Seleksi Olimpiade Fisika Srilanka 2017

Bagian A: Multiple Choice Questions
1. Manakah di antara berikut ini yang merupakan besaran vektor?
(1) impuls
(2) tekanan
(3) momen inersia

1. (1) saja
2. (3) saja
3. (1) dan (2) saja
4. (2) dan (3) saja
5. Semua (1), (2) dan (3)

2. Sebuah batu dilemparkan pada sudut 45° terhadap bidang horizontal dengan energi kinetik awal E. Ketika batu berada pada ketinggian maksimum, energi kinetiknya adalah (Abaikan hambatan udara.)

1. \( \frac{E} {4} \)
2. \( \frac{E} {2} \)
3. \( \frac{3E} {4} \)
4. \( \frac{E} {\sqrt{2} } \)
5. \( \sqrt{2} \)

3. Seorang penyelam pada kedalaman d di bawah permukaan air melihat ke atas dan menemukan bahwa langit tampak berada dalam lingkaran dengan jari-jari r. Sudut kritis air diberikan oleh

1. tan^-1 (r/d)
2. sin^-1 (r/d)
3. tan^-1 (d/r)
4. sin^-1 (d/r)
5. cos^-1 (d/r)

4. Seperti yang ditunjukkan, sebuah bola kecil dihubungkan ke salah satu ujung tali yang melewati sebuah lubang pada papan horizontal tanpa gesekan. Ujung tali yang lain ditarik oleh gaya ke bawah F sehingga bola melakukan gerak melingkar beraturan dengan jari-jari r. Gaya F secara bertahap ditingkatkan hingga jari-jari berkurang secara stabil menjadi r/2. Rasio energi kinetik bola yang baru terhadap energi kinetik awalnya adalah (Abaikan gesekan antara tali dan lubang.)

1. 4 : 1
2. 2 : 1
3. 1 : 1
4. 1 : 2
5. 1 : 4

5. Kecepatan cairan yang tidak dapat dimampatkan dan tidak kental dalam aliran tetap diukur dengan tabung Pitot. Perbedaan ketinggian kolom cairan dalam tabung yang ditunjukkan adalah h. Jika kecepatan aliran dibagi dua, perbedaan ketinggian kolom cairan akan menjadi

1. 1.4h
2. 2h
3. 2.8h
4. 4h
5. ¼h

6. Misalkan sebuah wahana antariksa diluncurkan dengan kecepatan awal v dan akhirnya memasuki orbit melingkar di dekat permukaan bumi seperti yang ditunjukkan. Jika kecepatan peluncuran ditingkatkan menjadi 2v, wahana antariksa akan (Abaikan hambatan udara.)

1. berputar beraturan dalam orbit melingkar mengelilingi bumi dengan periode lebih panjang.
2. berputar beraturan dalam orbit melingkar mengelilingi bumi dengan periode lebih pendek.
3. berputar dalam orbit elips mengelilingi bumi dengan periode lebih panjang.
4. meninggalkan bumi dan melakukan perjalanan ke luar angkasa.
5. berputar beraturan dalam orbit melingkar mengelilingi bumi dengan periode yang sama

7.Gambar di bawah ini menunjukkan lintasan partikel bermuatan positif yang bergerak sepanjang kurva dari P ke Q dalam medan listrik. Partikel tersebut hanya dipengaruhi oleh gaya elektrostatik. Manakah dari kesimpulan berikut yang harus benar?
(1) Kurva tersebut merupakan salah satu garis medan dalam medan tersebut.
(2) P memiliki potensi listrik yang lebih tinggi daripada Q.
(3) Jumlah energi kinetik dan energi potensial listrik partikel pada P sama dengan jumlah energi kinetik dan energi potensial listrik partikel pada Q.

1. (2) saja
2. (3) saja
3. (1) dan (2) saja
4. (1) dan (3) saja
5. Semua (1), (2) dan (3)

8. Dalam jaringan resistor yang ditunjukkan di bawah ini, resistansi S sangat besar dan dua resistor R identik. Jika resistansi ekivalen pada CD adalah 2,5 kΩ, berapakah resistansi ekivalen pada AC?

1. 2,5 kΩ
2. 3,5 kΩ
3. 5,0 kΩ
4. tak terhingga
5. Nol

9. Grafik tersebut menunjukkan perubahan percepatan a dari sebuah partikel terhadap perpindahannya x dari sebuah titik tetap. Grafik manakah yang menunjukkan perubahan energi potensial U terhadap x?

1. 
2. 
3. 
4. 
5. 

10. Manakah dari proses termodinamika berikut pada massa tetap gas ideal yang tidak mungkin?

1. Gas ideal menyerap panas dan mengembang sementara energi internalnya meningkat.
2. Gas ideal menyerap panas dan mengembang sementara energi internalnya menurun.
3. Gas ideal menyerap panas dan dikompresi sementara energi internalnya menurun.
4. Gas ideal melepaskan panas dan dikompresi sementara energi internalnya meningkat.
5. Energi internalnya meningkat ketika dipanaskan sementara volumenya tetap konstan.

11. Empat kawat lurus panjang yang membawa arus listrik tegak lurus terhadap bidang kertas disusun di sudut-sudut persegi PQRS seperti yang ditunjukkan. Arus identik sebesar I mengalir sepanjang kawat di P, Q dan S sedangkan arus yang mengalir sepanjang kawat di R berada pada arah yang berlawanan. Jika kawat di P tidak mengalami gaya total, arus yang mengalir di kawat di R adalah

1. \( I/\sqrt{2} \)
2. \( I/2 \)
3. \( \sqrt{2} I \)
4. \( 2I \)
5. \( 4I \)

12. Batang logam sepanjang 1,0 m dipukul dengan palu di salah satu ujungnya. Diperlukan waktu 5,0 x 10^-4 s agar pulsa kompresi yang dihasilkan bergerak ke ujung lainnya dan dipantulkan kembali ke ujung yang dipukul oleh palu. Modulus Young logam tersebut adalah (massa jenis logam = 9,0 x 10³ kg/m³)

1. 1.4 x 10¹¹ Pa
2. 0.6 x 10¹¹ Pa
3. 3.3 x 10⁷ Pa
4. 1.6 x 10⁷ Pa
5. 1.2 x 10⁷ Pa

13. Sebuah rangka berbentuk L yang berengsel bebas pada titik tetap O dibentuk oleh dua batang kaku ringan identik dengan panjang l. Batang-batang tersebut saling tegak lurus dan dua manik kecil bermassa m dan 2m diikatkan pada ujung-ujung batang seperti yang ditunjukkan. Sistem dilepaskan dari keadaan diam dengan 2m vertikal di atas O. Kecepatan sudut sistem ketika m vertikal di bawah O adalah

1. \( 2\sqrt{\frac{g} {l}} \)
2. \( \sqrt{\frac{3g} {l}} \)
3. \( \sqrt{\frac{2g} {l}} \)
4. \( \sqrt{\frac{g} {l}} \)
5. \( \sqrt{\frac{4g} {l}} \)

14. Manakah dari pernyataan berikut yang benar untuk rangkaian di atas pada kondisi stabil?
(1) Arus dalam rangkaian adalah nol.
(2) Tegangan pada C tidak bergantung pada kapasitansinya.
(3) Tegangan pada C tidak bergantung pada resistansi R.

1. (1) dan (2) saja
2. (1) dan (3) saja
3. (2) dan (3) saja
4. (1) saja
5. Semua (1), (2) dan (3)

15. Seorang anak laki-laki yang duduk di tepi komidi putar meniup peluit terus-menerus dengan frekuensi f₀. Seorang pengamat di tanah mendengar suara peluit tersebut. Manakah dari grafik berikut yang menunjukkan variasi frekuensi f suara yang paling mungkin diamati dalam periode putaran T?

1. 
2. 
3. 
4. 
5. 

Bagian B: Long Questions

Percepatan karena gravitasi = g

1. Batang persegi panjang AB yang salah satu ujungnya A membentuk sudut α terhadap horizontal seperti yang ditunjukkan pada gambar. (ω= 0) Sebuah benda bermassa m diletakkan pada batang dan benda tersebut dapat meluncur sepanjang batang. Koefisien gesekan statis (μ) antara benda dan batang diberikan oleh μ = tan β. Sudut β disebut sebagai sudut gesekan.
   1. Tentukan hubungan antara α dan β agar benda tetap diam pada batang.
   2. Tentukan hubungan antara α dan β agar benda meluncur sepanjang batang
2. Sekarang batang tersebut berengsel bebas di ujung A dan berputar pada sumbu vertikal Y dengan kecepatan sudut ω. Sudut α tidak berubah selama rotasi.
   Benda dapat diam relatif terhadap batang di dua tempat berbeda pada batang tersebut. Turunkan persamaan untuk dua jarak (\( l_1 \) dan \( l_2 \) ) dari ujung A sepanjang batang tempat benda dapat tetap diam relatif terhadap batang. Persamaan Anda harus ditulis dalam bentuk g, ω, α, β dan harus disederhanakan hingga langkah terakhir.

Anda dapat menggunakan relasi berikut: sin(α 𝑙\( \pm \) β) = sin α cos β \( \pm \) cos α sin β ; cos(α \( \pm \) β) = cos α cos β 𝑙\( \mp \) sin α sin β

---

Olimpiade: SRI LANKAN PHYSICS OLYMPIAD COMPETITION
Tahun: 2017
Tipe Soal: Selection Test for APho

---