gambar kanan. Tidak ada gesekan antara tali dengan cincin kanan, begitu juga antara cincin dengan batang. Jarak antar kedua batang vertikal adalah d. Ambil acuan sumbu positif ke arah bawah. Tentukan:
a. hubungan kecepatan cincin kiri dan kanan! (nyatakan dalam \theta),
b. percepatan masing-masing cincin dinyatakan dalam d, sudut \theta, turunan pertama sudut \omega = d\theta/dt, dan turunan kedua sudut a= d2\theta/dt2!
c. nilai sudut \theta ketika sistem berada pada keadaan kesetimbangan? Tentukan pula jenis kesetimbangannya.
Sistem berada dalam keadaan diam di titik setimbangnya. Kemudian sistem diberi gangguan kecil sehingga berosilasi di sekitar titik setimbangnya.
d. Tentukan frekuensi sudut osilasi sudut kecil di sekitar titik setimbangnya.
Soal 7
(14 poin) Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) merupakan salah satu altematif sumber listrik yang semakin populer belakangan ini. Namun, energi surya tidak tersedia setiap saat (tidak pada malam hari ataupun ketika cuaca mendung). Oleh karena itu, dibutuhkan suatu bentuk penyimpanan energi listrik yang dapat mendistribusikan beban listrik dalam jangka
waktu satu ataupun beberapa hari.
Pada umumnya, kita menggunakan baterai yang berkapasitas tinggi untuk menyimpan energi surya, tetapi metode ini mungkin tidak optimal, karena (i) baterai berkapasitas tinggi tidak murah, untuk membeli baterai berkapasitas 5 kWh (1 kWh= 3.6 x 106 J) diperlukan biaya sekitar Rp. l 00 juta, (ii) baterai memiliki masa hidup yang relatif singkat (sekitar 5-l 0 tahun), dan kinerjanya menurun seiring waktu, dan (iii) baterai tidak begitu ramah lingkungan.
Pada soal ini, kita meninjau cara penyimpanan energi altematif yang mungkin kedengaran agak aneh, tetapi semakin lama semakin banyak orang yang tertarik untuk mengaplikasikannya, yaitu energi potensial. Pada suatu bidang miring yang lapang (misalnya di lereng bu
dengan kemiringan \theta = 10°, terdapat kereta api (massa satu gerbong kereta m = 105 kg) yang bergerak naik (menyimpan energi) dan turun (mendistribusikan energi). Untuk soal ini, gunakan g = 9.8 m/s2, sin 10° = 0.174, cos 10° = 0.985.
a. Berapa energi potensial yang dimiliki oleh satu gerbong kereta yang telah bergerak naik pada rel sepanjang 1 km? Energi potensial ini ekuivalen dengan berapa banyak baterai 5 kWh yang terisi penuh?
b. Tentunya, metode penyimpanan energi ini tidak efektif untuk PLTS skala kecil (satu atau beberapa rumah), karena akan sangat memberatkan pada investasi tetap (seperti pembelian lahan, pembangunan rel dan lokomotif, dan infra struktur lainnya). Seharusnya, sistem ini menggunakan paling minimum 20 gerbong kereta yang bergerak naik dan turun. Apabila rata-rata konsumsi listrik satu rumah adalah 200 W, berapa banyak rumah yang listriknya bisa tersuplai apabila pendistribusian energi (discharge) terjadi dalam tempo waktu I hari?
c. Panel solar berukuran 1 m x 1 m dapat memberikan daya listrik sebesar
P = P0 sin(2\pi t/T)
di mana t adalah waktu sejak terbitnya matahari, T = 1 hari adalah periode rotasi bumi, dan P0 = 200 W adalah daya maksimum panel solar (pada siang hari ketika matahari tepat berada di atas kepala). Berapa banyak panel solar yang harus dipasang untuk menyimpan energi listrik (charge) pada 20 gerbong kereta dalam tempo waktu I hari? Anggap cuaca
tidak pemah mendung.
d. Untuk kasus yang Jebih realistik, terdapat energi yang hilang (terdisipasi) dari proses konversi energi listrik-rnekanik dan gesekan kereta terhadap rel. Efisiensi konversi energi Jistrik (dari panel surya) ke energi gerak kereta adalah\eta1 = 0.8, dan efisiensi konversi energi gerak kereta ke energi listrik (untuk konsumsi listrik rumah-rumah) adalah \eta2 = 0.9. Koefisien gesek kereta terhadap relnya adalah \mu = 0.05. Berapa efisiensi total untuk
satu siklus penyimpanan energi listrik (charge) yang dilanjutkan dengan distribusi energi Jistrik (discharge)?
Untuk link download PDF Contoh Soal OSN Fisika SMA 2023, Pembahasan dan Kunci Jawaban untuk Latihan Persiapan Olimpiade 2023 berikut ini
PDF Contoh Latihan Soal OSN Olimpiade Sains Nasional (OSN) Fisika Jenjang SMA/MA Tahun 2023
Demikian ulasan terkait contoh soal OSN Fisika SMA MA SMK Tahun 2023 dan lengkap dengan kunci jawaban terupdate 2023.
Disclamer: Soal dan kunci jawaban di atas dibuat hanyalah sebagai bahan referensi belajar dan tidak mutlak.***