Soal Olimpiade IPA Materi Energi dan Perubahannya | Gaya, Bunyi, Panas, Magnet, Listrik serta Cahaya - Fauziah Rachmawati

Soal Olimpiade IPA Materi Energi dan Perubahannya | Gaya, Bunyi, Panas, Magnet, Listrik serta Cahaya

A. Gaya

Sebutkan 3 contoh gaya yang dapat mengubah bentuk benda!
Apa yang terjadi pada kecepatan suatu benda jika diberikan gaya searah dengan arah geraknya?
Mengapa permukaan jalan yang kasar lebih sulit dilewati daripada jalan yang licin?
Sebutkan 2 contoh penerapan gaya gesek yang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari!
Sebutkan 2 cara untuk mengurangi gaya gesek pada benda yang bergerak!

B. Bunyi

Sebutkan 3 faktor yang mempengaruhi cepat rambat bunyi dalam suatu medium!
Mengapa suara petir terdengar lebih lambat dibandingkan kilat yang terlihat?
Sebutkan 2 contoh pemanfaatan prinsip pemantulan bunyi dalam kehidupan sehari-hari!
Apa yang terjadi pada frekuensi bunyi jika sumber bunyi bergerak mendekati pendengar?
Mengapa suara tidak dapat merambat di ruang hampa?

C. Panas

Sebutkan 3 contoh perpindahan panas secara konduksi dalam kehidupan sehari-hari!
Mengapa panci memasak biasanya terbuat dari logam tetapi gagangnya terbuat dari kayu atau plastik?
Sebutkan 2 contoh perpindahan panas secara radiasi dalam kehidupan sehari-hari!
Apa yang dimaksud dengan konveksi dan berikan 1 contoh peristiwa konveksi di alam!
Mengapa es lebih cepat mencair ketika diletakkan di atas permukaan logam dibandingkan di atas kayu?

D. Magnet

Sebutkan 3 benda yang dapat ditarik oleh magnet!
Apa yang terjadi jika dua kutub magnet yang sama didekatkan?
Sebutkan 2 cara membuat magnet secara sederhana!
Mengapa jarum kompas selalu menunjuk ke arah utara dan selatan bumi?
Sebutkan 3 manfaat magnet dalam kehidupan sehari-hari!

E. Listrik

Sebutkan 3 bahan yang termasuk konduktor listrik!
Apa perbedaan antara rangkaian listrik seri dan paralel?
Mengapa kawat tembaga sering digunakan dalam pembuatan kabel listrik?
Apa yang terjadi jika salah satu lampu dalam rangkaian seri putus?
Sebutkan 3 contoh peralatan rumah tangga yang bekerja dengan prinsip elektromagnet!

F. Cahaya

Sebutkan 3 sifat cahaya yang paling utama!
Apa yang terjadi pada arah cahaya jika melalui medium dengan kerapatan optik berbeda?
Sebutkan 2 contoh peristiwa pemantulan cahaya dalam kehidupan sehari-hari!
Apa yang dimaksud dengan pembiasan cahaya? Berikan 1 contoh peristiwa pembiasan cahaya!
Mengapa kita dapat melihat berbagai warna dalam pelangi?

G. Soal Terapan (Eksperimen dan Aplikasi)

Sebuah bola dilempar ke atas. Jelaskan perubahan energi yang terjadi selama gerakannya!
Sebutkan 3 contoh alat yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya!
Seorang anak berteriak di dalam gua dan mendengar gema. Mengapa hal ini terjadi?
Mengapa pada siang hari jalanan terlihat berkilau seperti ada air padahal tidak ada?
Sebuah magnet batang digergaji menjadi dua bagian. Apakah setiap bagian tetap memiliki kutub utara dan selatan? Jelaskan!
Sebutkan 2 contoh penggunaan energi alternatif dalam kehidupan sehari-hari!
Sebutkan 3 faktor yang mempengaruhi kekuatan gaya magnet suatu elektromagnet!
Mengapa saat cuaca panas kita lebih nyaman mengenakan pakaian berwarna terang daripada warna gelap?
Sebutkan 2 cara yang dapat digunakan untuk menghemat energi listrik!
Mengapa lampu neon lebih hemat energi dibandingkan lampu pijar?
Sebuah sendok logam dimasukkan ke dalam segelas air panas. Setelah beberapa saat ujung sendok menjadi panas. Perpindahan panas ini terjadi secara apa?
Mengapa pada siang hari bayangan lebih pendek dibandingkan pagi dan sore hari?
Sebuah mobil yang sedang bergerak tiba-tiba direm mendadak. Apa yang menyebabkan penumpang terdorong ke depan?
Mengapa pada malam hari suhu di daerah gurun bisa sangat dingin?
Sebuah bola yang menggelinding di lantai akhirnya berhenti. Apa yang menyebabkan bola berhenti?
Sebuah balon diisi udara dan kemudian dilepaskan tanpa diikat. Mengapa balon bergerak ke arah yang berlawanan?
Sebutkan 2 contoh peristiwa yang menunjukkan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya berubah bentuk!
Seorang anak duduk di atas papan kayu di kolam renang dan kemudian mendorongnya ke belakang. Apa yang terjadi pada anak tersebut?
Mengapa bintang terlihat berkelap-kelip di langit malam?
Apa yang terjadi jika cahaya putih dilewatkan melalui sebuah prisma kaca?

Pembahasan dan Kunci Jawaban

Menekan plastisin, meremas spons, menekuk sedotan.
Kecepatannya bertambah.
Karena gaya gesek lebih besar di permukaan kasar.
Rem sepeda, sol sepatu.
Melumasi dengan oli, menggunakan bantalan bola.
Medium, suhu medium, elastisitas medium.
Karena cahaya bergerak lebih cepat dari bunyi.
Sonar kapal selam, ultrasonografi (USG).
Frekuensinya meningkat (Efek Doppler).
Tidak ada medium perambatan.
Memegang sendok logam panas, ujung solder, setrika.
Logam penghantar panas, kayu isolator panas.
Sinar matahari, panas dari api unggun.
Perpindahan panas melalui aliran udara atau cairan, contoh angin darat dan angin laut.
Karena logam konduktor panas lebih baik daripada kayu.
Besi, baja, nikel.
Saling tolak-menolak.
Menggosok dengan magnet, induksi listrik.
Karena bumi memiliki medan magnet.
Kompas, motor listrik, pengeras suara.
Tembaga, aluminium, emas.
Seri: satu jalur, Paralel: banyak jalur.
Karena tembaga penghantar listrik yang baik.
Semua lampu padam.
Kulkas, kipas angin, bel listrik.
Merambat lurus, dapat dipantulkan, dapat dibiaskan.
Dapat dibiaskan.
Cermin, reflektor kendaraan.
Pembelokan cahaya, contoh sendok terlihat patah dalam air.
Karena cahaya putih terurai menjadi warna-warna spektrum.
Saat bola dilempar ke atas, energi kinetik berubah menjadi energi potensial. Saat mencapai titik tertinggi, energi kinetik minimum dan energi potensial maksimum. Saat jatuh, energi potensial kembali berubah menjadi energi kinetik.
Contoh alat yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya: lampu pijar, lampu LED, dan layar televisi.
Gema terjadi karena bunyi dipantulkan oleh dinding gua yang jauh dan kembali ke telinga pendengar setelah beberapa saat.
Jalanan terlihat berkilau seperti ada air karena cahaya mengalami pembiasan akibat udara panas yang membelokkan cahaya ke atas (fenomena fatamorgana).
Ya, setiap bagian tetap memiliki kutub utara dan selatan karena sifat magnet tidak dapat dipisahkan dari kutubnya.
Contoh penggunaan energi alternatif: penggunaan panel surya untuk listrik, dan pemanfaatan biogas untuk memasak.
Faktor yang mempengaruhi kekuatan elektromagnet: jumlah lilitan kawat, kuat arus listrik, dan jenis inti magnet (besi lebih kuat daripada baja).
Pakaian berwarna terang lebih nyaman saat cuaca panas karena warna terang memantulkan lebih banyak cahaya dan panas dibandingkan warna gelap yang menyerap lebih banyak panas.
Cara menghemat energi listrik: menggunakan lampu LED yang hemat energi dan mencabut peralatan listrik saat tidak digunakan.
Lampu neon lebih hemat energi dibandingkan lampu pijar karena menggunakan gas yang memancarkan cahaya lebih efisien dan menghasilkan lebih sedikit panas.
Perpindahan panas ini terjadi secara konduksi karena panas merambat melalui logam sendok.
Pada siang hari, matahari berada tepat di atas kepala, sehingga bayangan lebih pendek dibandingkan saat pagi dan sore hari ketika matahari berada lebih miring.
Penumpang terdorong ke depan karena adanya inersia atau kelembaman (hukum pertama Newton). Benda yang bergerak cenderung tetap bergerak kecuali ada gaya luar yang mengubahnya.
Pada malam hari, daerah gurun menjadi sangat dingin karena pasir tidak dapat menyimpan panas dengan baik dan udara yang kering tidak menahan panas dari siang hari.
Bola berhenti karena adanya gaya gesek antara bola dan lantai yang menghambat gerak bola.
Balon bergerak ke arah yang berlawanan karena hukum aksi-reaksi Newton III. Udara yang keluar dari balon menciptakan gaya reaksi yang mendorong balon ke arah berlawanan.
Contoh perubahan energi:

Energi listrik menjadi energi panas pada setrika listrik.
Energi kimia dalam baterai menjadi energi listrik untuk menyalakan senter.

Anak akan terdorong ke arah yang berlawanan dari papan kayu karena hukum aksi-reaksi Newton III.
Bintang terlihat berkelap-kelip karena cahaya bintang melewati lapisan atmosfer bumi yang tidak homogen, menyebabkan pembiasan cahaya yang berubah-ubah.
Jika cahaya putih dilewatkan melalui prisma kaca, cahaya akan terurai menjadi spektrum warna pelangi (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu) akibat perbedaan indeks bias setiap warna cahaya.