SOAL DAN PEMBAHASAN OSN SMP
TINGKAT KABUPATEN TAHUN 2025
Eksperimen yang menjelaskan asal usul kehidupan yang diujicobakan oleh Harold Urey adalah….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Teori evolusi kimia yang dikemukakan oleh Harold Urey menyatakan bahwa kehidupan pertama kali terbentuk dari zat-zat anorganik di atmosfer bumi purba.
Menurut Urey, atmosfer bumi pada saat itu kaya akan gas metana (CH₄), amonia (NH₃), gas hidrogen (H₂), dan uap air (H₂O). Dengan adanya energi dari kilatan petir dan radiasi sinar kosmis, gas-gas tersebut bereaksi dan membentuk senyawa organik sederhana, seperti asam amino, yang merupakan bahan dasar pembentuk kehidupan.
Teori Urey ini kemudian dibuktikan melalui percobaan di laboratorium oleh muridnya, yaitu Stanley Miller. Eksperimen tersebut dikenal dengan nama Eksperimen Miller-Urey, di mana ia merancang alat yang meniru kondisi atmosfer bumi purba dan berhasil menyintesis senyawa organik (asam amino) dari campuran gas-gas anorganik tersebut.
Di padang rumput, interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya berlangsung secara kompleks. Manakah dari pernyataan berikut yang menunjukkan interaksi biotik dengan abiotik?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Dalam suatu ekosistem, terdapat dua komponen utama:
- Komponen Biotik: Segala sesuatu yang hidup (contoh: hewan, tumbuhan, jamur, bakteri).
- Komponen Abiotik: Segala sesuatu yang tidak hidup atau faktor fisik/kimia lingkungan (contoh: air, tanah, udara, suhu, cahaya matahari).
Analisis Pilihan:
- A (Tepat): Rumput (Biotik) menyerap air dan nutrisi dari tanah (Abiotik). Ini adalah interaksi antara makhluk hidup dengan benda tak hidup.
- B (Salah): Banteng jantan (Biotik) dengan banteng jantan (Biotik). Interaksi antar sesama komponen biotik (kompetisi intraspesifik).
- C (Salah): Kelembapan udara (Abiotik) dan suhu (Abiotik). Interaksi antar sesama komponen abiotik.
- D (Salah): Ular (Biotik) dan tikus (Biotik). Interaksi antar sesama komponen biotik (predasi/pemangsaan).
Di sebuah taman nasional, terdapat beragam jenis tumbuhan dan hewan serta berbagai tipe habitat, mulai dari hutan hujan, padang rumput, hingga sungai. Perhatikan pernyataan berikut:
- Populasi jagung di lahan pertanian memiliki berbagai varietas dengan sifat tahan kekeringan dan tahan hama.
- Berbagai tipe habitat seperti hutan, sungai, dan rawa memberikan kondisi lingkungan yang berbeda bagi makhluk hidup.
- Di taman nasional tersebut ditemukan lebih dari 200 jenis burung yang berbeda.
Pernyataan manakah yang menunjukkan keanekaragaman pada tingkat gen, spesies, dan ekosistem secara berurutan?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: D
Keanekaragaman hayati dibagi menjadi tiga tingkatan, yaitu tingkat gen, tingkat spesies (jenis), dan tingkat ekosistem. Mari kita analisis satu per satu:
- Pernyataan 1 (Tingkat Gen): "Populasi jagung di lahan pertanian memiliki berbagai varietas dengan sifat tahan kekeringan dan tahan hama." Menjelaskan adanya variasi di dalam satu spesies yang sama, yaitu jagung.
- Pernyataan 3 (Tingkat Spesies): "Di taman nasional tersebut ditemukan lebih dari 200 jenis burung yang berbeda." Menjelaskan variasi antar spesies atau jenis makhluk hidup yang berbeda dalam satu kelompok (burung).
- Pernyataan 2 (Tingkat Ekosistem): "Berbagai tipe habitat seperti hutan, sungai, dan rawa memberikan kondisi lingkungan yang berbeda bagi makhluk hidup." Mendeskripsikan variasi habitat, lingkungan fisik, dan interaksi komunitas biologi di dalamnya.
Jadi, urutan yang tepat untuk tingkat gen, spesies, dan ekosistem adalah 1, 3, dan 2.
Kingdom makhluk hidup yang memiliki ciri prokariotik, uniseluler, dan hidup di kondisi ekstrim adalah….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Kingdom makhluk hidup yang memiliki ciri prokariotik (tidak memiliki membran inti sel), uniseluler (bersel satu), dan mampu hidup di lingkungan ekstrem seperti mata air panas, danau asam, atau tempat dengan kadar garam tinggi adalah Archaebacteria.
Ciri khas paling utama yang membedakannya dari kingdom lainnya (terutama dari Eubacteria/bakteri biasa) adalah kemampuannya untuk hidup di kondisi lingkungan yang sangat ekstrem (ekstremofil). Contohnya adalah kawah bersuhu sangat tinggi (termofil), kadar garam tinggi (halofil), atau lingkungan rawa miskin oksigen (metanogen).
Analisis Pilihan Lain:
- Protista: Sebagian besar uniseluler, tetapi selnya sudah memiliki membran inti (eukariotik).
- Fungi (Jamur): Eukariotik dan sebagian besar multiseluler (bersel banyak).
- Animalia (Hewan): Eukariotik dan multiseluler.
Dalam sebuah penelitian ditemukan populasi kupu-kupu di suatu hutan yang warnanya bervariasi dari terang hingga gelap. Setelah beberapa generasi, kupu-kupu dengan warna gelap lebih banyak bertahan hidup karena sulit terlihat oleh predator di batang pohon yang gelap akibat polusi. Fenomena ini merupakan contoh dari proses evolusi yang disebut…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Fenomena yang dideskripsikan pada soal merupakan contoh klasik dari seleksi alam (berkaitan erat dengan peristiwa revolusi industri dan ngengat Biston betularia).
Dalam seleksi alam, alam atau lingkungan akan "memilih" makhluk hidup yang memiliki ciri-ciri paling sesuai untuk bertahan hidup. Pada kasus ini:
- Perubahan Lingkungan: Batang pohon menjadi gelap akibat polusi.
- Adaptasi & Kelangsungan Hidup: Kupu-kupu berwarna gelap memiliki keuntungan kamuflase sehingga sulit dilihat oleh predator (burung). Sebaliknya, kupu-kupu terang menjadi lebih mudah terlihat dan dimangsa.
- Reproduksi: Kupu-kupu gelap yang selamat akan berkembang biak dan mewariskan sifat genetik warna gelap ke keturunannya, sehingga populasi kupu-kupu gelap perlahan mendominasi hutan tersebut.
Sekelompok siswa melakukan survei tumbuhan di taman nasional dengan cara mengelompokkan jenis tumbuhan berdasarkan bentuk daun, warna bunga, dan ukuran batang tanpa mempertimbangkan hubungan evolusi atau genetika. Tujuannya adalah untuk memudahkan identifikasi cepat di lapangan. Metode klasifikasi yang mereka gunakan adalah .…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Sistem klasifikasi fenetik (atau taksonomi numerik/sistem artifisial) adalah metode pengelompokan makhluk hidup berdasarkan kesamaan ciri fisik atau fenotipe yang dapat diamati secara langsung (seperti morfologi, bentuk daun, warna bunga, ukuran batang), tanpa melihat sejarah atau hubungan evolusi (kekerabatan) di antara mereka.
Metode ini sangat praktis dan sering digunakan untuk identifikasi cepat di lapangan.
Analisis Pilihan Lain:
- Filogenetik: Klasifikasi yang disusun berdasarkan hubungan kekerabatan dan sejarah evolusi.
- Molekuler: Klasifikasi berdasarkan perbandingan susunan genetik (DNA atau RNA).
- Biokimia: Klasifikasi berdasarkan perbandingan bahan kimia yang diproduksi tubuh (seperti jenis protein atau enzim).
Seorang siswa melakukan pengamatan jaringan daun menggunakan mikroskop. Ia menemukan bahwa sebagian besar sel di jaringan palisade mengandung banyak kloroplas, sedangkan pada jaringan epidermis terdapat sel penjaga stomata yang dapat membuka dan menutup. Pernyataan yang paling tepat mengenai hubungan antara struktur dan fungsi pada sel daun adalah....
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Soal ini meminta kita menganalisis hubungan antara struktur (ciri fisik sel yang diamati) dengan fungsinya.
- Jaringan Palisade (Tiang): Pengamatan menunjukkan sel ini banyak mengandung kloroplas (organel fotosintesis). Struktur yang kaya kloroplas ini berfungsi memaksimalkan penyerapan cahaya matahari agar proses fotosintesis berjalan sangat optimal dan menghasilkan glukosa untuk pertumbuhan tumbuhan.
- Epidermis dan Stomata: Fungsi utama stomata adalah sebagai tempat pertukaran gas (mengambil CO₂ dan melepaskan O₂) serta mengatur penguapan air (transpirasi).
Pada kegiatan pengamatan ekosistem diperoleh data beberapa jenis interaksi antar makhluk hidup sebagai berikut:
| Nomor | Interaksi yang Diamati |
|---|---|
| 1 | Ikan kecil memakan jentik nyamuk |
| 2 | Burung jalak memakan kutu di tubuh kerbau |
| 3 | Tumbuhan benalu tumbuh menempel dan mengambil nutrisi dari pohon mangga |
| 4 | Dua ekor kijang jantan saling menyerang untuk memperebutkan wilayah |
| 5 | Lebah menghisap nektar bunga, sementara bunga terbantu dalam penyerbukan |
Berdasarkan data pada tabel, pasangan interaksi yang menunjukkan hubungan simbiosis mutualisme adalah...
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Simbiosis mutualisme adalah hubungan erat antara dua jenis makhluk hidup yang berbeda di mana kedua belah pihak saling menguntungkan.
- Nomor 2 (Mutualisme): Jalak mendapat makanan (kutu) dan kerbau diuntungkan karena tubuhnya bersih dari kutu.
- Nomor 5 (Mutualisme): Lebah mendapat makanan (nektar) dan bunga terbantu proses reproduksinya (penyerbukan).
Seorang peneliti melakukan pengamatan terhadap empat spesies tumbuhan berbunga di daerah pegunungan dan mencatat ciri-ciri morfologi utama seperti berikut:
| Spesies | Ciri Daun | Bentuk Bunga | Buah | Habitat |
|---|---|---|---|---|
| A | Tunggal, bertepi rata | Lima kelopak, simetris | Buah buni | Lereng terbuka |
| B | Majemuk, bertepi gerigi | Lima kelopak, tidak simetris | Buah polong | Hutan pegunungan |
| C | Tunggal, ujung runcing | Lima kelopak, simetris | Buah buni | Lereng berbatu |
| D | Tunggal, pertulangan menyirip | Lima kelopak, simetris | Buah kotak | Pinggir sungai |
Diketahui bahwa genus Solanum (misalnya Solanum tuberosum dan Solanum melongena) memiliki ciri umum:
- Daun tunggal
- Bunga simetris dengan lima kelopak
- Buah buni
- Tumbuh di daerah terbuka atau berbatu
Berdasarkan data tersebut, spesies manakah yang kemungkinan besar termasuk dalam genus Solanum?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Mari kita cocokkan seluruh kriteria genus Solanum:
- Daun tunggal & Bunga simetris 5 kelopak: Dimiliki oleh A, C, dan D (B gugur).
- Buah buni: Hanya dimiliki oleh A dan C (D gugur karena memiliki buah kotak).
- Habitat (Terbuka/Berbatu): Spesies A di lereng terbuka (memenuhi), Spesies C di lereng berbatu (memenuhi).
Jadi, spesies yang memiliki ciri lengkap genus Solanum adalah Spesies A dan C.
Sebuah lahan pertanian di daerah lereng bukit mengalami kondisi sebagai berikut:
| Kondisi Tanah | Keterangan |
|---|---|
| Kemiringan lereng | 30° |
| Jenis tanah | Pasir berlempung dengan struktur gembur |
| Curah hujan tahunan | 2000 mm |
| Tanaman penutup tanah | Minim, hanya rumput liar yang jarang tumbuh |
| Aktivitas manusia | Penggembalaan dan pembukaan lahan baru |
Berdasarkan data tersebut, tindakan konservasi tanah manakah yang paling tepat untuk mencegah erosi?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Lahan tersebut memiliki tingkat risiko erosi yang sangat tinggi akibat kombinasi faktor fisik lingkungan:
- Kemiringan lereng 30° (Sangat Miring): Aliran permukaan sangat cepat. Dibutuhkan terasering (sengkedan) untuk memotong panjang lereng dan memperlambat laju air.
- Tanah gembur & curah hujan tinggi (2000 mm): Tanah sangat rapuh terhadap hantaman air. Karena vegetasi minim, maka menanam tanaman penutup yang rapat adalah solusi mekanis-vegetatif krusial guna mengikat butiran tanah dan menahan energi kinetik air hujan.
Di sebuah daerah gurun yang sangat panas dan kering, ditemukan beberapa makhluk hidup dengan ciri-ciri berikut:
- Kaktus memiliki daun yang berubah menjadi duri dan batang yang tebal berfungsi menyimpan air.
- Unta memiliki punuk yang menyimpan lemak dan bulu tebal sebagai pelindung dari panas dan dingin.
- Burung hantu aktif di malam hari dan memiliki penglihatan tajam di kegelapan.
- Ikan paus memiliki lapisan lemak tebal untuk menjaga suhu tubuh dalam air dingin.
Manakah pernyataan yang tepat mengenai tipe adaptasi yang dimiliki oleh makhluk hidup tersebut?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B (Melalui eliminasi opsi terbaik)
- Kaktus & Unta (Morfologi): Perubahan struktur luar fisik tubuh (daun jadi duri, batang menebal, punuk lemak, bulu tebal) adalah contoh pasti adaptasi morfologi. Berdasarkan hal ini, hanya pilihan B yang paling mewakili kriteria tersebut dengan benar.
Catatan Kritis: Sebenarnya terdapat sedikit miskonsepsi logis pada soal. Sifat burung hantu "aktif di malam hari" secara ketat tergolong adaptasi tingkah laku, sedangkan lapisan lemak paus secara anatomis adalah morfologi. Namun, beberapa buku teks menyederhanakan fungsi lemak tersebut ke ranah fisiologis (termoregulasi).
Sejumlah tumbuhan ditemukan di berbagai habitat dengan kondisi lingkungan yang berbeda. Perhatikan data berikut:
| Tumbuhan | Struktur Khusus | Fungsi Struktur | Lingkungan |
|---|---|---|---|
| Kaktus | Daun berubah menjadi duri | Mengurangi penguapan dan melindungi tanaman | Gurun yang sangat kering |
| Teratai | Daun lebar dan berlapis lilin | Memperluas permukaan fotosintesis dan menolak air | Perairan tergenang |
| Pandan laut | Akar napas (pneumatophore) | Mengambil oksigen dari udara di lingkungan berlumpur | Pantai berlumpur |
| Mangrove | Akar tunjang dan garpu | Menopang tanaman di tanah berlumpur dan membantu pertukaran gas | Muara sungai dan rawa |
Berdasarkan data tersebut, pernyataan yang paling tepat mengenai hubungan struktur dan fungsi tumbuhan dalam proses adaptasi adalah…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: D
Mari kita lakukan verifikasi berbasis data tabel:
- A salah: Akar napas pandan laut berfungsi mengambil oksigen, bukan fotosintesis.
- B salah: Duri kaktus berfungsi mengurangi penguapan, bukan alat reproduksi.
- C salah: Daun lebar teratai untuk memperluas fotosintesis, bukan menyerap air.
- D benar: Sesuai dengan tabel, akar tunjang dan garpu pada mangrove berfungsi menopang tanaman (stabilisasi) di area berlumpur/rawa.
Tabel di bawah ini menunjukkan jumlah penduduk (dalam ribuan jiwa) sebuah kota selama periode 2017–2023.
| Tahun | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Jumlah Penduduk (ribu jiwa) | 100 | 108 | 117 | 126 | 136 | 147 | 159 |
Berdasarkan data di atas, tingkat pertumbuhan penduduk rata-rata per tahun (%) selama periode 2017–2023 adalah...
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Rumus pertumbuhan penduduk per tahun:
Persentase = [(Jumlah Akhir - Jumlah Awal) / Jumlah Awal] × 100%
Perhitungan Tiap Periode:
- 2017-2018: (108-100)/100 = 8,00%
- 2018-2019: (117-108)/108 ≈ 8,33%
- 2019-2020: (126-117)/117 ≈ 7,69%
- 2020-2021: (136-126)/126 ≈ 7,94%
- 2021-2022: (147-136)/136 ≈ 8,09%
- 2022-2023: (159-147)/147 ≈ 8,16%
Jumlah total persentase (48,21%) dibagi dengan total periode (6 tahun):
Rata-rata = 48,21% / 6 = 8,035%. Dibulatkan menjadi 8,0%.
Perhatikan daftar ciri-ciri dan fungsi organel berikut ini:
| No. | Ciri-ciri Organel | Fungsi Utama |
|---|---|---|
| 1 | Memiliki membran rangkap, berbentuk cakram | Tempat berlangsungnya fotosintesis |
| 2 | Berbentuk seperti benang halus, tersebar di sitoplasma | Tempat sintesis protein |
| 3 | Organel besar berisi cairan, menekan sitoplasma ke dinding sel | Menyimpan air, zat cadangan, dan menjaga turgiditas |
| 4 | Memiliki sistem membran bertumpuk, berperan dalam modifikasi | Mengolah dan mengemas protein serta zat lain |
| 5 | Mengandung enzim untuk mencerna zat sisa/benda asing | Mencerna dan menguraikan bahan limbah sel |
Manakah pasangan nama organel secara berurutan (1-5) yang tepat berdasarkan ciri dan fungsi tersebut?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Identifikasi organel berdasarkan kriteria tabel:
- 1. Kloroplas: Membran rangkap, bentuk cakram, klorofil, fotosintesis.
- 2. Ribosom: Butiran kecil padat, tempat sintesis rantai protein.
- 3. Vakuola: Organel besar penampung cairan sel, penjaga tekanan turgor.
- 4. Badan Golgi: Kantung pipih sisterna, modifikasi dan pengemasan sekresi makromolekul.
- 5. Lisosom: Kantung enzim hidrolitik untuk pencernaan intraseluler/autofagi.
Apa perbedaan utama antara osmoregulasi pada ikan air laut dan ikan air tawar?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A (Sesuai Logika Reduksi Soal Klasik)
Soal ini memakai logika "relativitas berkebalikan dengan lingkungan" untuk menyederhanakan materi:
- Ikan Laut: Hidup di media hipertonik (pekat), cairan tubuhnya relatif hipotonik (lebih encer dibanding laut). Maka diasumsikan konsentrasi ionnya "lebih rendah".
- Ikan Tawar: Hidup di media hipotonik (encer), cairan tubuhnya hipertonik (lebih pekat dibanding air tawar sekitarnya).
Koreksi Fisiologis Nyata: Faktanya secara absolut, konsentrasi plasma darah ikan Teleostei laut dan tawar itu cenderung mirip (sekitar 300 mOsm/L). Perbedaan fungsional sesungguhnya terletak pada pola ekskresi: Ikan laut banyak minum & urin sedikit-pekat, sementara ikan tawar tidak minum & urin banyak-encer.
Bagian lambung pada hewan ruminansia yang berfungsi seperti lambung pada hewan non-ruminansia (lambung sejati secara kimiawi) adalah ….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: D
Hewan memamah biak (ruminansia) memiliki lambung majemuk beruang empat. Bagian abomasum disebut lambung sejati karena di sinilah terjadi sekresi asam lambung (HCl) dan enzim pencernaan protease (pepsin) untuk mencerna bolus makanan secara kimiawi, sama seperti lambung monogastrik non-ruminansia.
Fungsi Kompartemen Lain:
- Rumen (Perut Besar): Fermentasi selulosa oleh mikroba (bakteri/protozoa) anaerob.
- Retikulum (Perut Jala): Pembentukan gumpalan bolus kasar untuk dimuntahkan kembali (regurgitasi).
- Omasum (Perut Buku): Filtrasi partikel halus dan reabsorpsi sebagian besar air.
Seorang anak menunjukkan ciri fisik: wajah rata, mata sipit, telinga kecil, leher pendek, ekstremitas kaki-tangan pendek, serta keterlambatan perkembangan mental/motorik. Kelainan genetik numerik akibat adanya penambahan 1 kromosom pada autosom nomor 21 (Trisomi 21) ini dikenal dengan nama …
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Sindrom Down (Down syndrome) disebabkan oleh mutasi genom berbentuk aneuploidi jenis Trisomi 21, di mana individu memiliki tiga salinan kromosom nomor 21 (total kromosom tubuh menjadi 47). Kelebihan material genetik inilah yang mengubah arah ontogeni fisik dan intelektual penderita.
Analisis Opsi Lain:
- Turner Syndrome: Monosomi gonosom pada wanita (45, X0).
- Klinefelter Syndrome: Trisomi gonosom pada pria (47, XXY).
- Thalasemia: Mutasi gen genetik pemicu kerusakan sintesis rantai hemoglobin darah, bukan kelainan jumlah kromosom total.
Keuntungan utama apa yang diperoleh secara langsung dengan penggunaan varietas tanaman hibrida dalam bidang pertanian?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Varietas hibrida (F1) diproduksi dari persilangan terkontrol dua galur induk homozigot yang berbeda sifat bawaannya. Hasil keturunan mengekspresikan fenomena keunggulan gabungan yang disebut efek vigor hibrida atau heterosis. Efek positif ini mencakup produktivitas hasil panen tinggi, pertumbuhan cepat, dan ketahanan spesifik hama-penyakit bawaan.
Alasan Pilihan Lain Keliru:
A salah karena hibrida massal memicu penyeragaman sifat (menurunkan variabilitas lapangan). C salah karena riset benih F1 mahal. D salah karena metabolisme tinggi tanaman unggul justru membutuhkan asupan suplai nutrisi pupuk makro yang optimal.
Jika seorang ayah memiliki golongan darah AB, dan ibu memiliki golongan darah A, maka kemungkinan variasi fenotipe golongan darah anak mereka yang dapat dilahirkan adalah …
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Sistem ABO diatur oleh alel ganda IÁ, I³, dan I°. Ayah bergolongan darah AB pasti memiliki genotipe heterozigot kodominan: IÁI³. Ibu bergolongan darah A memiliki 2 kemungkinan genotipe: homozigot (IÁIÁ) atau heterozigot (IÁI°).
Skenario Persilangan Terluas (Ibu Heterozigot):
F1:
- IÁIÁ → Golongan Darah A
- IÁI° → Golongan Darah A
- IÁI³ → Golongan Darah AB
- I³I° → Golongan Darah B
Maka total variasi fenotipe anak yang mungkin adalah A, B, atau AB. Anak bergolongan O mutlak mustahil karena ayah tidak memiliki alel resesif I° untuk disumbangkan.
Suatu sifat intermediet ditentukan oleh dua alel, B (merah) dan b (putih). Individu Bb mengekspresikan fenotipe campuran berupa merah muda. Jika sesama individu Bb disilangkan, bagaimana perbandingan rasio fenotipe keturunannya?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Sifat intermediet (dominansi tidak sempurna/incomplete dominance) menghasilkan kodominasi ekspresi parsial pada heterozigot.
Punnett Square (Bb × Bb):
| B | b | |
|---|---|---|
| B | BB (Merah) | Bb (M. Muda) |
| b | Bb (M. Muda) | bb (Putih) |
Rasio genotipe 1:2:1 menghasilkan rasio fenotipe yang sama persis: 25% Merah (BB), 50% Merah Muda (Bb), dan 25% Putih (bb).
Pada sebuah piringan tipis logam dengan radius 5 cm terdapat sebuah lubang kecil dengan luas penampang 0,25 cm². Piringan dipanaskan sehingga radius luar memuai menjadi 5,001 cm. Kini perkiraan luas penampang lubang tersebut berdasar pilihan opsi pembuat soal menjadi … cm².
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: D (Pendekatan Eliminasi Target Kunci)
Konsep Utama: Saat plat berlubang dipanaskan, area kekosongan lubang ikut memuai melebar seolah-olah ruang kosong tersebut diisi oleh material logam yang sejenis.
Analisis Teknis & Koreksi Typo Soal: Jika data awal dihitung murni, rasio muai panjang = 5,001/5 = 1,0002. Rasio muai luas (dua dimensi) adalah kuadrat rasio linear ≈ 1,0004. Jika luas awal adalah 0,25 cm², maka luas baru harusnya 0,25 × 1,0004 = 0,2501 cm².
Mengingat kluster angka opsi berada pada orde 0,50, dipastikan soal asli menggunakan data luas penampang awal 0,5 cm² dan pembuat soal mengalami simplifikasi perhitungan linear (lupa menguadratkan rasio luas): 0,5 × 1,0002 = 0,5001 cm². Maka pilih D.
Pada suhu 0 °C dan tekanan udara 1 atm, 500 gram air dicampurkan dengan 500 gram es di wadah terisolasi. Jika kondisi suhu lingkungan dipertahankan konstan di 0 °C, wujud campuran setelah beberapa waktu adalah….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Keseimbangan Termal & Kalor: Air dan es sudah berada pada temperatur transisi fase yang sama, yakni 0 °C (titik lebur/beku normal). Perpindahan kalor laten hanya terjadi apabila terdapat perbedaan gradien suhu (ΔT ≠ 0).
Karena air, es, dan wadah berada pada suhu homogen 0 °C, tidak ada aliran energi kalor netto masuk atau keluar. Es tidak mendapat kalor laten lebur untuk mencair, dan air tidak melepas kalor untuk membeku. Komposisi massa komponen mutlak konstan: 500 gram air dan 500 gram es.
Suhu seseorang yang sedang demam terukur 36,5 °F lebih tinggi dari suhu tubuh orang sehat (36 °C). Nilai suhu tubuh orang yang sedang demam tersebut setara dengan ….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Koreksi Salah Ketik Soal: Kenaikan suhu sebesar 36,5 °F setara dengan lonjakan ekstrim ΔT ≈ 20,27 °C, yang jika ditambahkan ke 36 °C akan menghasilkan angka fatal 56,27 °C. Dipastikan terjadi salah ketik angka 36 pada teks; selisih kenaikan yang benar adalah 4,5 °F.
Langkah Hitung Konstruktif (ΔT = 4,5 °F):
- Konversi selisih (F ke C): ΔT_C = 5/9 × 4,5 = 2,5 °C.
- Suhu Demam (Celcius) = 36 °C + 2,5 °C = 38,5 °C.
- Konversi suhu mutlak ke Reamur: T_R = 4/5 × 38,5 = 30,8 °R (Sangat presisi dengan opsi A).
Seseorang mendorong sebuah peti di lantai datar dengan profil gerak berkecepatan konstan. Pernyataan fisika mekanika yang valid di bawah ini adalah ….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Frasa kunci terletak pada "kecepatan konstan", artinya percepatan sistem adalah nol (a = 0). Berdasarkan Hukum I Newton, resultan gaya horizontal harus setimbang (ΣF = 0 ⇒ F_dorong = f_gesek).
Jika kondisi lantai licin sempurna, nilai gaya gesek nihil (f = 0). Akibatnya, gaya dorong yang dibutuhkan untuk mempertahankan gerak konstan tersebut juga bernilai nol (F = 0). Berdasarkan fungsi integral usaha W = F · s, nilai usaha (W) otomatis menjadi nol.
Sebuah benda berada di dasar bidang miring licin (kemiringan θ = 30°). Benda diberi kecepatan awal v° sehingga bergerak naik mendaki bidang miring sejauh s = 1 m sebelum akhirnya berhenti sejenak dan turun. Jika g adalah percepatan gravitasi, besarnya kecepatan awal v° benda tersebut adalah ….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Metode Hukum Kekekalan Energi Mekanik:
Pada titik puncak lintasan miring, energi kinetik terkonversi utuh menjadi energi potensial (EK_awal = EP_akhir).
- Cari tinggi vertikal (h): h = s · sin 30° = 1 m × 0,5 = 0,5 meter.
- Persamaan EM: ½ m (v°)² = m · g · h
- Coret variabel m: ½ (v°)² = g · 0,5
- (v°)² = g ⇒ v° = √g.
Sebuah pipa U diisi air (ρ = 1 g/cc atau 1000 kg/m³). Ketika salah satu kaki diberi tekanan gauge P, permukaan air di kaki itu bergeser naik menjadi 1 cm lebih tinggi dari kaki bebas satunya. Jika g = 10 m/s², besar nilai P adalah….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Logika Gejala Fisik: Jika diberi tekanan tambahan P permukaan air justru bergerak naik menjauhi dasar pipa, tekanan tersebut bermakna hisap/vakum (tekanan internal lebih kecil dari tekanan atmosfer luar). Indikator kuantitas alat ukur wajib negatif.
Perhitungan SI:
- Δh = 1 cm = 0,01 m
- Berdasarkan hukum kesetimbangan hidrostatik isobaric: P = -ρ · g · Δh
- P = -(1000 kg/m³) × (10 m/s²) × (0,01 m) = -100 Pa.
Sebuah bola ditarik vertikal ke atas lewat tali dengan kelajuan tetap 1 m/s. Ketika posisi bola berada 4 m di atas permukaan lantai, tali terputus. Bola akan menyentuh lantai setelah … detik terhitung sejak tali putus. (g = 10 m/s²)
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Saat tali putus, efek kelembaman (inersia) membuat bola tetap membawa kecepatan awal v° = +1 m/s (arah ke atas). Vektor posisi akhir di lantai h_t = 0 m dari h° = 4 m dengan a = -g = -10 m/s².
Persamaan Kuadrat Kinematika GLBB:
0 = 4 + 1t - 5t² ⇒ 5t² - t - 4 = 0
Faktorkan: (5t + 4)(t - 1) = 0
Diperoleh akar positif logis: t = 1,0 detik.
Urutan monokromatik warna pelangi dari atas ke bawah adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu. Pernyataan yang benar mengenai rambatan gelombang tersebut di dalam medium air adalah ….
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Pembiasan dispersi membuktikan komponen merah dibelokkan paling kecil (indeks bias n kecil), sedangkan komponen ungu dibelokkan paling tajam (indeks bias n besar).
Kecepatan rambat cahaya medium berbanding terbalik dengan indeks biasnya (v = c/n ). Maka urutan kelajuan dari yang tercepat ke terlambat di air:
Merah > Jingga > Kuning > Hijau > Biru > Nila > Ungu.
Berdasar urutan tersebut, kelajuan cahaya kuning terbukti lebih cepat dibanding hijau.
Seseorang dapat membaca buku dengan baik tanpa kacamata pada jarak minimal 50 cm. Jika ia ingin membaca normal pada jarak 30 cm, kekuatan kacamata dioptri yang dibutuhkan adalah …
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: D
Mata penderita mengalami hipermetropi (titik dekat PP = 50 cm = 0,5 m). Target objek diletakkan di jarak baca normal s = 30 cm = 0,3 m. Lensa harus membentuk bayangan maya di depan mata tepat di titik dekatnya (s' = -50 cm = -0,5 m).
Rumus Kuat Lensa (P dalam Dioptri):
P = 1/0,3 + 1/(-0,5) = 3,333... - 2 = +1,33 Dioptri.
Sebuah objek diletakkan 10 cm di depan lensa konvergen (f_l = +5 cm). Sebuah cermin konvergen cekung (f_c = +5 cm) diletakkan 5 cm di belakang lensa tersebut. Di manakah posisi akhir bayangan sistem optik terbentuk?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: D
- Tahap Lensa: 1/s' = 1/5 - 1/10 = 1/10 ⇒ s' = 10 cm di belakang lensa.
- Relasi ke Cermin: Karena jarak lensa-cermin = 5 cm, bayangan lensa jatuh 5 cm di belakang cermin (menjadi benda maya bagi cermin, s₂ = -5 cm).
- Tahap Cermin: 1/s₂' = 1/5 - 1/(-5) = 2/5 ⇒ s₂' = +2,5 cm (Nyata, di depan cermin).
Jarak bayangan akhir adalah 2,5 cm di depan cermin. Jika dihitung posisinya relatif terhadap lensa (arah ke kiri cermin): 5 cm - 2,5 cm = 2,5 cm di belakang lensa.
Sebuah benda melakukan getaran harmonis sederhana pada pegas vertikal dengan nilai amplitudo 20 cm dan periode 0,2 detik. Fungsi simpangan getar yang tepat adalah…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Bentuk umum persamaan simpangan gelombang stasioner/getaran: y = A sin(ωt)
- Amplitudo (A): 20 cm = 0,2 meter.
- Kecepatan sudut (ω): ω = 2π/T = 2π / 0,2 = 10π rad/s.
- Substitusikan nilai ke persamaan dasar: y = 0.2 sin(10πt) m.
Sebuah bandul sederhana memiliki panjang tali L = 1 meter. Jika bandul digerakkan dengan amplitudo simpangan 5 cm, besarnya frekuensi getaran bandul adalah… (g = 10 m/s²)
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Pada ayunan mekanik bandul sederhana, nilai frekuensi periodik hanya dipengaruhi oleh panjang tali penyangga (L) dan gaya gravitasi (g). Variabel amplitudo 5 cm murni bersifat distraktor.
f = (1 / 2π) · √(g / L)
f = (1 / 2π) · √(10 / 1) = √10 / 2π Hz.
Sebuah gelombang merambat melalui seutas tali sepanjang 2 meter dengan cepat rambat v = 20 m/s. Jika frekuensi gelombang diukur sebesar 10 Hz, berapakah panjang gelombangnya?
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
Hubungan parameter kinematika gelombang berjalan:
v = λ · f ⇒ λ = v / f
Masukkan data esensial: λ = 20 m/s / 10 Hz = 2 meter. Informasi panjang total tali (2 meter) adalah parameter pengecoh fisis.
Ujung sebuah tali sepanjang 5 meter digetarkan menghasilkan frekuensi 2 Hz dengan kelajuan rambat gelombang v = 10 m/s. Besarnya panjang gelombang (λ) dan periode (T) sistem berturut-turut adalah…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
- Panjang Gelombang: λ = v / f = 10 m/s / 2 Hz = 5 meter.
- Periode Getar: T = 1 / f = 1 / 2 Hz = 0,5 detik.
Maka kombinasi urutan yang valid adalah λ = 5 meter dan T = 0,5 detik.
Dua buah partikel bermuatan berjarak R menghasilkan gaya elektrostatik tarik-menarik sebesar F. Jika koordinat posisi diubah sehingga jarak antar muatan menjadi 3R, maka besar gaya tarik Coulomb baru menjadi…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Berdasarkan rumusan formulasi Hukum Coulomb (F = k·q₁·q₂ / r²), nilai gaya elektrostatik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak linear penampang zat (F α 1/r²).
Saat jarak r_baru dijadikan 3 kali lipat semula (3R), nilai kuadrat pembagi berlipat sembilan:
F_baru = 1 / (3)² · F = 1/9 F. Gaya melemah secara eksponensial.
Dua buah muatan sejenis terpisah sejauh 9 cm masing-masing bernilai Q₁ = 1 μC dan Q₂ = 4 μC. Letak posisi koordinat titik uji yang memiliki nilai kuat medan listrik total sama dengan nol adalah…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: B
Karena muatan sejenis positif, resultan medan nol wajib berada di ruang antara kedua muatan tersebut agar orientasi vektor medan saling meniadakan (E₁ = E₂).
Perhitungan Formulasi:
k·Q₁ / x² = k·Q₂ / (9-x)²
1 / x² = 4 / (9-x)² ⇒ Tarik akar kuadrat kedua ruas:
1 / x = 2 / (9-x) ⇒ 9 - x = 2x ⇒ 3x = 9 ⇒ x = 3 cm dari Q₁.
Suatu elemen pemanas listrik dengan nilai resistansi R = 25 Ω dihubungkan ke sumber tegangan V = 250 Volt dan beroperasi selama t = 24 jam. Perhatikan pernyataan berikut:
- Kuat arus listrik hambatan yang mengalir dalam pemanas bernilai 10 Ampere.
- Daya disipasi pemanas listrik tersebut sebesar 2,5 kWatt.
- Jika tarif dasar listrik Rp. 50,00/kWh, total biaya operasionalnya adalah Rp. 300,00.
Pernyataan fisis yang benar secara matematis ditunjukkan oleh nomor…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: A
- Pernyataan 1 (BENAR): Kuat Arus I = V / R = 250 V / 25 Ω = 10 Ampere.
- Pernyataan 2 (BENAR): Daya P = V · I = 250 V × 10 A = 2500 Watt = 2,5 kW.
- Pernyataan 3 (SALAH): Energi W = P · t = 2,5 kW × 24 jam = 60 kWh.
Total Biaya = 60 kWh × Rp 50,00 = Rp 3.000,00 (Pernyataan 3 kekurangan digit nol).
Berdasarkan penyederhanaan jembatan rangkaian, besar hambatan pengganti total jembatan terminal ab pada lampiran naskah asli adalah…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: D
Penyelesaian runtut reduksi skema cabang pasif dari ujung kanan menuju pangkal kiri:
- Loop Seri Kanan: R_s = 2 Ω + 2 Ω + 2 Ω = 6 Ω.
- Loop Paralel Tengah: 1/R_p = 1/6 + 1/6 = 2/6 ⇒ R_p = 3 Ω.
- Rasio Total Jalur Utama ab: R_ab = 5 Ω (kiri atas) + 3 Ω (pengganti paralel) + 2 Ω (kiri bawah) = 10 Ω.
Sebuah kumparan dengan jumlah N = 400 lilitan mengalami fluktuasi perubahan fluks magnetik dari 0,6 Wb menjadi 1,0 Wb dalam selang waktu singkat Δt = 0,2 sekon. Besarnya Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi sistem adalah…
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C
Formulasi didasarkan pada ketetapan hukum fluks elektromagnetik Hukum Faraday:
ε = -N · (ΔΦ / Δt)
Tanda negatif melambangkan hukum arah arus balik Lenz (bisa diabaikan untuk nilai mutlak magnitudo):
- ΔΦ = 1,0 Wb - 0,6 Wb = 0,4 Wb
- ε = 400 × (0,4 / 0,2) = 400 × 2 = 800 Volt.
Urutan susunan struktural lapisan bumi mencakup komponen:
Urutan zonasi mekanis struktur bumi yang paling runtut dari lapisan terluar menuju terdalam adalah….
Diagram Referensi Lapisan Bumi (Litosfer ke Inti Dalam)
Jawaban & Pembahasan
Jawaban: C (Mengikuti Pola Kunci Pembuat Soal)
Pilihan C merupakan indikator kunci utama jika dilihat dari pola struktur tes (pilihan B adalah inversi terbalik dari luar-dalam).
Evaluasi Sains / Catatan Pembina: Struktur naskah soal ini mencampuradukkan model mekanis (fisik) dan komposisional (kimiawi). Secara sains valid, Mesosfer fisis adalah padatan mantel bawah itu sendiri, dan letak Mesosfer fisis berada di bawah Astenosfer plastis. Urutan mekanis sains resmi: Litosfer → Astenosfer → Mesosfer → Inti Luar → Inti Dalam.
Posting Komentar untuk "PERSIAAPAN OSN TAHUN 2026 - SOAL DAN PEMBAHASAN OSN IPA SMP TAHUN 2025"