Pusat Prestasi Nasional (Puspresnas) setiap tahun rutin atau selalu mengadakan ajang OSN (Olimpiade Sains Nasional dalam berbagai jenjang. B...
Contoh Soal Olimpade Sains Nasional IPA tingkat SMP.
1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap
30 m/s. Setelah 20 detik, mobil tersebut diberi akselerasi 4 m/s^2 selama 10
detik. Kecepatan mobil saat itu adalah...
A.
30 m/s
B.
40 m/s
C.
50 m/s
D.
60 m/s
E.
70 m/s
Jawaban: Kecepatan awal mobil saat tidak diberi akselerasi adalah 30 m/s. Setelah diberi akselerasi selama 10 detik, maka percepatan yang dialami mobil adalah 4 m/s^2 dan waktu yang ditempuh adalah 10 detik. Maka, kecepatan akhir mobil dapat dihitung menggunakan rumus v = v0 + at, di mana v0 adalah kecepatan awal, a adalah percepatan, dan t adalah waktu. v = v0 + at v = 30 + 4 × 10 v = 70 m/s
Jadi,
jawaban yang benar adalah E.
2.
Dua buah bola identik, B1 dan B2, dilemparkan dari ketinggian yang sama, B1
dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s dan B2 dilemparkan
vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika gravitasi bumi adalah 10
m/s^2, ketinggian maksimum bola B1 dan B2 adalah...
A.
40 m
B.
80 m
C.
100 m
D.
160 m
E.
200 m
Jawaban:
Kedua bola dilemparkan dari ketinggian yang sama, sehingga ketinggian maksimum
bola B1 dan B2 adalah sama. Kita dapat menggunakan rumus kinematika v^2 = v0^2
+ 2aΔy untuk menghitung ketinggian maksimum. Pada bola B1, v0 = 20 m/s dan a =
-10 m/s^2 karena bola dilemparkan ke atas, sehingga Δy pada saat ketinggian
maksimum adalah:
v^2
= v0^2 + 2aΔy 0 = 20^2 - 2(10)Δy Δy = 20 m
Pada
bola B2, v0 = -20 m/s dan a = 10 m/s^2 karena bola dilemparkan ke bawah,
sehingga Δy pada saat ketinggian maksimum adalah:
v^2
= v0^2 + 2aΔy 0 = (-20)^2 + 2(10)Δy Δy = 20 m
Jadi,
ketinggian maksimum bola B1 dan B2 adalah 20 meter, maka jawaban yang benar
adalah A.
3. Sebuah benda bergerak dengan percepatan konstan 3 m/s^2 dan memiliki kecepatan awal 10 m/s. Jika benda tersebut bergerak selama 5 detik, jarak yang ditempuh adalah...
A.
62,5 m
B.
75 m
C.
87,5 m
D.
100 m
E.
112,5 m
Jawaban:
Untuk menghitung jarak yang ditempuh oleh benda, kita dapat menggunakan rumus
kinematika s = v0t + 1/2at^2, di mana s adalah jarak, v0 adalah kecepatan awal,
a adalah percepatan, dan t adalah waktu. Dalam kasus ini, v0 = 10 m/s, a = 3
m/s^2, dan t = 5 s.
s
= v0t + 1/2at^2 s = 10 × 5 + 1/2 × 3 × 5^2 s = 75 m
Jadi,
jarak yang ditempuh oleh benda tersebut adalah 75 meter, maka jawaban yang
benar adalah B.
4. Seorang siswa berdiri di tepi kolam renang
yang memiliki lebar 3 m. Siswa tersebut melompat ke kolam renang dengan
kecepatan horizontal 2 m/s dan kecepatan vertikal 4 m/s. Waktu yang dibutuhkan
siswa untuk mencapai ujung kolam adalah...
A.
1,5 s
B.
2 s
C.
2,5 s
D.
3 s
E.
3,5 s
Jawaban:
Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat membagi gerakan siswa menjadi dua
bagian: gerakan horizontal dan gerakan vertikal. Karena tidak ada gaya
horizontal yang bekerja pada siswa, maka kecepatan horizontalnya tetap konstan
dan tidak memengaruhi waktu yang dibutuhkan siswa untuk mencapai ujung kolam.
Kita
dapat menghitung waktu yang dibutuhkan siswa untuk mencapai ketinggian maksimum
dengan menggunakan rumus kinematika v = v0 + at, di mana v adalah kecepatan
akhir, v0 adalah kecepatan awal, a adalah percepatan (gravitasi bumi dalam hal
ini), dan t adalah waktu.
Pada
saat ketinggian maksimum, kecepatan vertikal siswa menjadi nol, sehingga:
v
= v0 + at 0 = 4 - 10t t = 0,4 s
Untuk
mencapai ujung kolam, siswa harus melintasi jarak horizontal sejauh 3 meter
dengan kecepatan horizontal 2 m/s. Maka waktu yang dibutuhkan siswa untuk
melintasi jarak horizontal tersebut adalah:
t
= s/v t = 3/2 t = 1,5 s
Jadi,
waktu yang dibutuhkan siswa untuk mencapai ujung kolam adalah 1,5 detik, maka
jawaban yang benar adalah A.
5. Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan
20 m/s. Ketinggian maksimum bola tersebut adalah...
A.
20 m
B.
40 m
C.
80 m
D.
100 m
E.
200 m
Jawaban:
Kita dapat menghitung ketinggian maksimum bola dengan menggunakan rumus
kinematika v^2 = v0^2 + 2aΔy, di mana v0 adalah kecepatan awal, a adalah
percepatan (gravitasi bumi dalam hal ini), dan Δy adalah ketinggian maksimum.
Pada
saat ketinggian maksimum, kecepatan bola menjadi nol, sehingga:
v^2
= v0^2 + 2aΔy 0 = 20^2 - 2(10)Δy Δy = 20 m
Jadi,
ketinggian maksimum bola tersebut adalah 20 meter, maka jawaban yang benar
adalah A.
6. Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan
kecepatan 20 m/s. Jika waktu yang diperlukan benda untuk mencapai ketinggian
maksimum adalah 4 detik, maka ketinggian maksimum benda tersebut adalah...
A.
40 m
B.
80 m
C.
100 m
D.
160 m
E.
200 m
Jawaban: Kita dapat menggunakan rumus kinematika v = v0 + at dan v^2 = v0^2 + 2aΔy untuk menghitung ketinggian maksimum benda. Pertama-tama, kita dapat menghitung percepatan benda pada saat naik menggunakan rumus kinematika v = v0 + at, di mana v adalah kecepatan akhir, v0 adalah kecepatan awal, a adalah percepatan (gravitasi bumi dalam hal ini), dan t adalah waktu. Pada saat ketinggian maksimum, kecepatan benda menjadi nol, sehingga: v = v0 + at 0 = 20 - 10(4) t = 2 s
Kita
dapat menggunakan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian maksimum
untuk menghitung ketinggian maksimum benda menggunakan rumus kinematika v^2 =
v0^2 + 2aΔy:
v^2
= v0^2 + 2aΔy 0 = 20^2 - 2(10)Δy Δy = 20(2)^2/2 Δy = 40 m
Jadi,
ketinggian maksimum benda tersebut adalah 40 meter, maka jawaban yang benar
adalah A.
7. Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan kecepatan 30 m/s dari ketinggian
10 meter di atas tanah. Berapa lama waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai
ketinggian maksimum dan berapa ketinggian maksimumnya?
A. 1,5 s dan 35 m
B. 2 s dan 45 m
C. 2,5 s dan 55 m
D. 3 s dan 65 m
E. 3,5 s dan
75 m
Jawaban:
Kita dapat memecahkan masalah ini menjadi dua bagian: gerakan naik dan gerakan
turun. Pada gerakan naik, kita dapat menggunakan rumus kinematika v = v0 + at
dan v^2 = v0^2 + 2aΔy untuk menghitung waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
ketinggian maksimum dan ketinggian maksimum benda.
Pada
saat ketinggian maksimum, kecepatan benda menjadi nol, sehingga:
v
= v0 + at 0 = 30 - 10t t = 3 s
Kita
dapat menggunakan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian maksimum
untuk menghitung ketinggian maksimum benda menggunakan rumus kinematika v^2 =
v0^2 + 2aΔy:
v^2
= v0^2 + 2aΔy 0 = 30^2 - 2(10)Δy Δy = 45 m
Untuk
gerakan turun, kita dapat menggunakan rumus kinematika Δy = v0t + 1/2at^2 untuk
menghitung ketinggian benda pada saat waktu tertentu. Karena waktu yang
dibutuhkan untuk turun sama dengan waktu yang dibutuhkan untuk naik, maka
ketinggian benda pada saat t = 3 s adalah sama dengan ketinggian benda pada
saat dilempar, yaitu 10 meter.
Jadi,
waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai ketinggian maksimum adalah 3 detik
dan ketinggian maksimum benda tersebut adalah 45 meter, maka jawaban yang benar
adalah B.
8. Sebuah benda ditembakkan ke udara dengan
kecepatan awal 100 m/s membentuk sudut 30° terhadap horizontal. Berapa tinggi
maksimum benda tersebut?
A.
50,75 m
B.
60 m
C.
70,80 m
D.
80 m
E.
93,75 m
Jawaban:
Kita dapat memecahkan masalah ini menjadi dua bagian: gerakan naik dan gerakan
turun. Kita dapat menggunakan dua rumus kinematika yang berbeda untuk
menghitung ketinggian maksimum benda, yaitu rumus kinematika gerak vertikal dan
rumus kinematika gerak parabola.
Pertama,
kita dapat menghitung waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai tinggi
maksimum menggunakan rumus kinematika gerak vertikal yaitu v = v0 + gt dan Δy =
v0t + 1/2gt^2. Karena benda ditembakkan membentuk sudut 30° terhadap
horizontal, maka kecepatan awal benda memiliki komponen horizontal dan
vertikal:
v0x
= v0 cosθ = 100 cos30° = 86,6 m/s v0y = v0 sinθ = 100 sin30° = 50 m/s
Kita
dapat menghitung waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tinggi maksimum
menggunakan komponen vertikal kecepatan awal benda:
v
= v0y + gt 0 = 50 - 10t t = 5 s
Kedua,
kita dapat menghitung tinggi maksimum benda menggunakan rumus kinematika gerak
parabola yaitu Δy = v0yt - 1/2gt^2. Karena benda mencapai titik tertinggi pada
waktu t/2, maka tinggi maksimum benda dapat dihitung menggunakan komponen vertikal
kecepatan awal benda pada saat t/2:
Δy
= v0y(t/2) - 1/2gt^2/4 Δy = (50)(5/2) - 1/2(10)(25/4) Δy = 125 - 31,25 Δy =
93,75 m
Jadi,
tinggi maksimum benda tersebut adalah 93,75 meter, maka jawaban yang benar
adalah E
9. Suatu daerah terdapat dua jenis tanaman, yaitu tanaman A dan tanaman B. Tanaman A memiliki kromosom somatik 2n = 12 dan kromosom seks XX, sedangkan tanaman B memiliki kromosom somatik 2n = 10 dan kromosom seks XY. Apabila kedua jenis tanaman tersebut dikawinkan dan menghasilkan keturunan, berapa jumlah kromosom somatik dan jenis kelamin pada keturunan?
A. Kromosom somatik 2n = 22, jenis kelamin XX
B. Kromosom somatik 2n = 22, jenis kelamin XY
C. Kromosom somatik 2n = 24, jenis kelamin XX
D. Kromosom somatik 2n = 24, jenis kelamin XY
E. Kromosom somatik 2n = 20, jenis kelamin XX
Jawaban:
Kita dapat memecahkan masalah ini dengan menerapkan konsep genetika klasik dan
meiosis. Pertama, kita harus mengetahui jenis kelamin dan kromosom somatik pada
kedua jenis tanaman. Tanaman A memiliki kromosom somatik 2n = 12 dan kromosom
seks XX, sedangkan tanaman B memiliki kromosom somatik 2n = 10 dan kromosom
seks XY.
Kita
dapat menghitung jumlah kromosom pada sel kelamin (n) pada kedua jenis tanaman.
Tanaman A memiliki sel kelamin betina (ovum) dengan jumlah kromosom n = 6 dan
sel kelamin jantan (spermatozoa) dengan jumlah kromosom n = 6. Tanaman B
memiliki sel kelamin betina (ovum) dengan jumlah kromosom n = 5 dan sel kelamin
jantan (spermatozoa) dengan jumlah kromosom n = 5.
Ketika
kedua jenis tanaman dikawinkan, gamet jantan dari tanaman A dan gamet betina
dari tanaman B akan bergabung membentuk zigot. Begitu juga sebaliknya, gamet
jantan dari tanaman B dan gamet betina dari tanaman A akan bergabung membentuk
zigot. Oleh karena itu, kita perlu menghitung kedua kemungkinan tersebut untuk
mengetahui jumlah kromosom somatik dan jenis kelamin pada keturunan.
Kedua
jenis tanaman dikawinkan, gamet jantan dari tanaman A dan gamet betina dari
tanaman B bergabung membentuk zigot. Gamet jantan dari tanaman A memiliki
kromosom seks X dan kromosom somatik yang berasal dari ayah atau ibu, sedangkan
gamet betina dari tanaman B memiliki kromosom seks Y dan kromosom somatik yang
berasal dari ayah atau ibu. Oleh karena itu, jumlah kromosom somatik pada zigot
adalah 12 + 10 = 22. Jenis kelamin pada zigot adalah XX, karena gamet jantan
dari tanaman A hanya mengandung kromosom seks X dan gamet betina dari tanaman B
hanya mengandung kromosom seks Y.
Kedua
jenis tanaman dikawinkan, gamet jantan dari tanaman B dan gamet betina dari
tanaman A bergabung membentuk zigot. Gamet jantan dari tanaman B memiliki
kromosom seks Y dan kromosom somatik yang berasal dari ayah atau ibu, sedangkan
gamet betina dari tanaman A memiliki kromosom seks X dan kromosom somatik yang
berasal dari ayah atau ibu. Oleh karena itu, jumlah kromosom somatik pada zigot
adalah 10 + 12 = 22. Jenis kelamin pada zigot adalah XY, karena gamet jantan
dari tanaman B hanya mengandung kromosom seks Y dan gamet betina dari tanaman A
hanya mengandung kromosom seks X.
Jadi,
jawaban yang tepat adalah B. Kromosom somatik pada keturunan adalah 2n = 22 dan
jenis kelaminnya adalah XY.
10. Berikut ini adalah pernyataan-pernyataan
mengenai biomassa:
- Biomassa merupakan jumlah bahan hidup yang terdapat pada suatu daerah tertentu pada suatu waktu tertentu.
- Biomassa dapat diukur dalam satuan berat atau volume.
- Biomassa tumbuhan lebih tinggi daripada biomassa hewan pada satu tingkat trofik tertentu.
- Biomassa pada satu tingkat trofik tertentu cenderung semakin menurun pada rantai makanan yang lebih panjang.
Pernyataan yang BENAR tentang biomassa adalah ....
A.
1 dan 2
B.
1 dan 3
C.
2 dan 4
D.
1, 2, dan 3
E.
1, 2, dan 4
Jawaban:
Pernyataan 1 dan 2 benar. Biomassa merupakan jumlah bahan hidup (tumbuhan dan
hewan) yang terdapat pada suatu daerah tertentu pada suatu waktu tertentu dan
dapat diukur dalam satuan berat atau volume.
Pernyataan
3 salah. Biomassa tumbuhan pada satu tingkat trofik tertentu lebih rendah
daripada biomassa hewan. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa tumbuhan
memerlukan energi dari sinar matahari melalui fotosintesis untuk membangun
biomassa mereka, sedangkan hewan tidak memerlukan energi ini dan dapat
memanfaatkan biomassa tumbuhan sebagai sumber energi.
Pernyataan
4 benar. Biomassa pada satu tingkat trofik tertentu cenderung semakin menurun
pada rantai makanan yang lebih panjang. Hal ini disebabkan oleh hilangnya
energi dalam bentuk panas dan metabolisme yang tidak efisien ketika biomassa
ditransfer dari satu organisme ke organisme lainnya.
Jadi,
jawaban yang tepat adalah C. Pernyataan yang benar tentang biomassa adalah 2
dan 4.
11. Berikut ini adalah pernyataan-pernyataan
mengenai sistem pencernaan pada manusia:
- Sistem pencernaan manusia terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, dan usus besar.
- Pankreas merupakan organ yang berperan dalam produksi empedu.
- Usus halus merupakan tempat terjadinya proses penyerapan nutrisi dari makanan.
- Saluran pencernaan manusia tidak memiliki selaput lendir yang melindungi dari asam lambung.
Pernyataan yang SALAH tentang sistem pencernaan manusia adalah ....
A.
1
B.
2
C.
3
D.
4
E.
Semua pernyataan BENAR
Jawaban:
Pernyataan 2 salah. Pankreas merupakan organ yang berperan dalam produksi enzim
pencernaan dan hormon, sedangkan empedu diproduksi oleh hati dan disimpan di
kantung empedu.
Pernyataan
1, 3, dan 4 benar. Sistem pencernaan manusia terdiri dari mulut, kerongkongan,
lambung, usus halus, dan usus besar. Usus halus merupakan tempat terjadinya
proses penyerapan nutrisi dari makanan. Saluran pencernaan manusia memiliki
selaput lendir yang melindungi dari asam lambung.
Jadi,
jawaban yang tepat adalah B. Pernyataan yang salah tentang sistem pencernaan
manusia adalah 2.
12. Sebuah virus menyerang sel-sel tubuh manusia
dan menyebabkan kerusakan pada sel-sel tersebut. Berikut ini adalah
pernyataan-pernyataan mengenai virus:
- Virus merupakan organisme yang dapat melakukan fotosintesis untuk memperoleh energi.
- Virus tidak memiliki sel, dinding sel, atau membran sel yang utuh.
- Virus hanya dapat mereplikasi diri di dalam sel-sel hidup.
- Antibiotik dapat digunakan untuk mengobati infeksi virus.
Pernyataan yang BENAR tentang
virus adalah ....
A.
1 dan 2
B.
1 dan 3
C.
2 dan 4
D.
2 dan 3
E.
3 dan 4
Jawaban:
Pernyataan 1 salah. Virus bukanlah organisme dan tidak dapat melakukan
fotosintesis untuk memperoleh energi. Virus merupakan partikel infeksius yang
terdiri dari asam nukleat dan protein yang hanya dapat mereplikasi diri di
dalam sel-sel hidup.
Pernyataan
2 dan 3 benar. Virus tidak memiliki sel, dinding sel, atau membran sel yang
utuh dan hanya dapat mereplikasi diri di dalam sel-sel hidup.
Pernyataan
4 salah. Antibiotik tidak efektif untuk mengobati infeksi virus karena
antibiotik hanya bekerja pada bakteri, sedangkan virus berbeda dari bakteri dan
tidak merespons antibiotik.
Jadi,
jawaban yang tepat adalah D. Pernyataan yang benar tentang virus adalah 2 dan
3.
COMMENTS