soal osp astronomi 2015

-

HAK CIPTA i

DILINDUNGI UNDANG.UNDANG,

-:

$CIAt uJmru{tq

SELEKSI CALON PE$ERTA OLIMPIAI}H $AIN$ NA$IONAL 2015

TINGKAT PROVIN$I

EIBAruG A$TreffiruffiMl

Waktu : 210 fvlenit

KEMENTERIAN PHhIBIDIK&ru MAru Kffi ffi TJDAYAAN

DIREKTORAT JENDERAL PENI}IDIBTAN MENENGAH

Dr REKToRAT PEM Bl **H,,tEr,? tnH M EN EN GAH ArAs

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH

DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

Petunjuk terpenting:

1. Dalam naskah ini ada 20 soal pilihan berganda, 7 soal essay pendek, daftar konstanta, dan data astronomi.

2. Kalkulator boleh digunakan.

3. Tidak ada pengurangan nilai untuk jawaban salah.

4. Perhatikan petunjuk lain yang dibacakan pengawas.

Soal Pilihan Ganda

1. Sistem bintang ganda Albireo terdiri atas dua buah bintang dengan magnitudo masing-masing komponenadalah 3,35 dan 5,9. Seorang pengamat mengamati sistem bintang ganda Albireo ini dengan matatelanjang. Terang sistem bintang yang terlihat oleh pengamat adalah

A. 2,55

B. 3,25

c. 4,63

D. 5,90

E. 9,25

2. Pada film "Mars Need Mom", seorang wanita Mars bernama Qi mengendarai pesawat bermassa 10 tonyang meluncur lepas landas dari permukaan Mars untuk membantu makhluk Bumi pulang. Pesawattersebut menggunakan energi hasil reaksi daur ulang sampah botol plastik. Setiap proses reaksi akanmenghasilkan energi sebesar 100 KJ. Reaksi daur ulang botol ini mempunyai efisiensi yang cukup tinggisehingga setiap reaksi hanya membutuhkan 2 botol plastik. Jumlah botol plastik yang harus tersedia agarpesawat bisa lepas dari gravitasi Mars adalah

A. L26 x lOa

B. L25 x L}a

C. 252 x l}aD. 326 x l,0a

E.1x106

3. Setiap detik di dalam inti sebuah bintang terjadi perubahan 4 x 10e kg materi menjadi radiasi. Padajarak 0,5 au dari bintang, a/ren memasang sebuah fotosel dengan luas 100 m2 dan mempunyai efisiensi50%. Berapakah daya yang dihasilkan oleh fotosel tersebut?

A. Sekitar 250 kiloWatt

B. Sekitar 125 kiloWatt

C. Sekitar 500 kiloWatt

D. Sekitar L megaWatt

E. Sekitar 2 megaWatt

Hak Cipta Dilindungi Undang-undahg Halaman 1 dari 9: i.r...i. l

I

4. Sebuah bintang deret utama diamati dengan sebuah teleskop pada jarak 30 pc. Saat memasuki tahapraksasa, temperatur bintang turun menjadi empat kali lebih rendah dan radiusnya menjadi 100 kali lebihbesar' Letak bintang juga tidak lagi di posisi yang sama saat masih di tahap ieret utama. Bila terangbintang raksasa ini seterang saat di tahap deret utama, jarak bintang adalah

A. 187,5 pc

B. 188 pc

C. 188,5 pc

D. I"89 pc

E. 200 pc

5. Teleskop Bimasakti yang ada di. Observatorium Bosscha memiliki cermin dengan diameter {2, .,r\ a.nlensa koreksi berdiameter $1 cm serta focal ratio ! f 2,5. Berapa persenkah cahaya yang dittrinna olehcei'min utama dibandingkan'd.ng.n jika cermin utama itu dipakai pada teropong tanpa lensa koreksi dantanpa tabung?

A. LO%

B. 20%

/ 27%

D. 52%

E. 100%

6. Sebuah satelit bermassa rn mengalami gaya gravitasi Bumi. Diagram gaya benda tersebut digambarkanseperti gambar berikut. X-Y merupakan sistefu koordinat kartesian yang saling tegak lurus. Jika besar

\

I(.r._\

gaya dalam arah r dinyatakan sebagai F*: mgcosd, maka besar gaya dalam arah?4Fr, adalah

A. nxgcos0sin?

B. n'Lgcos0sin20

C. mgcoslsin2lD. nxg

E.0

7. Manakah di antara materi di bawah ini yang BUKAN merupakan pengurai cahaya?

Kisi "Prisma v

Titik air di udara v

Filter

cDlDVD

Hak Cipta Dilindungi Undang-undang

A.

B.

c.

,g'E.

.Halaman 2 dari 9

8. Mengapa mencari komet baik dilakukan dengan binokuler?

Komet adalah sumber titik, dan binokuler memiliki medan pandang sempit ,,Komet adalah sumber membentang, dan binokuler memiliki medan p.ndrng';r.,Komet tampak hanya sekejap, dan binokuler memiriki medan pandang sempitKomet adalah sumber membentang, dan binokuler memiliki magnifikasi tinggiKomet tampak lama di langit, dan binokurer memiliki magnifikasi tinggiv.

9' Gambar di bawah menunjukkan spektrum awan debu di sekitar bintang (circumstellar dust). Taksiranterbaik untuk temperatur awan debu tersebut adalah

mt rH! sd: *s ls* txe. {its, t# 1ff}i

fin;ang,gtldrnBli {trrikfffinterl

A. 12oKvB. 60KC. 40K

D. 20KE. 10K

L0' Para astronom meyakini bahwa exoplanet serupa Bumi yang mungkin mengemban kehidupan dapat dicarijika peralatan interferometer ditempatkan di angkasa luar. Jika hal itu terjadi, empat garis serapandafam panjang gelombang kasatmata dan inframerah dapat dideteksi dalam ,p.ktrm exoplanet, dengankemungkinan karakteristik sebagai berikut:

t. Terdapat pita serapan Ozon (O3) dalam spektrum yang memperlihatkan kelimpahan oksigen, yangmungkin dihasilkan oleh jasad kehidupan

Profil spektrum, yang menandakan temperatur exoplanet, sesuai dengan syarat agar air beradadalam fasa cair

Terdapat pita serapan CO2 yang sangat kuat dan menunjukan keberadaan atmosferTerdapat tanda-tanda serapan H2O di berbagai rentang spektrum yang menunjukkan kelimpahanair yang besar sebagai pertanda keberadaan lautan


A.

B.

c.

D.

E.

.$ffi

T?ijg,Ell- 20ii

il.

ilt.

tv.

.Halaman 3 dari 9

Urutan prioritas keutamaan indikator-indikator di atas, yang diacu orang saat ini, bagi pencarian exoplanetserupa Bumi adalah:

A. t-il-ilt-tvB. ll-l-tv-ilr

c. il-ilt-t-tv

D. tv-t-il1-il

E. ilt-il-tv-t

11. Kalendar Cina merupakan sistem lunisolar dimana setiap hari libur lmlek bertepatan dengan konjungsiBulan dengan menggunakan waktu UT+8 jam. Dalam kalendar nasional, tanggal L9 Februari 2015merupakan hari libur tahun baru lmlek 2566, dan konjungsi Bulan terjadi pada tanggal 19 Februari 2015jam 07:48 WITA. Hari libur lmlek lainnya, hari libur tahun baru lmlek 2565 bertepatan dengan 3l- Januari2b1+ dan hari Libur lmlek 2564 bertepatan dengan 10 Februari 2013. Satu tahun kalendar Cina terdiridari 354 hari, 355 hari, 384 hari, atau 385 hari. Dengan demikian, dalam fenta{g tahun baru lmlek 2551dan tahun baru lmlek 2570, jumlah tahun baru lmlek dengan jumlah hari' 384.atau 385 hari adalah

A.

B.

C.

D.

E./'

12. Jika pengamat di Kota Bandung (lintang geografis -:6o 57 LS dan bujur geografis 107" B4l BT) meng-amati Matahari terbenam pada tanggal 2L Juni pukul 17:43 WlB, maka penlamat di Manado itint.nggeografis +L" 29t LtJ dan buj.ur geografisl24" 52t BT) akan mengamati Matahari terbenam di ianggalyang sama pada pukul

A. 16:13 WIB .

B. 16:25 WIBJ

C. 16:48 WIB

D. 17:07 WIB

E. 17:13 WIB

13. Kelompok siswa di Yogyakarta (BT 110,24; LS 7,48) merencanakan mengamati Milky Way. Kelompoksiswa tersebut memperoleh informasi posisi koordin -{paat pengamatan) asensiorekta dandeklinasi arah pusat Galaksi tlh 4bm gT,224s aan Lzgs- b6,Lar2;r.\eii, p-"ngrmaran dilakukan padamalam hari tanggal 20 Mei maka diharapkan kelompok siswa tersebut akan nrengamati pusat Galaksiberkulminasi atas pada jam

A. l jam 37 m setelah jam 24:00 WIB

B. l jam 37 m sebelum jam 24:00 WIB

C. tepat jam 24:00 WIB

D. 2 jam 46 m sebelum jam 24:00 WIB

E. 2 jam 46 m setelah jam 24:00 WIB


2

5

7

9

10

. Halaman 4 dari 9

Gerhana Matahariterjadi ketika piringan Bulan menutupi piringan Matahari. Misalkan piringan Bulan danMatahari tampak dengan diameter sudut yang sama (D) dan kedua titik pusat piringan objek terpisaholeh jarak Df2. Dari gambar di bawah ini, berapakah rasio Oy.ingan Matahali...y1ng tertutup plfingalBulan?

A. 0,3

d. 0,4

c. 0,5

D. 0,6

E. 0,7

Pada jarakd, partikel angin Matahari memiliki kerapatan pserta kecepatan u. Bila ketiga variabeltersebutdiketahui, maka laju kehilangan massa Matahari (kg/detik) dapat dihitung dengan persamaan

A. M: PU

B. M :2rd,pu

C. M:4trd,2puD. tvt : EdspE. M : Tdspu

Sebuah koloni di Mars mengalami peningkatan populasisehingga kebutuhan komunikasijarak jauh mutlakdibutuhkan. Untuk itu, NASA meluncurkan satelit komunikasi stasioner terhadap Mars. Seperti satelitgeostasioner, satelit tersebut memiliki periode orbit sama dengan periode rotasi planet Mars sehinggasatelit berada pada bujur geografis yang tetap. Diukur dari pusat Mars, radius orbit satelit tersebut yinglebih dekat pada nilai yang benar adalah

A. 16000 km

B. 16600 km

C. 18000 km

D. 20000 km

E. 22000 km

Soal Pilihan Ganda Bersyarat

Untuk dua soal berikut ini, jawablah

A. jika L, 2, dan 3 benar

B. jika L dan 3 benar

C. jika 2 dan 4 benar

D. jika 4 saja benar

E. jika semua benar


L4,

15.

16.

Halaman 5 dari 9

17. Pilihlah pernyataan yang benar.

1. Semakin tinggi temperatur suatu planet, maka semakin mudah planet tersebut kehilangan atmosfer.

2. Atmosfer planet dalam tersusun atas partikel yang relatif lebih ri'ngan dibandingkan dengan atmosferplanet luar.

3. Planet luar dapat mempertahankan atmosfernya karena massanya yang besar dan jaraknya yang jauhdari Matahari.

4. Semakin besar planet, semakin mudah planet tersebut kehilangan atmosfer.

18. Di antara pernyataan di bawah ini, manakah yang BENAR?

1. Unsur yang lebih berat dari besi (Fe) dihasilkan saat ledakan Supernova ,!"

2. Bintang deret utama melawan pengerutan gravitasi dengan tekanan elektron terdegenerasi .''3. Bintang dengan massa yang cukup besar mampu melakukan reaksi fusi di inti untuk menghasilkan

unsur yang lebih berat dari besi (Fe) X4. Pada reaksi fusi hidrogen, empat inti hidrogen membentuk satu inti helium. Total massa satu

helium lebih kecil daripada total massa empat inti hidrogen. {

Soal Pilihan Ganda Sebab-Akibat

Gunakan petunjuk ini untuk menjawab soal-soal berikut:

A. Pernyataan pertama dan kedua benar serta memiliki hubungan sebab-akibat.

B. Pernyataan pertama dan kedua benar, tetapi tidak memiliki hubungan sebab-akibat.

C. Pernyataan pertama benar, sedangkan pernyataan kedua salah.

D. Pernyataan pertama salah, sedangkan pernyataan kedua benar.,

E. Kedua pernyataan salah.

Hasil penelitian astronom pada tahun 1998 tentang energi gelap menunjukkan bahwa alam semesta kitasekarang sedang mengalami pengembangan yang diperlambat,.' J

SEBAB

Gaya gravitasi yang selalu bersifat tarik menarik paling mendominasi dalam skala besar..,

Materi antar bintang membuat nilai magnitudo bintang yang kita lihat mengecil.>1

SEBAB

Partikel materi antar bintang glg!rcp cahaya bintang yang berada di belakangnya.


19.

20.

Halaman 6 dari 9

Soal Essay

22.

21-. Diketahui diameter pupil mata adalah 5 mm. Dengan menggunakan kriteria Rayleigh,

(r) hitunglah limit resolusi sudut mata manusia pada panjang gelombang 550 nm,

(b) hitunglah perbandingan jawabanmu ini dengan diameter sudut Bulan dan planet Jupiter (saat opo-sisi).

(.) Jelaskan, apakah mata telanjang kita mampu memisahkan ciri-ciri pada piringan Bulan dan piringanJupiter?

Dari hasil astrofotografi, diketahui ukuran Nebula Kepiting (M1) adalah 6/. Objek tersebut berada padajarak L00 pc. Dari hasil pengukuran efek Doppler, kecepatan pengembangan nebula diketahui sebesar1400 km per detik. Anggaplah usia Nebula Kepiting pada waktu tertentu adalah waktu yang diperlukanNebula Kepiting dari sebuah titik hingga mencapai ukuran pada waktu itu.

(r) Hitunglah radius linier Nebula Kepiting!

(b) Hitung pula usia Nebula Kepiting!

Sebuah teleskop digunakan untuk melihat Bulan yang memiliki diameter sudut 30 menit busur. Medanpandang teleskop sama dengan diameter sudut Bulan dan teleskop tidak dilengkapi motor. Dalam waktuberapa lamakah Bulan sepenuhnya akan hilang dari medan pandang teleskop?

Analisis spektrum bintang ganda spektroskopik bergaris ganda yang juga merupakan bintang ganda ger-hana dengan periode orbit P : 8,6 tahun menunjukkan pergeseran Doppler maksimum dari garis Balmerhydrogen H, (656,281 nm), untuk komponen sekunder adalah )s:0,072 nm dan untuk komponen pri-mer.\p:0,0068 nm. Adapun bentuk kurva kecepatan radialnya adalah sinusoidal. Hitunglah setengahsumbu panjang sistem bintang ganda ini dinyatakan dalam satuan astronomi (au)!

Perhatikanlah sebuah teropong yang menemukan sebuah protogalaksi pada redshift z: !2. Misalnyateropong yang dimiliki Yale University di Kitt Peak berdiameter 3,5 meter (optikal). Cahaya dari proto-galaksi memuat garis emisi Ho (semacam tracer dari laju pembentukan bintang). Panjang gelombangyang tertinggal dari garis Ho adalah 0,656 mikron di bagian optikal merah pada spektrumnya.

23.

24.

25.

(.)(b)

Untuk protogalaksi ini, berapakah panjang gelombang tiGs:.I"?na-ieJika teropong mampu mengamati gelombang dalam rentang 0,3-2,2 mikron, dapatkah sebuah te-ropong inframerah-optikal di permukaan Bumi (semacam teropong yang disebutkan.dalam soal)mengamati garis Ho? rl t \"o

(.) Carilah kerapatan rata-rata dari materi yang berkaitan dengan z : L2. Di sini diambil asumsi bahwadalam alam semesta saat (hari) ini memiliki kerapatan materi sebesar 2,4 x 70-27 kg ,-3.

Salah satu metode penentuan jarak galaksi spiral adalah relasi Tully-Fisher: yakni luminositas sebandingdengan kecepatan rotasi maksimum pangkat empat. Diamati sebuah galaksi spiral A (yang mirip denganBimasakti) dengan radius 30 kpc dan memiliki 200 milyar bintang serupa Matahari. Diperoleh magnitudogalaksi tersebut adalah TrLs : 11 dan kecepatan rotasi maksimum sebesar 250 km/detik. Jika kecepatanrotasi maksimum Bimasakti sebesar 220 kmldetik, maka

(.) berapakah jarak galaksi ,4 tersebut?

(b) berapakah diameter sudut galaksi ,4 tersebut?

(.) taksirlah berapa magnitudo Bimasakti jika dilihat dari galaksi A!

Pada suatu saat, okultasi planet Jupiter oleh Bulan terjadi pada pukul 21:00 ketika ketinggian Jupiter45' di atas horison timur. Seorang pengamat di kota A tidak dapat melihat Jupiter tertutup penuh olehBulan di saat puncak okultasi. Melalui teropong, ia hanya melihat lingkaran Bulan bersinggungan luardengan Jupiter. Sementara itu, pengamat di kota B melihat Jupiter tertutup penuh oleh piringan Bulan.Namun dalam waktu yang sangat singkat, Jupiter muncul kembali.

(.) Gambarkanlah geometri dari peristiwa itu!(b) Berapakah jarak antara kota A dan kota B?


26.

27.

Halaman 7 dari 9

Nama konstanta Simbol Harga

Kecepatan cahaya c 2,99792458 x 108 m/s

Konstanta gravitasi G 6,673 x 10-11 me pgls2

Konstanta Planck h 6,626L x 10-3aJs

Konstanta Boltzmann k 1,3807 x to-23 J/K

Konstanta kerapatan radiasi a 7,5659 x t0-16 llmslx4Konstanta Stefa n-Boltzma nn o 5,6705 x L0-8 Wlm2lt<4

Muatan elektron e 1,6022 x 10-1e C

Massa elektron lTLg 9,1-094 x 10-31 kg

Massa proton mp L,6726 x 10-27 kg

Massa neutron TlLn t,6749 x 10-27 kg

Massa atom 1Hl rnH L,6735 x 10-27 kg

Massa atom 2He4 mHe 6,6465 x 10-27 kg

Massa inti zHea 6,6430 x 10-27 kg

Konstanta gas R 8,3145 JlKlnol

Hak Cipta Dilindungi Undang-undang Halaman 8 dari 9

Nama besaran Notasi Harga

Satuan astronomi AU L,49597870 x 1011 m

Parsek pc 3,0857 x 1016 m

Tahun cahaya ly 0,9461 x 1016 m

Tahun sideris 365,2564 hari

Tahun tropik 365,2422 hariTahun Gregorian 365,2425 hariTahun Julian 365,2500 hari

Periode sinodis Bulan (synodic month) 29,5306 hari

Periode sideris Bulan (srUereal month) 27,32L7 hari

Hari Matahari rerata (mean solar day) 24 zm 56d,56

Hari sideris rerata (mea n sidereal day) N 56m 4d,og

Massa Matahari Mo 1,989 x 1030 kg

Jejari Matahari .Ro 6,96 x 108 m

Temperatur efektif Matahari %n," 5785 KLuminositas Matahari Lo 3,9 x 1026 WMagnitudo semu visual Matahari V -26,79lndeks warna Matahari B _V 0,62

U_B 0,10

Magnitudo mutlak visual Matahari Mv 4,79

Magnitudo mutlak biru Matahari MB 5,48

Magnitudo mutlak bolometrik Matahari Mhot 4,72

Massa Bulan MD 7,348 x 1022 kg

Jejari Bulan -R2 1738000 m

Jarak rerata Bumi-Bulan 384399000 m

Konstanta Hubble Hs 69,3 km/s/Mpc

Objek Massa

(ke)

Jejari

ekuatorial

(k-)Protasi Psideris

(hari)

Jarak rerata

ke Matahari

(103 km)Merkurius 3,30 x 1023 2440 58,646 hari 87,9522 57910Venus 4,87 x L02a 6052 243,019 hari 244,7018 108200

Bumi 5,97 x 1O2a 6378 zil sam qd,t 365,2500 149600

Mars 6,42 x 1023 3397 24J glm 22d,6 686,92s7 227940

Jupiter 1,90 x 1027 7L492 gJ ssm sod 4330,5966 778330.

Satu rn us 5,69 x 1026 60268 td sgm zzd L0746,9334 1,429400

Uranus 8,66 x 1025 25559 17J L4m ztd 30588,5918 2870990Neptunus 1,03 x 1026 24764 16J 6m 36d 59799,8258 4504300

, i t'(ffiL:A*rt- n\O., r $-'n',Yl'' nEr--",.*\ --,""^ ,-.,,"fipYJu

Hak Cipta Dilindungi Undang-undang Halaman 9 dari 9

soal osp astronomi 2015

Science