osn past paper

8/18/2019 OSN PAst Paper

1/202

Test Akhir Seleksi Penetapan Tim Nasional untuk IAO IX

Tempat : Observatorium Bosscha

Tanggal : 16 Juli 2004

Waktu : 13.00 – 15.00

Soal 1Bintang X diamati oleh Pak Asep di Observatorium Bosscha dengan teropong raksasaberdiamter 25 m. Salah satu planetnya bergerak mengelilingi bintang tsb dengan orbitberbentuk hampir lingkaran. Dalam setiap kali orbit terjadi satu kali transit dan satukali okultasi. Garis nodal orbit planet tsb membentuk sudut 45º terhadap arah Utara.

a. Gambarkan skema yang menggambarkan orbit bintang tersebut dan elemen-elemen orbitnya

b. Berapa sudut inklinasi orbit planet tersebut terhadap bidang langit ?

Soal 2

Jika massa bintang X pada soal no 1 tersebut separuh dari massa matahari, planetmengorbit pada jarak 0,025 satuan astronomi dari bintang X, massa planet seperlima

dari massa bumi, dan jika Pak Asep mengamati bahwa okultasi planet mulai terjadipada tanggal 16 Juli 2051, jam 05:28:01, pada saat Bintang X hampir mencapaimeridian (berada sekitar 8º di sebelah timur meridian), jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan menganggap 1 tahun =365,25 hari.

a. Apakah Pak Asep bisa mengamati kontak 1 okultasi sebelumnya ? Jika bisa,tanggal berapa dan jam berapa ? Jelaskan !

b. Apakah Pak Asep bisa mengamati kontak 1 okultasi berikutnya ? Jika bisa,tanggal berapa dan jam berapa ? Jelaskan !

Soal 3

Pak Asep mengamati lagi okultasi bintang itu pada tanggal 14 Oktober 2051, padasaat itu ia mengamati jangka waktu sejak okultasi itu dan yang berikutnya 18 detik

lebih lama dibandingkan dengan hasil pengamatan pada bulan Juli. Anggap bintang Xpada soal no 1 tersebut bergerak dengan arah dan kecepatan yang sama denganmatahari di bidang galaksi sehingga posisinya relatif tetap terhadap matahari.Berdasarkan fakta ini dan dengan menganggap bahwa orbit bumi berbentuk lingkaran,hitunglah kecepatan cahaya!

Soal 4

Apa yang dimaksud dengan bintang sirkumpolar ? Berapa derajat deklinasi minimumbintang untuk tampak sebagai bintang sirkumpoler di Kyoto yang mempunyai lintanggeografis 35˚ ?

Soal 5

Pada azimut berapa sajakah, ekuator langit akan memotong lingkaran horison bagiposisi pengamat di semua lintang, kecuali di kutub utara dan kutub selatan?

Soal 6

Berapakah sudut yang terbentuk antara lingkaran ekuator langit dan lingkaranhorison, bila lingkaran ekuator langit memotong horison, dan pengamat berada padalintang φ?


2/202

Soal 7

Sebuah bintang yang diamati spektrumnya, memperlihatkan garis-garis spectrumseperti tampak pada gambar A. Ketika diamati beberapa tahun kemudian, garis-garisspektrumnya sudah bergeser dan tampak seperti pada gambar B. Tentukanlah apakahbintang tersebut menjauh atau mendekati pengamat dan berikan penjelasannya denganlengkap. Apabila pergeseran garis-garis spektrumnya adalah sebesar 0,5 Å,

tentukanlah kecepatan gerak bintang tersebut. Kecepatan gerak ini apakah kecepatanradial atau kecepatan tangensial, jelaskan.

Hβ (4861 Å)

∆λ

A

B

Soal 8 Di bawah ini diperlihatkan tiga buah spektrum bintang, yaitu spektrum bintang X,bintang Y dan Bintang Z.

a. Tentukanlah kelas spektrum ketiga bintang tersebut dan jelaskan jugaalasannya!

b. Tentukanlah mana bintang yang paling panas dan mana bintang yang palingdingin. Jelaskan jawabanmu

X

Y

Z

Hα Hβ Hγ Hδ

Soal 9

Tiga bintang diamati magnitudo semunya dalam panjang gelombang biru (B) danvisual (V) seperti yang diperlihatkan dalam table di bawah ini,


3/202

B V1 17,2 19,52 12,4 15,63 8,2 6,8

a. Dilihat dengan mata, bintang manakah yang paling lemah? Jelaskan

jawabanmu.b. Dalam kenyataannya bintang yang paling lemah tersebut apakah benar-benar

bintang yang lemah cahayanya? Jelaskan jawabanmu.c. Bintang manakah yang paling panas dan yang paling dingin? Jelaskan

jawabanmu.

Soal 10

Dari hasil penyelidikan diketahui bahwa bintang P termasuk kelas A0 III dan bintangQ kelas A5 III. Jelaskanlah apa yang dimaksud kelas A0 V dan A5 V. Tentukan jugapersamaan dan perbedaan kedua bintang tersebut dan bintang manakah yangradiusnya paling besar ? Jelaskan jawabanmu.

Soal 11

Energi matahari yang diterima di bumi adalah 1380 Watt/m2. Tentukanlah energimatahari yang diterima oleh planet-planet lainnya, apabila jarak planet tersebutdiketahui seperti dalam table di bawah ini.

Nama PlanetJaraknya dari Matahari

(dalam Km)

Energi Matahari yang

diterima

(dalam Watt/m2)

Merkurius 57 910 000

Venus 108 200 000

Bumi 149 600 000 1380

Mars 227 940 000

Jupiter 778 330 000

Saturnus 1 429 400 000

Uranus 2 870 990 000

Neptunus 4 504 300 000

Pluto 5 913 520 000

Soal 12Kamu tentu masih ingat persamaan untuk menentukan panjang busur siang di suatutempat, yaitu

ϕδ−= 0

Pertanyaannya;a) Apa arti dari simbol yang terdapat pada persamaan tersebut. Berapakah nilai

maksimum dan ?


4/202

b) Jika Matahari berada di ekuator berapakah panjang siang di Moskow danJakarta?

c) Jika | Cos t0| >1 apa makna pernyataan tersebut?

Soal 13

Sebuah planet diandaikan bergerak dalam orbit lingkaran, demikian pula halnya

dengan Bumi kita. Turunkan pernyataan untuk menghitung priode sinodis, Ps, planettersebut jika priode siderisnya adalah Psid sedangkan periode revolusi bumi adalah P0

Soal 14

Misalkan jarak planet (massa m) ke Matahari (massa M) adalah a dan periodesiderisnya adalah Pa) Buatlah sketsa kedudukan Matahari, planet dan pusat massa sistem dan gaya

gravitasi yang bekerja (nyatakan dengan arah anak panah)b) Dengan bantuan sketsa pada soal a) buktikan bahwa ;

+

π=

22

3

4

Soal 15

Diketahui konstanta energi Matahari adalah 1368 W/m2. Jika diketahui albedo (yaitufraksi jumlah energi yang dikembalikan ke ruang angkasa) Bumi adalah 0,3, maka:a. Hitung berapa fluks energi total yang diterima oleh Bumi dari Matahari.b. Dengan mempertimbangkan nilai albedonya, berapakah pemanasan yang

diakibatkan oleh fluks energi Matahari tersebut?

Soal 16

Dengan menggunakan data soal no 15 jawablah pertanyaan dibawah ini.a. Sementara itu, Bumi “memancarkan” energi sesuai dengan hukum Stefan-

Boltzmann. Dengan menganggap terjadi kesetimbangan energi, tentukan berapatemperatur efektif bumi.

b. Coba bandingkan dengan kenyataan, apakah sesuai demikian? Bagaimanamenjelaskan fenomena tersebut?

Soal 17

a. Asensiorekta sebuah bintang adalah 17h40m. Andaikan ia diamati pada jam16h45m, berapakah sudut jam bintang tersebut ? Apakah ia berada di Timur atauBarat meridian ?

b. Sebuah bintang diamati pada jam 03h12m, saat itu sudut jamnya 1h30m. Berapakahasensiorekta bintang tersebut ?

c. Saat pengamatan, sudut jam sebuah bintang –2h15m, sedangkan asensiorekta

bintang tersebut adalah 7

h

19

m

. Jam berapakah pengamatan itu dilakukan ?Soal 18

Kalau kita berada di kutub selatan, berapa ketinggian maksimum Matahari dilihat darisana ? Pada tanggal berapakah hal itu terjadi ?

Soal 19

Sebuah bintang ganda, magnitudo totalnya 10,18. Magnitudo salah satu komponennyaadalah 12,72. Berapakah magnitudo komponen yang lainnya ?


5/202

Soal 20

! ! ! " # $

%

& '(

& ) )'*

#+ ! ,

- ,./ ' #+ !

0 - 12/#3 44 250×0%. + 6 µ7+ ! ! '

Daftar konstanta (gunakan bila perlu):Massa Bumi = 5,977 × 1027 gJejari bumi = 6378 kmMassa Matahari = 1,989 × 1033 gJejari Matahari = 6,96 × 1010 cm

1 SA = jarak Bumi–Matahari = 1,5 × 1013

cm.1 Angstrom = 10-8 cmKecepatan cahaya di dalam ruang hampa : c = 2,997925 × 1010 cm detik-1 Konstanta gravitasi : G = 6,668 × 10-8 dyne cm2 g-2 Konstanta Bolzman : k = 1,38 × 10-16 erg K-1 Konstanta Stefan-Boltzman : = 5,669 × 10-5 erg cm-2 K-4 detik-1


6/202

OSN_2008

____________________________________________________________________________ __

Soal Tes Olimpiade Sains Nasional 2008

Bidang : ASTRONOMI

Materi : TEORI: Pilihan Ganda

Tanggal : 10 Agustus 2008

Nama Provinsi Tanggal Lahir

Sekolah & Kelas (saat ini) Kabupaten/Kota Tanda tangan

Instruksi:

1. Waktu 30 menit

2. Pilih jawaban yang benar dengan cara memberi tanda silang X

1.

Misalkan massa sebuah bintang neutron adalah 2 kali massa Matahari. Jika

massa bintang neutron adalah 1,67 10-24 gram, berapakah jumlah neutron yang

berada di bintang tersebut.

a. 6,0 1023 neutron

b. 1,2 1023 neutron

c.

1,2 1057 neutron

d.

1,3 1050 neutron

e. 2,4 1057 neutron

2.

Sebuah galaksi yang sangat jauh terdeteksi oleh sebuah detektor yang berada di

sebuah satelit di luar atmosfer Bumi mempunyai kecepatan radial 3000 km/s.

Pada panjang gelombang berapakah garis Lyman Alpha terdetaksi oleh detektor

ini?

a.

1216,21 Angstrom

b.

1200,21 Angstrom

c.

1228,16 Angstrom

d.

1216,01 Angstrom

e.

1220,01 Angstrom

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

DIREKTORAT JENDRAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

DIREKTORAT PEMBINAAN SMA

…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………... …………………………... …………………………...


7/202

OSN_2008

3. Puncak spektrum pancaran bintang A terdeteksi pada panjang gelombang 2000

Angstrom, sedangkan puncak spektrum bintang B berada pada panjang

gelombang 6500 Angstrom, berdasarkan data ini maka

a.

Bintang A 0,31 kali lebih terang daripada bintang B

b.

Bintang B 0,31 kali lebih terang daripada bintang Ac.

Bintang A 3,25 kali lebih terang daripada bintang B

d. Bintang B 3,25 kali lebih terang daripada bintang A

e.

Bintang A sama terangnya dengan bintang B

4.

Pada jarak 45.000.000 km, diameter sudut planet Venus adalah 55 detik busur.

Berdasarkan data ini, maka diameter linier planet Venus adalah

a.

11.999 km

b.

81.800 km

c.

25.210 km

d.

24.800 km

e.

10.800 km

5. Bintang deret utama kelas B0 temperatur efektifnya adalah 3 104 K, dan

Luminositasnya adalah 1,0 103 L

. Radius bintang ini adalah

a. 6,11 108 cm

b.

1,08 109 cm

c.

1,22 109 cm

d. 8,11 1010 cm

e.

2,13 1010 cm

6. Misalkan kamu mengamati sebuah bintang deret utama kelas K di sebuah gugus

bintang. Dari pengamatan tersebut, diperoleh fluks bintang tersebut sebesar 6,23

10-7 erg/m2. Jika Luminositas bintang tersebut adalah 0,4 L

, maka jarak

Gugus bintang tersebut adalah

a.

9,03 102 pc

b.

8,00 102 pc

c. 4,52 102 pc

d.

2,26 102 pc

e. 7,38 102 pc

7. Spektrum sebuah bintang didominasi oleh pita Titanium oksida (TiO). Dari

keberadaan pita molekul ini kita dapat memperkirakan temperatur bintang ini

adalah

a. 7.500 – 11.000 K

b. 6.000 – 7.500 K

c. 5.000 – 6.000 K

d.

3.500 – 5.000 Ke. 2.500 – 3.000 K


8/202

OSN_2008

8.

Pada gambar disamping tampak diagram

Hertzprung-Russel (diagram HR) beberapagugus bintang. Berdasarkan bentuk diagram

Hr tersebut, maka susunan evolusi gugus-

gugus bintang tersebut mulai dari yang tua

sampai yang paling muda adalah

a.

Pleiades, NGC 1866, Praesepe dan

NGC752

b.

Pleiades, NGC752, Praesepe, NGC 1866

dan Pleiades

c.

NGC 1866, NGC752, Pleiades dan

Praesepe

d.

Pleiades, Praesepe, NGC 1866 dan

NGC752

e.

NGC752, Praesepe, NGC 1866, Pleiades

9.

Matahari dan Bulan memiliki diameter sudut yang hampir sama jika dilihat dari

Bumi, tetapi Bulan 400 kali lebih dekat ke kita. Dapat disimpulkan bahwa

a.

diameter Bulan hampir sama dengan diameter Matahari

b.

diameter Bulan sekitar 400 kali lebih besar daripada diameter Matahari

c.

diameter Bulan sekitar 400 kali lebih kecil daripada diameter Mataharid. diameter Bulan sekitar 160.000 kali lebih besar daripada diameter Matahari

e. diameter Bulan sekitar 160.000 kali lebih kecil daripada diameter Matahari

10. Kita tidak dapat menggunakan hukum Hubble untuk menentukan jarak bintang-

bintang dekat karena

a. hukum tersebut belum pernah diuji untuk bintang

b. bintang-bintang tidak berotasi secepat galaksi

c. pergeseran merah obyek-obyek dekat tidak disebabkan oleh pengembangan

alam semesta

d. bintang tidak bergerak sehingga kita tidak dapat mengukur kecepatan

mereka

e. obyek-obyek dekat mengalami pergeseran biru

11. Andaikan Matahari tiba-tiba runtuh menjadi sebuah black hole, maka Bumi

akan

a. Mengorbit lebih cepat tapi pada jarak yang sama

b. Jatuh dengan cepat ke dalam black hole tersebut

c. Radiasi gravitasional akan membuat Bumi juga menjadi black hole

d.

Bergerak perlahan dalam lintasan spiral hingga akhirnya jatuh ke dalam

black hole


9/202

OSN_2008

e. Tidak mengalami perubahan orbit

12. Berikut ini adalah dua pengamatan terhadap suatu obyek yang dapat digunakan

untuk menentukan massa galaksi kita, yaitu

a.

kecepatan dan jarak objek tersebut dari pusat galaksi b.

umur obyek tersebut dan komposisi kimianya

c. massa dan kecepatan obyek tersebut

d.

umur dan jarak obyek tersebut dari pusat Galaksi

e.

massa dan umur obyek tersebut

13.

Sebuah bintang diamati memiliki sudut paralaks 0,06’. Maka

a.

Magnitudo semu bintang tersebut lebih besar daripada magnitudo

mutlaknya.

b.

Magnitudo semu bintang tersebut lebih kecil daripada magnitudo

mutlaknya.

c.

Magnitudo semu bintang dan magnitudo mutlak bintang tsb bernilai sama.

d.

Jarak bintang tersebut sekitar 60,0 pc.

e.

Jarak bintang tersebut sekitar 6,0 pc.

14.

Mars mempunyai dua buah satelit Phobos dan Deimos. Jika diketahui Deimos

bergerak mengelilingi Mars engan jarak a=23490 km dan periode revolusinya

P=30 jam 18 menit. Berapakah massa planet Mars bila dinyatakan dalam satuan

massa Matahari?

a.

3,15 10-7

massa Matahari b. 4,15 10

-7 massa Matahari

c. 5,15 10-7 massa Matahari

d. 6,15 10-7 massa Matahari

e.

7,15 10-7 massa Matahari

15. Sputnik I diluncurkan pada tahun 1957 yang lalu oleh Uni Sovyet, satelitberada

pada ketinggian 200 km dari permukaan Bumi. Untuk keperluan komunikasi

satelit ini dialihkan tugasnya menjadi satelit geostasioner maka periodenya

haruslaha. 58 menit

b. 68 menit

c. 78 menit

d. 88 menit

e. 98 menit

16. Sebuah planet X yang bergerak mengitari Matahari mempunyai eksentrisitas

e=0,2. Jika F (fluks) menyatakan energi Matahari yang dia terima persatuan luas

persatuan waktu dari Matahari, maka rasio fluks di periheliom dan aphelion

Fp/ Fa yang dia terima dari Matahari adalah


10/202

OSN_2008

a. 0,25

b. 1,25

c. 2,25

d.

3,25

e.

4,25

17. Jika diambil massa Bumi = 81 kali massa Bulan, dan jarak Bumi-Bulan = a,

maka jarak titik netral, r (titik dimana gaya gravitasi yang berasal dari Bulan

dan yang berasal dari Bumi sama besrnya), adalah

a.

r = 0,9 a

b.

r = 0,8 a

c.

r = 0,7 a

d.

r = 0,6 a

e.

r = 0,5 a

18. Jika M0, R 0 dan V0, masing-masing menyatakan massa Matahari, radius orbit

planet terhadap Matahari dan kecepatan lepas planet dari gaya tarik Matahari.

Massa planet, radius planet dan kecepatan lepas partikel dari sebuah planet

masing-masing adalah M, R dan V. Maka kecepatan lepas partikel dari sebuah

planet adalah

a. 0

0

0 VR M

R MV

b.

0

0

0 VR M

R MV

c. 00

0 VM

R MV

d. 0

0

VR M

MV

e. 0V2V

19.

Jarak terdekat komet Halley adalah 8,9 1010 meter dari Matahari. Periodenya

P=76 tahun. Berapakah eksentrisitas, e, lintasannya?

a. 0,667

b. 0,767

c. 0,867

d. 0,967

e. 0,980

20. Seorang astronot mempunyai bobot 60 N di Bumi. Berapakah bobotnya pada

sebuah planet yang mempunyai rapat massa yang sama dengan rapat massa


11/202

OSN_2008

Bumi tetapi radiusnya 2 kali radius Bumi. (Andaikan percepatan gravitasi

Bumi= 9,6 m/s2)

a. 102,0 N

b.

112,5 N

c.

120,0 Nd.

132,5 N

e. 142,0 N

21. Temperatur efektif Matahari adalah 5800 K. Berdasarkan hukum Stefan-

Boltzmann, energi yang dipancarkan permukaan Matahari ke ruang angkasa

persatuan waktu untuk tiap meter persegi adalah

a. 6,42 107 J

b.

3,29 10-4 J

c. 5,99 10-26 J

d. 5,01 10-23 J

e. 4,01 103 J

22. Sebuah asteroid mempunyai setengah sumbu panjang elips, a= 2,5 SA. Semester

1 tahun 2007 ia berada di perihelion. Maka ia akan berada di aphelion pada

tahun

a. 2008

b. 2009

c. 2010

d.

2011

e. 2012


12/202

__________________________________________________________________________________________________________________________

Soal Tes Seleksi Olimpiade Astronomi Nasional 2004

Materi : Observasi

Kategori : Junior/Senior

Periode : 24

26 Juni 2004 ________________________________________________________________

Soal Observasi I

Setiap peserta diberi kesempatan untuk melakukan pemotretan bulan dengan

menggunakan kamera CCD. Teropong dan kamera sudah disiapkan, peserta tinggal

mengarahkan, memfokus. Peserta memilih kawah mana yang mau dipotret, kemudian

memotretnya, merekam dengan nama sesuai dengan nomor peserta. Foto diprint oleh

petugas, kemudian diberikan kepada peserta.

Pertanyaan Junior :

a. Gambarkan skema yang bisa menjelaskan bagaimana bayangan kawah terbentuk

dari cahaya matahari dan bibir kawah sehingga bisa teramati dari bumi b. Hitunglah diameter salah satu kawah yang tertangkap di foto

Pertanyaan Senior :

a. Gambarkan skema yang bisa menjelaskan bagaimana bayangan kawah terbentukdari cahaya matahari dan bibir kawah sehingga bisa teramati dari bumi

b. Hitunglah diameter salah satu kawahc. Hitung kedalaman kawah tersebut dengan mengukur panjang bayangannya.

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALDIREKTORAT JENDRAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH UMUM


13/202

Soal Observasi II (Junior)

Tempat : ruang salah satu teropong dengan teropong yang equatorial mounting

a. Mengapa sumbu teropong ini miring ? b. Kira-kira berapa derajat kemiringan sumbu teropong ini ?c. Sebutkan suatu garis yang sejajar dengan sumbu teropong ini!d. Pada waktu astronom memotret bintang dengan waktu pencahayaan 10 menit

apakah teropong bergerak ? Kalau bergerak, jelaskan tentang gerakan itu!

e. Jelaskan tentang angka-angka skala yang terdapat pada teropong

Soal Observasi II (Senior)

Tempat : ruang salah satu teropong dengan teropong yang equatorial mountinga. Mengapa sumbu teropong ini miring ?

b. Kira-kira berapa derajat kemiringan sumbu teropong ini ?c. Mengarah kemanakah sumbu teropong ini ?d. Hitung kecepatan gerak teropong pada saat mengamati bintang dalam jangka

waktu lama.

e. Jelaskan tentang angka-angka skala yang terdapat pada teropong

Soal Observasi IIITempat : ruang terbuka, dalam keadaan langit cerah

a. Tunjukkan mana rasi Centaurus

b. Tunjukkan bintang Centauri, dikenal sebagai bintang apakah bintang ini ?c. Di sekitar rasi Centaurus ada suatu formasi bintang-bintang yang sering dipakai

untuk menunjukkan arah Selatan, tunjukkan!

d. Sebutkan dan tunjukkan satu rasi bintang lagi yang kamu kenal !


14/202

1

__________________________________________________________________________________________________________________________


Materi : Pengolahan Data AstronomiKategori : Junior/SeniorPeriode : 24

26 Juni 2004

______________________________________________________________

Instruksi

1. Waktu 180 menit

2. Kerjakan semua persoalan yang diberikan

3. Boleh menggunakan kalkulator

I. Rotasi Bintang

Tujuan dari tes ini untuk memperlihatkan bagaimana astronom menggunakan efek

Doppler untuk menentukan perioda rotasi sebuah bintang. Kalau bintang berotasi, garis

spektrumnya menunjukkan pelebaran Doppler.

Kecepatan rotasi di ekuator bintang tersebut dinyatakan oleh

cv

2

1

dimana v = kecepatan rotasi

= pelebaran Doppler

= panjang gelombang garis spektrum laboratorium (garis pembanding)

c = kecepatan cahaya 300.000 km/detik




15/202

2

Gambar Spektrum Bintang dan pembanding

Gambar di atas memperlihatkan spektrum sebuah bintang yang sumbu rotasinya tegak

lurus garis penglihatan dari Bumi ke bintang. Panjang gelombang diberikan dalam satuan

Angström ( 1 Angström = 0,00000001 cm). Bilangan sebelah atas spektrum adalah skala

dalam Angström.

Tugas :

1. Pilih satu garis spektrum dan tentukan pelebaran Dopplernya. Catat dalam

lembaran data (catat juga panjang gelombang garis pembanding).

2. Gunakan persamaan di atas untuk menentukan kecepatan rotasi bintang. Catat

dalam lembaran data! Ingat satuannya!

3. Hitung periode rotasi bintang. Ini dihitung dari persamaan

v

r P

2

dimana r = jari-jari bintang = 1.000.000 km

Nyatakanlah periode dalam jam.

Lembaran Data

1. Pelebaran Doppler ( ) =

2. Panjang gelombang laboratorium ( ) =

3. Kecepatan rotasi (v) =

4. Perioda rotasi bintang =


16/202

3

II.

Gambar Spektrum Planet

Gambar diatas adalah spektrum sebuah planet. Ke kiri adalah arah panjang

gelombang merah, ke kanan arah panjang gelombang biru.

Pertanyaan : Mengapa garis spektrumnya miring tidak tegak? Berikan suatu

penjelasan!

III. Bintang-bintang terdekat dari kita

Dalam Tabel 1 disajikan data 40 bintang dengan nilai paralaks terbesar yang pernah

diketahui. Tujuan pekerjaan kali ini adalah membangun diagram Hertzprung-Russel dan

memberi suatu penafsiran terhadap gambaran statistika bintang-bintang sekitar kita

Prosedur pekerjaan

1. Hitung jarak, d , masing-masing bintang (dalam parsek) dengan hubungan p

d 1

,

dimana p dinyatakan dalam detik busur ()

2. Perhatikan apakah magnitudo semu 40 bintang dapat menjadi indikasi jaraknya?

3. Hitung magnitudo mutlak visual melalui hubungan plog 55m M V V

4. Guna perhitungan selanjutnya, magnitudo mutlak visual M V harus diubah menjadi

magnitudo bolometrik yang menyatakan jumlah total radiasi yang dipancarkan.

Dalam hal ini diperlukan Koreksi Bolometrik yang didaftarkan nilai-nilainya pada

tabel 2. Pahami tabel ini dengan memperhatikan bagaimana perilaku koreksi

bolometric. Hitunglah untuk masing-masing bintang

bolometrik Koreksi bolometrik V M M


17/202

4

5. Dengan menggunakan Tabel 2 tentukan temperatur efektif untuk masing-masing

bintang dari Tabel 1. Hitunglah diameter bintang (dinyatakan dalam diameter

matahari). Simbol matahari adalah 0. Gunakan hubungan

4

efektif0

*efektif

2

0 bolometrik 0

4

efektif

2

bolometrik 4.

T

T

R

R

I

I

T RC I

6. Akhirnya buatlah suatu diagram Hertzprung-Russell dari 40 bintang. Sebagai absis

gunakan efektif logT

7. Buatlah suatu tafsiran diagram Hertzprung-Russell ini

Tabel 1 The Nearest Stars

(Gliess, W. 1963, in Landolt-Börnstein, VI, Bd.1, 598)

No Nama bintang p (²) m V Kelas

spektrum Keterangan

1 Matahari 0,762 -26,73 G2

2 Proxima Cen 0,751 10,68 M5 Sistem bintang bertiga

Cen A 0,02 G2

…B 1,35 K53 Bintang Barnard 0,545 9,54 M5

4 Wolf 359 0.427 13,66 M6

5 BD+362147 0,396 7,47 M2

6 CMa A 0,375 -1,47 A1 Sistem bintang ganda

…B 8,67 A

7 L726-8A 0,371 12,45 M6 Sistem bintang ganda

…B 12,95 M6

8 Ross 154 0,340 10,6 M4

9 Ross 248 0,316 12,24 M6

10 Eri 0,303 3,73 K2

11 Ross 128 0,298 11,13 M5

12 L789-6 0,298 12,58 M6

13 61 Cyg A 0,292 5,19 K5 Sistem bintang ganda

…B 6,02 K7

14 CMi A 0,287 0,34 F5 Sistem bintang ganda

…B 10,7 F

15 Ind 0,285 4,73 K5


18/202

5

No Nama bintang p (²) m V Kelas

spektrum Keterangan

16 BD+43°44 A 0,278 8,07 M1 Sistem bintang ganda

…B 11,04 M617 BD+59°1915 A 0,278 8,90 M4 Sistem bintang ganda

…B 9,69 M5

18 Cet 0,275 3,50 G8

19 CD−3615 693 0,273 7,39 M2

20 BD+5°1668 0,266 9,82 M4

21 CD−3914192 0,255 6,72 M0

22 CD−451841 0,251 8,8 M0

23 Krüger 60A 0,249 9,82 M4 Sistem bintang ganda

…B 11,4 M6

24 Ross 614 A 0,248 11,2 M4 Sistem bintang ganda

…B 14,8 (M)

25 CD−12°4523 0,244 10,13 M4

26 Bintang van Maanen's 0,236 12,36 G

27 Wolf 424 A 0,228 12,7 M7 Sistem bintang ganda

… B 12,7 M7

28 BD+50°1725 0,222 6,59 M0

29 CD−37°15492 0,219 8,59 M3

30 BD+20°2465 0,213 9,43 M4,5

31 CD−46°11540 0,213 9,34 M4

32 CD−44°11909 0,209 11,2 M5

33 CD−49°13515 0,209 8,9 M334 CD−15°6290 0,206 10,17 M5

35 BD+68°946 0,205 9,15 M3,5

36 s2 Eri A 0,202 4,48 K1 Sistem bintang bertiga

…B 9,50 A

…C 11,1 M4

37 BD+15°2620 0,202 8,47 M4

38 Aql 0,198 0,78 A7

39 BD+43°4305 0,197 10,05 M5

40 AC+79°3888 0,196 10,9 M4


19/202

6

Tabel 2. Koreksi Bolometrik dan Temperatur Bintang

Kelas Spektrum (Deretutama)

KoreksiBolometrik

Temperatur efektif(K)

O5

B0B5

A0A5

F0

F5G0

G5

K0K5

M0M5

4,6

3,01,6

0,680,30

0,10

0,00,03

0,10

0,200,58

1,202,1

35.000

21.00013.500

9.7008.100

7.200

6.5006.000

5.400

4.7004.000

3.3002.600


20/202

__________________________________________________________________________________________________________________________


Materi : TeoriKategori : JuniorPeriode : 24

26 Juni 2004 ______________________________________________________________

1. Massa seorang astronot di Bumi adalah 40 kg, berapakah berat astronot tersebut?

Jika sekarang ia berada di atas sebuah asteroid yang gravitasi permukaannya 10kali lebih kecil daripada gravitasi di permukaan Bumi, berapakah massa dan

beratnya?

2. Besarnya energi Matahari yang diterima Bumi adalah 1380 Watts/meter 2.

Berapakah besarnya energi Matahari yang diterima planet Saturnus apabila jarak

Saturnus – Matahari = 9,5 SA (Satuan Astronomi)?

3. Jika kamu berdiri di Venus, kamu akan melihat Matahari terbit dari Barat dantenggelam di Timur. Jelaskanlah mengapa hal ini bisa terjadi?

4. Tunjukkan dengan gambar bagaimana revolusi Bumi mengelilingi Mataharimengakibatkan perubahan musim di Bumi

5. Rasi Gemini dalam horoskop diperuntukkan bagi mereka yang lahir dalam bulanJuni, tetapi mengapa malam hari di bulan Juni kita tidak bisa melihat rasi Gemini

tersebut? Kapankah kita dapat melihat rasi Gemini dengan baik?

6. Tiga buah benda yaitu batang kayu, Bulan, dan Matahari yang diamati pada jaraktertentu akan membentuk sudut pandang yang sama. Apabila tinggi batang kayu

adalah 160 cm, diameter Bulan 3.500 km, diameter Matahari 1.400.000 km dan

jarak batang kayu dengan pengamat 200 m, tentukanlah jarak Bulan dan Matahari

dari pengamat

7. Dua buah satelit (A dan B) bergerak berlawanan arah pada orbit lingkaran berjari- jari 10.000 km dari pusat Bumi. Jika mula-mula kedua satelit berkonjungsi

superior (perhatikan gambar berikut), berapa waktu yang diperlukan hinggaterjadi tabrakan? Diketahui satelit geostasioner (periode orbit 24 jam) mengorbit

pada ketinggian 36.000 km




21/202

8. Andaikan bintang A sudah tampak dengan menggunakan teleskop 60 cm dan

bintang B baru tampak kalau menggunakan teleskop 10 m (sistem optik keduateleskop identik), bintang mana yang lebih terang ? Berapa kali perbedaan

terangnya ?

9. Para Astronom menemukan di seluruh galaksi Bimasakti terdapat 220 buah sisaSupernova (SN). Diketahui bahwa di Bimasakti setiap abad terjadi 2 SN. Berapa

umur galaksi Bimasakti berdasarkan sisa SN yang ditemukan? Apabila umur

galaksi Bimasakti adalah 10 milyar tahun, berapakah seharusnya sisa SN yang

bisa ditemukan? Menurut anda berapa sisa SN yang belum ditemukan?

10. Seseorang akan merayakan ulang tahunnya ke-20 di atas sebuah kapal pesiar yang

akan melintasi garis tanggal internasional. Andaikan saat itu tanggal 8 Agustus pukul 23:36, dan kapal berada pada zona 12 (bujur 1807,5). Perlihatkan bahwa orang tersebut dapat merayakan ulang tahunnya yang ke-20 sebanyak dua

kali bila dia melintas garis tanggal internasional!

11. Sebuah satelit buatan bergerak dengan kecepatan 6,9 km/det, sepanjang bidangekuator dengan orbit lingkaran dan searah dengan rotasi Bumi. Berapakah periode

satelit tersebut, agar ia selalu diamati pada suatu titik yang tetap di langit?

12. Tiga orang astronot mendarat di Bulan dengan kapsul ruang angkasa. Selanjutnyadua orang astronot berjalan-jalan di permukaan Bulan dengan menggunakan

kendaraan khusus. Pada jarak sekitar 100 km dari tempat pendaratan,

kendaraannya mogok dan tidak bisa dipakai lagi. Terpaksa kedua astronot

tersebut harus kembali dengan berjalan kaki ke kapsul pendarat. Sebelum berjalan

kedua astronot tersebut memilih barang yang ada di kendaraan untuk keperluan

perjalannya. Barang-barang tersebut adalah :a. Kompor gas untuk camping beserta tabung gasnya dengan berat total 5 kg

b. Korek apic. Kompasd. Peta bintange. Lampu senter

BumiB

A


22/202

f. Tali yang panjangnya 20 meterg. Makanan mentah dalam kaleng sebanyak 10 kaleng @ 1 kgh. Air 20 liter

i. Oksigen 4 tabung @ 5 kg j. Tongkat besiJika kedua astronot tersebut adalah kamu sendiri dan teman kamu, tentukanlah 5

barang yang harus dibawa secara berurutan mulai dari yang paling penting hingga

yang kurang penting untuk bisa bertahan hidup sampai ke kapsul pendarat.

Jelaskan juga untuk apa barang-barang tersebut penting di bawa

13. Sebuah “sunspot” memperlihatkan diameter sudut 20 detik busur. Jika jarakMatahari-Bumi 150.000.000 km berapa diameter linier “sunspot” tersebut ?

14. Sistem dua benda dengan massa M

dan M J yang dipisahkan oleh jarak r akan

bergerak mengitari pusat massanya. Jika diketahui jarak rata-rata Matahari-Jupiteradalah 778 juta km, massa Matahari M

= 1,99 1030 kg, dan massa Jupiter M J =1,90 1027 kg, tentukanlah di mana pusat massa sistem Matahari-Jupiter

15. Gerhana Matahari Total lebih sering terjadi daripada Gerhana Bulan, tetapi hanyasedikit orang yang pernah menyaksikan Gerhana Matahari Total, sementara lebih

banyak orang yang menyaksikan Gerhana Bulan Total. Jelaskan kenapa?

16. Fenomena pasang-surut permukaan air laut di Bumi tidak lain terjadi akibat gayagravitasi Bulan dan Matahari terhadap Bumi.

a. Lebih besar mana pengaruh gravitasi Bulan ataukah Matahari? b. Gambarkan fenomena tersebut dalam diagram sederhana dengan

mengandaikan seluruh permukaan Bumi ditutupi lautan, dan berilah

penjelasan.

c. Mengapa setiap harinya suatu posisi di Bumi mengalami dua kali pasang dandua kali surut? Buatlah empat buah gambar yang melukiskan urut-urutan

kejadian tersebut

17. Jelaskan mengapa perbedaan terang planet Jupiter antara saat ia berada pada jarak paling jauh dari Bumi (konjungsi) dan saat jaraknya paling dekat ke Bumi

(oposisi), lebih kecil daripada perbedaan terang planet Mars pada saat konjungsi

dan pada saat opsisi. Jarak MarsMatahari = 1,5 SA dan jarak Jupiter-Matahari=5,2 SA

18. Dua buah benda buatan manusia ditempatkan di angkasa luar. Yang satu, sebuahsatelit yang mengorbit Matahari dalam lintasan elips dengan jarak aphelium 240

juta km dan jarak perihelium 80 juta km. Satelit itu dilindungi dari cahaya

Matahari oleh sebuah cermin besar (lihat gambar) yang memantulkan 100%

cahaya yang diterimanya. Selama mengorbit, cermin tersebut selalu menghadap

Matahari. Benda yang lain, sebuah pengukur kuat cahaya (fotometer) tahan panas,

ditempatkan di fotosfir Matahari.


23/202

Berapa perbandingan terang maksimum dan minimum satelit tersebut berdasarkan

pengukuran fotometer?Petunjuk : energi cahaya yang diterima oleh suatu benda dari suatu sumber cahaya

berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak benda dari sumber cahaya.

19. Andaikan galaksi Andromeda dan Bimasakti adalah dua galaksi yang saling tarikmenarik sehingga saling mengitari dan pengaruh gravitasi galaksi lain dapat

diabaikan. Jarak antara kedua galaksi 2 juta tahun cahaya. Dari pengamatan

spektroskopi diketahui bahwa seolah-olah Andromeda mendekati Matahari

dengan kecepatan 300 km/detik. Kecepatan ini disebabkan oleh dua hal yaitu

gerak orbit Andromeda terhadap Bimasakti dan gerak orbit Matahari mengelilingi pusat Bimasakti. Diketahui kecepatan Matahari bergerak mengelilingi pusat

Bimasakti 250 km/ jam dengan arah membentuk sudut 37° dengan arahAndromeda.

a. Gambarkan diagram atau ilustrasi yang menggambarkan keadaan diatasterutama arah-arah yang relevan.

b. Bagaimana para astronom bisa menghitung kecepatan gerak Andromeda darispektrumnya? Dengan menggunakan hukum atau teori apa ?

c. Nilai besaran apalagi yang dapat diperoleh dari data diatas ? Denganmenggunakan hukum atau teori apa ?

20. Tiga buah bintang ( Cen A, Cen B dan Proxima Cen) mengorbit pada titik pusat massa. Periode dua bintang : Cen A dan Cen B diketahui mengorbit 70tahun. Kalau jarak Proxima Cen terhadap kedua bintang yang lain tetap, berapa

periode orbit Proxima Cen mengitari titik pusat massa sistem?

21. Panjang bayangan sebuah tugu setinggi 5 m yang terletak di kota Pontianak pada

tanggal 21 Maret 2004 jam 8 pagi, adalah 8,7 m. Apabila satu menit kemudian

panjang bayangannya 8,2 m, hitunglah kecepatan gerak bayangan tugu yang jatuhdi tanah saat itu karena gerak semu Matahari. Jawaban boleh menggunakan

pendekatan.

22. Bumi mengelilingi Matahari dengan periode 365,25 hari. Makhluk angkasa luaryang tinggal di tata surya lain mengamati gerak Bumi mengelilingi Matahari. Jika

tata surya lain tersebut bergerak menjauhi Matahari dengan kecepatan tetap 2000

km/detik,


24/202

a. Jelaskan dengan gambar mengapa menurut mahluk angkasa luar tersebut periode orbit Bumi tidak 365,25 hari!

b. Berapa harikah periode orbit Bumi yang teramati oleh mahluk angkasa luar

tersebut ?

Rumus-rumus dan konstanta (gunakan bila perlu):

Percepatan gravitasi di permukaan Bumi= 9,8 meter/detik 2

1 SA = jarak Bumi–Matahari = 150 juta kmKecepatan cahaya, c= 300.000 km/detikRumus kecepatan gerak sebuah benda dalam lintasan elips dengan setengah sumbu panjang a,dan pada jarak r dari M adalah

ar

GM v12

22

Rumus jarak terjauh dua benda yang saling mengitari dengan lintasan elips yang eksentrisitasnyae adalah r = a (e+1)Rumus jarak terdekat dua benda yang saling mengitari dengan lintasan elips yang eksentrisitasnyae adalah r = a (e-1)

Luminositas Matahari :42 4 ef T R L

Fluks pancaran yang diterima di bumi2d 4

L E

, L=luminositas bintang, d =jarak

bintang

Massa Bumi ( B M ): 5,97 x 1024 kg

Massa Matahari ( M ): 1,99 x 1030

kg Jarak rata-rata Bumi – Bulan : 384.000 kmJejari Matahari : 700.000 kmJejari Bumi : 6.378 km

Konstanta gravitasi umum (G): 6,68 x 10-11 Nm2 /kg 2


25/202

__________________________________________________________________________________________________________________________

Lembar Jawab Olimpiade Astronomi Nasional 2004

Materi : TeoriKategori : JuniorPeriode : 24

26 Juni 2004

Nama Provinsi Tgl. Lahir

Asal Sekolah Kabupaten/Kota Tanda tangan

No. 1 :




26/202

Nama : Sekolah :

No.


27/202

1

__________________________________________________________________________________________________________________________


Materi : Teori

Kategori : Senior

Periode : 24

26 Juni 2004 ______________________________________________________________

1. Besarnya energi Matahari yang diterima Bumi adalah 1.380 Watts/meter 2.

Berapakah besarnya energi Matahari yang diterima planet Saturnus apabila jarakSaturnus – Matahari = 9,5 SA (Satuan Astronomi) ?

2. Jika kamu berdiri di Venus, kamu akan melihat Matahari terbit dari Barat dantenggelam di Timur. Jelaskanlah mengapa hal ini bisa terjadi?

3. Tiga buah benda: batang kayu, Bulan, dan Matahari diamati pada jarak tertentutampak membentuk sudut 0,5. Diketahui tinggi batang kayu adalah 160 cm,diameter Bulan 3.500 km, dan diameter Matahari 1.400.000 km. Tentukanlah

jarak ketiga benda tersebut dari pengamat

4. Dua buah satelit (A dan B) bergerak berlawanan arah pada orbit lingkaran berjari- jari 10.000 km dari pusat Bumi. Jika mula-mula kedua satelit berkonjungsisuperior (perhatikan gambar berikut), berapa waktu yang diperlukan hinggaterjadi tabrakan? Diketahui satelit geostasioner (periode orbit 24 jam) mengorbit

pada ketinggian 36.000 km

BumiB

A




28/202


29/202

3

banyak energi yang dikumpulkan oleh sebuah teleskop dari bintang yang lebihredup?

10. Seseorang akan merayakan ulang tahunnya ke-20 di atas sebuah kapal pesiar yangakan melintasi garis tanggal internasional. Andaikan saat itu tanggal 8 Agustus

pukul 23h 36m, dan kapal berada pada zona 12 (bujur 1807,5). Perlihatkan bahwa orang tersebut dapat merayakan ulang tahunnya yang ke-20 sebanyak duakali bila dia melintas garis tanggal internasional!

11. Sebuah satelit buatan bergerak dengan kecepatan 6,9 km/det, sepanjang bidangekuator dengan orbit lingkaran dan searah dengan rotasi Bumi. Berapakah periodesatelit tersebut, agar ia selalu diamati pada suatu titik yang tetap di langit?

12. Tiga orang astronot mendarat di bulan dengan kapsul ruang akasanya. Selanjutnya

dua orang astronot berjalan-jalan di bulan dengan menggunakan kendaraankhusus di bulan. Pada jarak sekitar 100 km dari tempat pendaratan, kendaraannyamogok dan tidak bisa dipakai lagi. Terpaksa kedua astronot tersebut haruskembali dengan berjalan kaki ke kapsul pendarat. Sebelum berjalan keduaastronot tersebut memilih barang yang ada di kendaraan untuk keperluan

perjalannya. Barang-barang tersebut adalah :a. Kompor gas untuk camping beserta tabung gasnya dengan berat total 5 kg.

b. Korek Api.c. Kompasd. Peta bintange. Lampu senterf. Tali yang panjangnya 20 meterg. Makanan mentah dalam kaleng sebanyak 10 kaleng @ 1 kgh. Air 20 literi. Oksigen 4 tabung @ 5 kg

j. Tongkat besiJika kedua astronot tersebut adalah kamu sendiri dan teman kamu tentukanlah 5

barang yang harus dibawa secara berurutan mulai dari yang paling penting hinggayang kurang penting untuk bisa bertahan hidup sampai ke kapsul pendarat.Jelaskan juga untuk apa barang-barang tersebut penting di bawa

13. Dalam astronomi, penentuan jarak suatu benda dapat menggunakan metode paralaks trigonometri. Pada prinsipnya, metode ini cukup sederhana, dan dapat

diilustrasikan melalui penentuan jarak suatu kapal dari pantai, pada gambarsebagai berikut:


30/202

4

Penentuan jarak ke kapal dapat dilakukan melalui dua posisi A dan B yangdiketahui jaraknya, dan mengukur sudut ke kapal dari ke dua posisi tersebut.a. Tunjukkan bahwa jarak AO = AB/(cos + (sin /tan ))

b. Bagaimana dengan jarak BO?c. Apa yang terjadi jika benda terletak di tempat yang sangat jauh?

14. Sistem dua benda dengan massa M

dan M J yang dipisahkan oleh jarak r akan bergerak mengitari pusat massanya. Jika diketahui jarak rata-rata Matahari-Jupiteradalah 778 juta km, massa Matahari M

= 1,99 1030 kg, dan massa Jupiter M J =

1.90 1027 kg, tentukanlah di mana pusat massa sistem Matahari-Jupiter

15. Untuk menentukan kecepatan Bumi mengelilingi Matahari, kita dapatmenggunakan metode spektroskopi, yaitu melalui pengamatan spektrum bendaitu. Kita andaikan Bumi mengitari Matahari dalam orbit lingkaran dengankecepatan konstan v. Misalkan kita mengamati ke suatu arah di mana terdapatsebuah bintang yang terletak di bidang ekliptika (orbit Bumi), sebagai berikut:

BA

O

Bumi

T1T3

arah bintang

T2

T4


31/202

5

a. Bagaimanakah menyatakan variasi kecepatan radial (vr ) pengamat di Bumiterhadap bintang tersebut.

b. Gambarkan diagram kecepatan radial pengamat terhadap waktu, dan tentukan

di mana posisi T 1,T 2 ,T 3,T 4 dalam diagram tersebut (Kapan kecepatan radialmaksimum, nol, dan minimum?).

c. Menggunakan rumus pergeseran frekuensi Doppler:

(i - o)/o = vr /c (c kecepatan cahaya)

o adalah panjang gelombang diam. Panjang gelombang yang teramati, i, berosilasi antara dua posisi T dengan periode satu tahun. Jika dilakukan pengamatan pada o = 6000 Å, ternyata didapat variasi maksimum sebesar 1,2 Å.Tentukan berapa kecepatan orbit Bumi mengelilingi Matahari. Dapatkah kamumenggambarkan perubahan garis spektrum tersebut?

16. Fenomena pasang-surut permukaan air laut di Bumi tidak lain terjadi akibat gayagravitasi Bulan dan Matahari terhadap Bumi.a. Lebih besar mana pengaruh gravitasi Bulan ataukah Matahari?

b. Gambarkan fenomena tersebut dalam diagram sederhana denganmengandaikan seluruh permukaan Bumi ditutupi lautan, dan berilah

penjelasan.c. Mengapa setiap harinya suatu posisi di Bumi mengalami dua kali pasang dan

dua kali surut? Buatlah empat buah gambar yang melukiskan urut-urutankejadian tersebut

17. Salah satu cara untuk memperkirakan massa sebuah benda langit adalah dengangerak orbitnya relatif terhadap obyek didekatnya (atau sebaliknya).a) Sebagai contoh, gunakan data orbital Bumi mengelilingi Matahari

(anggap orbit lingkaran) sebagai berikut untuk memperkirakan massa MatahariRadius orbit : 1.50 x 1013 cmPeriode orbit : 1 tahun = 3.16 x 107 detik

Petunjuk : gunakan percepatan sentripetal dalam persamaan untuk gaya.

b) Dengan cara yang serupa, perkirakanlah massa galaksi Bimasakti biladiketahui:

Radius orbit Matahari mengelilingi pusat Galaksi : 30.000 tahun cahaya.Periode orbit : 230 juta tahun

Catatan : 1 tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam 1 tahundengan kecepatan cahaya.

18. Dua buah benda buatan manusia ditempatkan di angkasa luar. Yang satu, sebuahsatelit yang mengorbit Matahari dalam lintasan elips dengan eksentrisitas 0,5 dan

jarak perihelion 80 juta km. Satelit itu dilindungi dari cahaya Matahari olehsebuah cermin besar (lihat gambar) yang memantulkan 100% cahaya yangditerimanya. Selama mengorbit, cermin tersebut selalu menghadap Matahari.


32/202

6

19. Benda yang lain, sebuah pengukur kuat cahaya (fotometer) tahan panas,ditempatkan di fotosfer Matahari.a. Hitung jarak aphelion orbit satelit tersebut

b. Berapa magnitudo perbedaan terang maksimum dan minimum satelit tersebut berdasarkan pengukuran fotometer ?

19. Andaikan galaksi Andromeda dan Bimasakti adalah dua galaksi yang saling tarikmenarik sehingga saling mengitari dan pengaruh gravitasi galaksi lain dapatdiabaikan. Jarak antara kedua galaksi 2 juta tahun cahaya. Dari pengamatanspektroskopi diketahui bahwa seolah-olah Andromeda mendekati Mataharidengan kecepatan 300 km/detik. Kecepatan ini disebabkan oleh dua hal yaitugerak orbit Andromeda terhadap Bimasakti dan gerak orbit Matahari mengelilingi

pusat Bimasakti. Diketahui kecepatan Matahari bergerak mengelilingi pusatBimasakti 250 km/detik dengan arah membentuk sudut 37° dengan arahAndromeda. Asumsikan orbit Andromeda cukup lonjong dengan eksentrisitas 0,5.a. Gambarkan diagram atau ilustrasi yang menggambarkan keadaan diatas

terutama-arah-arah yang relevan. b. Jika garis spektrum Andromeda yang dipakai untuk menghitung kecepatan

geraknya adalah garis spektrum H yang memiliki panjang gelombang 6.563Å, pada panjang gelombang berapakah garis itu tampak di spektrumAndromeda?

c. Berdasarkan data di atas taksirlah berapa massa galaksi Bimasakti!

20. Tiga buah bintang ( Cen A, Cen B dan Proxima Cen) mengorbit pada titik pusat massa. Periode dua bintang : Cen A dan Cen B diketahui mengorbit 70tahun. Kalau jarak Proxima Cen terhadap kedua bintang yang lain tetap, berapa

periode orbit Proxima Cen mengitari titik pusat massa sistem?

21. Bayangan sebuah tugu setinggi 5 m yang terletak di kota Pontianak diamati padatanggal 21 Maret 2004 jam 8 pagi. Hitunglah kecepatan gerak bayangan ujungtugu yang jatuh ditanah saat itu karena gerak semu Matahari. Jawaban bolehmenggunakan pendekatan.

22. Bumi mengelilingi Matahari dengan periode 365,25 hari. Mahluk angkasa luaryang tinggal di tata surya lain mengamati gerak Bumi. mengelilingi Matahari.Jika tata surya lain tersebut bergerak menjauhi Matahari dengan kecepatan tetap2000 km/detik,


33/202

7

a. Jelaskan dengan gambar mengapa menurut mahluk angkasa luar tersebut periode orbit Bumi tidak 365,25 hari!

b. Berapa hari kah periode orbit Bumi yang teramati oleh mahluk angkasa luar

tersebut ?

23. Sebuah teleskop memotret Bulan purnama. Bila saat pemotretan, Bulan berada pada jarak 359.811 km dari Bumi dan diameter linier citra bulan pada bidangfokus teleskop adalah 5 cm, tentukan panjang fokus teleskop


34/202

Tes Olimpiade Sains Nasional Bidang ASTRONOMI 2005 Halaman 1 dari 2


DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN



Bidang : ASTRONOMIMateri : Observasi

Tanggal : 7 September 2005

NAMA PROVINSI TANGGAL LAHIR

SEKOLAH K ELAS K ABUPATEN/KOTA TANDA TANGAN

Instruksi

1.

Obyek yang diobservasi adalah Matahari

2. Kerjakan semua soal yang diberikan

3.

Selama tes berlangsung, dilarang saling berkomunikasi sesama peserta. Jika

melanggar maka nilai siswa-siswa tersebut akan dipotong

4.

Barang-barang selain alat tulis (tas, HP, dll) disimpan di R. Persiapan

Soal I :

Kamu diminta untuk mengarahkan teropong yang sudah dilengkapi dengan filter

Matahari tapi tanpa finder ke Matahari. Dapatkanlah citra Matahari hingga tampak

di dalam field of view teropong dalam waktu paling lama 7 menit, lalu atur fokus.Tuliskan strategi kamu dalam mengarahkan teropong agar dapat dengan cepat men-

dapatkan Matahari meskipun tanpa finder dan dalam keadaan teropong dipasangi

filter. Ingat, tidak boleh melihat Matahari langsung dengan mata telanjang, kare-

na bisa membuat matamu buta.


35/202


Soal II :

Waktu : 15 menit

Tempat : Ruang Jawab Soal

1.

Tuliskan daftar peralatan penting yang kamu pakai pada pengamatan Matahari

tadi.2. Diameter sudut Matahari adalah 0,5°, berapakah field of view teropong itu

menurut taksiranmu?

3.

Apakah ada bintik Matahari yang tampak? Kalau ada berapa banyak?

4.

Gambarkan sketsa bintik Matahari yang kamu amati tadi!

5. Apakah kalau kita mengamati Matahari dalam waktu cukup lama (misalnya 1

jam) pada siang hari yang cerah, tabung teropong akan menjadi panas?

Jelaskan pendapatmu beserta alasannya!


36/202


37/202

Tes Olimpiade Sains Nasional 2005 Bidang ASTRONOMI Halaman 2 dari 3

d. Apabila paralaks bintang tersebut adalah p = 0,12 detik busur dan gerakdirinya (proper motion) adalah = 2 detik busur/tahun, tentukanlah geraklinier bintang tersebut!

2. Spektrum bintang

Di bawah ini diperlihatkan empat buah spektrum bintang lengkap dengan garis-garis absorpsi yang tampak pada setiap spektrum. Nama-nama unsur kimia yangditulis di bagian atas spektrum nomor I berlaku untuk keempat spektrum,sedangkan nama unsur yang berada di bagian bawah setiap spektrum hanya

berlaku untuk spektrum di atasnya saja.

Btg

No.Spektrum

I.

II.

III..

IV.

a. Urutkanlah keempat spektrum bintang di atas berdasarkan temperaturnyamulai dari yang terpanas ke yang terdingin, dan jelaskan alasannya mengapakamu mengurutkan seperti itu!

b. Sebutkan unsur atau elemen kimia pada garis spektrum yang diberi nomor 1, 2dan 3 di atas spektrum nomor I.

c. Jelaskan mengapa terjadi perbedaan penampakan garis-garis spektrum bintangseperti yang diperlihatkan di atas.

K Lines G BandH Lines

H3 ? 2 ? 1 ? HH HH

He I He I He II

K LinesCa I (4227)Ti O Ti O Ti O Ti OMg I


38/202

Tes Olimpiade Sains Nasional 2005 Bidang ASTRONOMI Halaman 3 dari 3

Catatan :

1 Ǻ - Angstrom = 10-8 cm, Kecepatan cahaya dalam ruang hampa c = 300 000 km/detik

Kecepatan tangensial p

V t 74,4

t V = kecepatan tangensial μ = gerak diri ( proper motion) p = paralaks


39/202


DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN



Bidang : ASTRONOMI

Materi : Teori


NAMA PROPINSI TANGGAL LAHIR

SEKOLAH K ELAS K ABUPATEN/KOTA TANDA TANGAN

Instruksi 1. Waktu 120 menit2. Kerjakan semua soal yang diberikan3. Boleh menggunakan kalkulator

1. Pertanyaan-pertanyaan berikut ini berdasarkan pada gambar rasi “Pistol”di bawah ini:

a. Bintang manakah yang tampak paling redup? Jelaskan!b. Bintang manakah yang kecerlangannya 100 kali lebih terang daripada

pistolis? Jelaskan!c. Hitunglah perbandingan intensitas antara pistolis dan pistolis!

d. Jika jarak bintang pistolis adalah 25 parsek, hitunglah magnitudo

mutlaknya!


40/202


2. Berapakah periode sebuah satelit buatan yang mengorbit bumi pada ke-tinggian 96000 km jika orbitnya berupa lingkaran? (Andaikan jarak Bumi-Bulan adalah 384000 km dengan periode orbitnya 27,3 hari, dan jari-jariBumi diabaikan)

3. Sebuah bintang mempunyai paralaks 0,474 detik busur dan gerak diri( proper motion) bintang tersebut adalah 3,00 detik busur per tahun. Jikakecepatan radial bintang adalah 40 km per detik, tentukanlah kecepatanlinier bintang tersebut.Hubungan antara paralaks, gerak diri, dan kecepatan tangensial adalah

pV t

74,4

4. Paralaks sebuah bintang diamati dari bumi besarnya adalah 0,40 detik bu-sur. Berapakah paralaks bintang tersebut apabila diamati dari permukaanplanet Jupiter? (Jarak Jupiter-Matahari adalah 5,2 Satuan Astronomi)

5. Pesawat ruang angkasa Ulysses berada pada jarak 1,9 Satuan Astronomidari Matahari. Apabila jarak planet Saturnus ke Matahari adalah 9,5 Satu-an Astronomi, tentukanlah perbandingan percepatan gravitasi yang dise-babkan oleh Matahari terhadap pesawat ruang angkasa Ulysses dan ter-hadap planet Saturnus.

6. Sebuah kapal yang sedang dalam perjalanan dari Jakarta ke Kobe, Je-pang, mengalami kecelakaan pada tanggal 19 Desember 2020 dan ka-

ram. Seorang awak kapal yang berhasil menyelamatkan diri denganmenggunakan sekoci, setelah 3 hari terombang ambing di laut, terdampardi sebuah pulau kecil kosong. Kemudian ia berusaha meminta bantuandengan menggunakan telepon genggam satelit. Agar penyelamatan dapat berhasil dengan cepat, awak kapal itu perlumenyampaikan koordinat tempat ia berada saat itu. Untuk itu ia menan-capkan dayung sekoci di pasir pantai yang datar, kemudian mengamatipanjang bayangannya. Setiap beberapa menit ia memberi tanda ujungbayangan dayung di permukaan tanah dan mencatat waktu dibuatnyatanda itu dari arlojinya yang masih menggunakan Waktu Indonesia Barat(WIB). Ternyata panjang bayangan terpendek sama dengan panjang

bagian dayung yang berada diatas tanah dan keadaan bayanganterpendek itu terjadi pada pukul 10.30.Tentukanlah koordinat geografis tempat awak itu terdampar!

7. Spektrum sebuah bintang memperlihatkan garis helium terionisasi dan pitatitanium oksida (TiO). Adakah yang aneh pada spektrum bintang ini?Jelaskanlah jawaban kamu.


41/202

OSN 2006 Bidang ASTRONOMI hal 1 dari 1

______________________________________________________________________________


Bidang : ASTRONOMI

Materi : OBSERVASI (AWAL)




INSTRUKSI:

1. Waktu 15 menit

2. Kerjakan semua soal pada kotak jawaban

1.

Sebutkan Rasi Zodiak yang tampak malam ini (minimal 3 buah rasi)!

2. Sebutkan planet yang tampak malam ini!

3. Sebutkan minimal 3 buah bintang-bintang terang yang tampak malam ini!



…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………... …………………………... …………………………...

LEMBAR JAWAB NO. 1 :

……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………


……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………


……………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………


42/202


______________________________________________________________________________


Bidang : ASTRONOMI

Materi : OBSERVASI




Instruksi:

1. Waktu 10 menit

2. Kerjakan semua soal pada lembar jawaban

1. Arahkan teleskop ke planet Jupiter. Pilihlah eyepiece (satu kali pilih)

untuk melihat obyek tersebut. Buatlah sketsa planet Jupiter yang kamu

lihat melalui teleskop. Sertakan orientasi sketsa (petunjuk utara langit).

2. Arahkanlah teleskop ke Bulan. Pilih eyepiece (satu kali pilih) yang

memungkinkan kamu melihat seluruh piringan Bulan dari teleskop.

Amati dan buat sketsa utuh Bulan yang diamati. Sertakan arah baratdan timur dalam sketsamu.

3. Tunjukkanlah rasi Scorpio di langit.



…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………...…………………………... …………………………...


43/202


______________________________________________________________________________


Bidang : ASTRONOMI

Materi : OBSERVASI




Instruksi:

1. Waktu 10 menit


1. Jika diketahui untuk Centauri, asensio rekta = 14 jam38men36det dan

deklinasi = 605020, arahkan teleskop ke obyek tersebut. Amati dan

catat sudut jam.

2. Apabila diketahui koordinat Bulan adalah asensio rekta = 23 jam01,4men

deklinasi=724 arahkanlah teleskop ke Bulan. Catat dan amati sudut

jam.

3. Tunjukkanlah dimana letak Matahari di langit.



…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………...…………………………... …………………………...


44/202


______________________________________________________________________________


Bidang : ASTRONOMI

Materi : PENGOLAHAN DATA




Instruksi:

1. Waktu 180 menit (3 jam)


1. Dalam Tabel I di bawah diperlihatkan 20 bintang deret utama yang sudah diukur

warnanya (BV) dan koreksi bolometriknya (BC). Keduapuluh bintang ini akan

kita gunakan sebagai bintang standar.

Tabel I. Data bintang standar

Bintang

No.B−V BC

1 0,25 2,30

2 0,23 2,15

3 0,21 1,92

4 0,18 1,56

5 0,15 1,20

6 0,12 0,74

7 0,07 0,40

8 0,05 0,33

9 0,00 0,15

10 0,10 0,04

11 0,20 0,00

12 0,30 0,0013 0,40 0,00



…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………... …………………………... …………………………...


45/202


14 0,50 0,03

15 0,60 0,07

16 0,70 0,12

17 0,80 0,19

18 0,90 0,2819 1,00 0,40

20 1,20 0,75

a. Buatlah diagram warna dan koreksi bolometrik (hubungan antara BV dengan

BC) pada kertas milimeter yang disediakan!

b. Misalkan kamu mempunyai data empat bintang program seperti dalam Tabel

II di bawah ini, dengan menggunakan diagram pada soal butir a, tentukanlah

koreksi bolometrik keempat bintang program tersebut!

Tabel II. Bintang ProgramBintang

ProgramB V Mv Teff (K)

A 8,20 8,40 1,20 17 400

B 8,50 8,60 0,40 14 000

C 9,50 8,85 4,80 5 900

D 12,35 11,50 6,54 4 900

c. Tentukan juga magnitudo mutlak bolometrik bintang program, luminositas

bintang program dalam luminositas Matahari (L

), dan radius bintang

program dalam radius Matahari (R

)!

Untuk Matahari :

M bol

= 4,75

L

= 3,86 x 1033 erg/dt

R

= 6,96 x 1010 cm

dan konstanta Stefan-Boltzmann = 5,67 x 10-5 erg cm-2 K -4 dt-1

2. Pada saat ini kita berada di kota Semarang yang posisi geografinya terletak di

pantai Utara Jawa Tengah, tepatnya pada garis 6º 58 Lintang Selatan dan 110º 25'

Bujur Timur. Apabila deklinasi Matahari untuk tahun 2006 ini seperti yang

diperlihatkan dalam tabel di bawah (untuk setiap tanggal 1 awal bulan), jawablah

pertanyaan-pertanyaan berikut!

Tanggal Deklinasi Matahari (dalam derajat)

1 Januari 23,02

1 Februari 17,18

1 Maret 07,72

1 April 04,40

1 Mei 14,97

1 Juni 22,00


46/202


21 Juni 23,43

1 Juli 23,12

1 Agustus 18,10

1 September 08,40

1 Oktober 03,031 November 14,30

1 Desember 21,73

a. Jika kamu berada di Semarang, tentukanlah pada tanggal berapa bayangan

tubuh kamu pada tengah hari akan mencapai ukuran paling kecil (paling

pendek)! Jelaskan jawabanmu!

b. Kapan bayangan sebuah tiang bendera yang ada di Semarang akan berada

lebih lama dibagian selatan pada waktu tengah hari? Jelaskan jawabanmu!

c. Jika tiang bendera pada butir b tingginya 10 meter, berapakah panjang

bayangannya?

3. Dengan menentukan distribusi gugus bola ( globular clusters), Harlow Shapley

dapat menentukan diameter galaksi (dari diameter distribusi) dan jarak ke Pusat

Galaksi (dari jarak ke pusat distribusi). Dalam soal pengolahan data ini diberikan

data sekitar 60 gugus bola, yaitu bujur galaktik ( galactic longitude) dan jarak yang

terproyeksikan ke bidang galaksi ( projected distance). Kalau kita buat distribusi

gugus bola ini, maka kita bisa menentukan jarak dan arah ke Pusat Galaksi.

a.

Plot data dari tabel pada peta bintang polar terlampir! b.

Taksir dimana pusat distribusi gugus bola!

c.

Tentukan jarak dari matahari ke pusat distribusi!

d.

Tentukan arah pusat distribusi! Arah ini dianggap sebagai arah ke Pusat

Galaksi.

e. Pusat Galaksi di arah konstelasi apa?

Gugus

Bola

(NGC)

Bujur

Galaksi

(derajat)

Jarak

Terproyeksikan

(kpc)

Gugus

Bola

(NGC)

Bujur

Galaksi

(derajat)

Jarak

Terproyeksikan

(kpc)104

288

362

1904

2808

Pal 4

4147

4590

50245053

306

147

302

228

283

202

251

299

333335

3,5

0,3

6,6

14,4

8,9

30,9

4,2

11,2

3,43,1

6273

6284

6287

6293

6333

6341

6356

6366

63976402

357

358

0

357

5

68

7

18

33921

7,0

16,1

16,6

9,7

12,6

6,5

18,8

16,7

2,814,1


47/202


5139

5272

5634

5694

Pal 5

5897

5904

6093

6121

6541

I 1276

6626

66386144

6171

6205

6218

6229

6235

6254

6266

309

42

342

331

1

343

4

353

351

349

22

7

8352

3

59

15

73

359

15

353

5,0

2,2

17,6

27,4

24,8

12,6

5,5

11,9

4,1

3,9

25,0

4,8

15,116,3

15,7

4,8

6,7

18,9

18,9

5,7

11,6

6535

6656

6712

6717

6723

6752

6760

6779

Pal 10

6809

Pal 11

6838

68646934

6981

7078

7089

7099

Pal 12

7492

27

9

27

13

0

337

36

62

53

9

32

56

2052

35

65

54

27

31

53

15,3

3,0

5,7

14,4

7,0

4,8

8,4

10,4

8,3

5,5

27,7

2,6

31,517,3

17,7

9,4

9,9

9,1

25,4

15,8


48/202


______________________________________________________________________________


Bidang : ASTRONOMI

Materi : TEORI: Essay




Instruksi:

1. Waktu 150 menit (2½ jam)


1.

Paralaks bintang Sirius yang diukur dari Bumi besarnya adalah 0,38, sedangkan

apabila diukur dari sebuah pesawat ruang angkasa besarnya 0,76. Berapakah

jarak pesawat ruang angkasa tersebut ke Matahari?

2. Suatu kelompok bintang yang sejenis terdiri dari empat buah bintang. Paralaks

rata-rata kelompok bintang ini adalah 0",08 dan magnitudo visual masing-masing

bintang adalah 11,03, 11,75, 12,04 dan 12,95. Apabila magnitudo mutlak

kelompok bintang ini dianggap sama, tentukanlah magnitudo mutlak dan paralaks

masing-masing bintang anggota kelompok bintang tersebut.

3. Di bawah ini diperlihatkan empat buah spektrum bintang yaitu bintang kelas, O,

kelas B, kelas G dan kelas K.

a) Tentukanlah bintang nomor berapa yang termasuk bintang kelas O, kelas B,

kelas G dan kelas K! Jelaskan jawabanmu.

b) Urutkanlah keempat bintang tersebut mulai dari bintang yang paling dingin

sampai bintang yang paling panas. Jelaskan jawabanmu.

c) Bintang nomor berapakah yang memperlihatkan pita molekul TiO? Jelaskan

jawabanmu

d) Bintang nomor berapakah yang memperlihatkan garis deret Balmer yang

jelas (kuat)? Jelaskan jawabanmu.




…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………... …………………………... …………………………...


49/202


I n t e n s i t a s R e l a t i f

Hg Hb Ha

I n t e n s i t a s

R e l a t i f


3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000 5250 5500 5750 6000 6250 6500 6750

Panjang Gelombang (Angstrom)


1

2

3

4

4.

Sebuah bintang mempunyai temperatur permukaan sebesar 7727 C dan radiusnya

800.000 km. Bintang itu diamati sebagai bintang bermagnitudo bolometrik 8

(magnitudo bolometrik adalah magnitudo yang diamati untuk seluruh panjang

gelombang) dari Bumi. Jika materi bagian luar (dari kedalaman 300.000 km

hingga permukaan) tiba-tiba hilang, sedangkan bagian dalam bintang tidak

berubah. Hitung magnitudo bolometrik bintang itu sekarang! Asumsi bintang

dianggap sebagai benda hitam sempurna.


50/202


5. Salah satu dari 10 penemuan terbesar di dalam ilmu pengetahuan tahun 2003

adalah ditemukannya bukti-bukti adanya “dark energy” yaitu energy gravitasi

yang bersifat repulsif (tolak menolak). Hal ini tentu saja sangat aneh mengingat

gaya gravitasi yang kita kenal selama ini bersifat tarik menarik. Apa pengaruh penemuan ini terhadap teori tentang alam semesta? Jelaskan!

6.

Posisi lintang dan bujur geografis kota Semarang masing-masing adalah 06º 58

LS dan 110º 25 BT. Pada tanggal 7 September 2006 akan terjadi gerhana Bulan

sebagian yang akan tampak dari kota Semarang. Data gerhana Bulan sebagian ini

diperlihatkan di bawah (lihat lampiran Partial Lunar Eclipse of 2006 September

07).

a) Apabila langit cerah, berapa lama (nyatakan dalam satuan jam) pengamat di

kota Semarang akan memperoleh kesempatan mengamati gerhana Bulan

tersebut ? [Pergunakan data posisi Bulan RA (asensiorekta) = 23 j

06m

35d

,5dan Dec. (Deklinasi) = –06º 44 25,7]?

b) Momen gerhana Bulan apa saja yang mungkin dapat diamati dari kota

Semarang?

c) Tentukan perbandingan kesempatan pengamatan gerhana Bulan tersebut untuk

seorang Pengamat pada posisi lintang geografis 50º LU dan bujur geografis

110º 25 BT dan seorang Pengamat pada posisi lintang geografis 50º LS dan

bujur geografis 110º 25 BT bila hendak mengamati gerhana Bulan sebagian

tersebut .

d) Tentukan kapan gerhana Bulan seri Saros 118 itu yang pernah bisa diamati

pengamat di kota Semarang?e) Apabila gerhana Bulan sebagian 7 September 2006 terjadi pada pertengahan

bulan Sya’ban 1427 H, tentukan bulan dan tahun Hijriah gerhana Bulan seri

Saros 118 itu yang pernah bisa diamati pengamat di kota Semarang?


51/202



52/202


7. Dalam buku-buku teks di sekolah disebutkan bahwa planet anggota Tatasurya ada

9 buah yaitu, Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Neptunus, Uranus

dan Pluto. Tetapi bulan Agustus 2006 yang lalu, sidang umum International

Astronomical Union, IAU XXVI di Prague menetapkan salah satu planet tersebut

di atas dikeluarkan dari daftar planet anggota Tatasuryaa. Planet manakah yang dikeluarkan dari daftar planet Tatasurya tersebut?

b. Mengapa planet tersebut dikeluarkan dari anggota Tatasurya?

c. Termasuk kelompok apakah planet tersebut sekarang?

d. Sebutkan paling sedikit dua teman planet tersebut dalam kelompoknya

sekarang.


53/202


______________________________________________________________________________


Bidang : ASTRONOMI

Materi : TEORI: Pilihan Ganda




Instruksi:

1. Waktu 15 menit

2. Pilih jawaban yang benar dengan cara memberi tanda silang X

1. Diketahui gaya tarik gravitasi oleh Bulan adalah Fm. Bila sebuah satelit berada

pada lokasi antara Bumi–Bulan dan pada saat itu terjadi Gerhana Matahari Total,

maka satelit akan mengalami gaya tarik gravitasi oleh Bulan dan Matahari

sebesar

a. 51 Fm

b. 101 Fm

c. 181 Fm

d. 301 Fm

e. 401 Fm

2.

Diketahui Fm adalah gaya pasang surut oleh Bulan dan Fs adalah gaya pasang

surut oleh Matahari. Jika pada lokasi di atas zenit pengamat terdapat Bulan

Purnama, maka pengamat tersebut akan mengalami gaya pasang surut sebesar

a.

1,465 (Fm – Fs)

b.

1,465 Fm

c.

1,465 Fs

d.

1,465 (Fm / Fs)

e.

1,465 (Fs / Fm)

3.

Dua buah teleskop radio mempunyai diameter masing-masing 60 meter dan 20meter. Daya kumpul radiasi teleskop yang lebih besar adalah




…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………... …………………………... …………………………...


54/202


a. Tiga kali

b. Sepertiga kali

c. Sembilan kali

d. Sepersembilan kali

e.

Empat puluh kalidari teleskop yang lebih kecil.

4. Misalkan kita membuat dua buah bola khayal A dan B. Kedua bola berpusat di

pusat Matahari, dan temperaturnya makin menurun ke arah permukaan. Radius

bola A adalah 200.000 km dan radius bola B adalah 400.000 km. Jika materi di

dalam kedua bola itu dianggap sebagai benda hitam sempurna, pilihlah jawaban

yang benar berdasarkan data tersebut.

a. Temperatur di kedua permukaan bola sama

b. Jumlah energi yang keluar dari bola A sama dengan yang keluar dari bola B

c.

Tekanan di permukaan kedua bola samad.

Jumlah massa materi yang berada di dalam bola A sama dengan jumlah

materi yang berada di dalam bola B

e.

semua benar

5.

Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa puncak spektrum bintang A dan bintang

B masing-masing berada pada panjang gelombang 0,35 x 10-4 cm dan 0,56 x 10-4

cm. Seberapa besar perbedaan temperaturnya

a. Bintang A 1,60 kali lebih panas daripada bintang B

b. Bintang B 1,60 kali lebih panas daripada bintang A

c.

Bintang A 0,63 kali lebih panas daripada bintang Bd. Bintang B 0,63 kali lebih panas daripada bintang A

e. Bintang A sama panasnya dengan bintang B

Nama:……………………..

Sekolah:………………......


55/202

SOAL TES OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2007

Surabaya, 3-8 September 2007

SOAL PILIHAN GANDA

1. Galaksi Andromeda (galaksi spiral tetangga Bimasakti) memiliki pergeseran biru pada garis-

garis spektrumnya. Dari hasil ini dapat kita simpulkan bahwa:

a. Alam semesta tidak lagi mengembang.

b. Galaksi Andromeda mendekati kita.

c. Galaksi Andromeda bergabung dengan Bimasakti, sehingga telah menjadi bagian

galaksi kita.

d. Galaksi ini memiliki jumlah bintang kelas O, yang amat terang dan sangat panas,

lebih banyak daripada di Bimasakti.

e. Kemungkinan ada kesalahan pada hasil pengamatan spektrumnya

2. Bulan memerlukan waktu paling tidak 2 menit untuk terbit dilihat dari Bumi. Berapa lamaBumi memerlukan waktu untuk terbit dilihat oleh seorang pengamat dari Bulan?

a. 2 menit

b. 4 menit

c. 6 menit

d. 8 menit

e. Bumi tidak terbit dan tidak tenggelam

3. Diketahui pada tanggal 16 Juli, Matahari berada di zenit kota Mekah. Ahmad dan Cahyana

melakukan pengamatan panjang bayang – bayang di dua tempat yang berbeda, di tempat

Ahmad pada momen Matahari di atas Mekah menunjukkan panjang bayang – bayang 3 kali

panjang tongkat lurus yang berdiri tegak lurus, sedang di tempat Cahyana pada momenMatahari di atas Mekah menunjukkan panjang bayang – bayang 2 kali panjang tongkat lurus

yang berdiri tegak lurus, bila dA jarak tempat Ahmad ke Mekah dan dC jarak tempat

Cahyana ke Mekah maka dA/dC adalah

a. 1,50

b. 0,67

c. 1,13

d. 2,00

e. 1,00

4. Bila magnitudo absolut Supernova tipe II pada saat maksimum adalah Mv = – 18 dan

diketahui serapan rata – rata, Av, persatuan jarak , d, di arah piringan Galaksi (Av / d) = 2

mag per kpc maka pada saat survey Supernova di Galaksi dengan mata bugil hanya bisa

diamati Supernova pada jarak

a. kurang dari 5 kpc b.

kurang dari 10 kpc

c. hanya antara 5 dan 10 kpc

d. kurang dari 3 kpc

e. berapa saja karena Supernova obyek yang sangat terang

5. Bila jarak Bumi – Matahari rata – rata 1,496 x 106 km dilihat dari sebuah bintang yang


56/202

berjarak 4.5 tahun cahaya dari Matahari maka jarak sudut Bumi – Matahari adalah

a. 0,30 detik busur

b. 4,5 detik busur

c. 1,5 detik busur

d. 0,75 detik busur

e. 14,9 detik busur

6. Bayangkan sebuah planet baru muncul di langit. Dari beberapa kali pengamatan dengan

mata telanjang diperoleh bahwa planet baru tersebut berada dekat ke Matahari dengan

elongasi maksimum sebesar 30 derajat. Sebagai pembanding, sudut elongasi maksimum

untuk planet Venus adalah 46 derajat. Berdasarkan model heliosentrik, kita bisa

menyimpulkan bahwa,

a. Planet baru tersebut lebih dekat ke Matahari daripada planet Merkurius

b. Planet baru tersebut berada antara planet Merkurius dan Venus

c. Planet baru tersebut berada antara planet Venus dan Bumi

d. Planet baru tersebut berada antara Bumi dan Mars

e. Kita tidak bisa menentukan lokasi planet tersebut

SOAL ESSAY

1. Andaikan pada tahun 2340 Mars diduduki oleh mahluk asing dari tata surya lain, dan

kemudian terjadi peperangan antara manusia dan mahluk asing itu. Salah satu pesawat

tempur antariksa dari bumi terbang horizontal pada ketinggian 1674 m dari permukaan Mars

dan kecepatan 720 km/jam dan melepaskan bom dengan tujuan membom markas mahluk

angkasa luar yang berada di permukaan Mars pada jarak horizontal 1000 m di depan

pesawat. Abaikan atmosfir Mars, apakah bom akan mengenai sasaran? Berikan alasannya !

2. Pada jam 20:00 WIB, ketika Ahmad sedang berada di Surabaya ia melihat sebuah satelit

melewati meridian dengan latar belakang Centaurus. Jika satelit itu mempunya periode 10 jam. Pukul berapa satelit itu akan melewati kembali meridian Ahmad ?

3. Mars mempunyai dua buah satelit Phobos dan Deimos. Jika diketahui Deimos bergerak

mengelilingi Mars dengan jarak a = 23490 km dan periode revolusinya P = 30jam 18 menit.

Berapakah massa planet Mars bila dinyatakan dalam satuan massa Matahari ? Jika Periode

revolusi Phobos 7jam 39menit, berapakah jaraknya dari Mars?

4. Sebuah satelit mengelilingi Matahari, berbentuk bola dan dianggap sebagai benda hitam

sempurna (black body). Satelit ini secara berkesinambungan memberikan informasi tentang

temperatur permukaannya (temperatur efektif) ke stasiun pengontrol di Bumi. Temperatur

tertinggi yang tercatat di permukaannya 5000°K, sedangkan temperatur minimumnya4500°K. Pertanyaannya;

a. Tentukanlah eksentrisitas e, dan setengah sumbu panjang orbitnya, a dan periode P

b. Andaikan ketika di aphelium tiba-tiba ada asteroid lewat sehingga impulse yang

diterimanya menyebabkan ia terlepas dari gaya tarik gravitasi Matahari, berapakah

kecepatannya ?

5. Berapa lamakah planet Jupiter berada dibalik piringan bulan pada saat terjadi okultasi

"central" planet Jupiter oleh Bulan. Lengkapi jawabanmu dengan sketsa.

6. Misalkan sebuah bintang mempunyai temperature efektif T = 10000 K, dan radiusnya 3 x

108 m, apabila jarak bintang ini adalah 100 pc, tentukan apakah bintang ini dapat dilihat

dengan mata telanjang atau tidak? Jelaskan jawabanmu


57/202


______________________________________________________________________________


Bidang : ASTRONOMI

Materi : PENGOLAHAN DATA

Tanggal : 11 Agustus 2008



Instruksi:

1. Waktu 150 menit (2½ jam)


1. Tabel di bawah adalah daftar bintang-bintang dengan kelas spektrum dan

magnitudo absolutnya. Tugas yang harus dikerjakan adalah sbb.:

a. Buatlah plot bintang-bintang tersebut dalam diagram HR pada kertas grafik

yang disediakan.

b.

Dari diagram HR yang telah dibuat tentukanlah kelas luminositas bintang-

bintang yang ada dalam Tabel (buat kolom baru di sebelah kanan Tabel untuk

menuliskan kelas luminositas).

c.

Selanjutnya urutkanlah bintang-bintang yang ada dalam Tabel Mulai dari yang

paling panas sampai yang paling dingin.

Tabel

No. Bintang Kelas Spektrum Magnitudo Absolut

1 Matahari G2 5,00

2 Rigel Kent (α CenA) G2 4,34

3 α Cen B K4 5,70

4 Proxima Cen (α Cen C) M5 15,45



…………………………... …………………………... …………………………...

…………………………... …………………………... …………………………...


58/202


5 Barnard’s Star M5 13,24

6 Sirius A (α CMa) A1 1,45

7 Sirius B A5 11,50

8 Betelgeuse (α Ori) M2 -5,14

9 Rigel (β Ori) B8 -6,6910 Arcturus (α Boö) K1 -0,31

11 Capella (α Aur) G8 -0,48

12 Vega (α Lyr) A0 0,58

13 β Cen B1 -5,42

14 Procyon A (α Cmi) F5 2,68

15 Procyon B F 13,10

16 Kapteyn’s Star M0 10,89

17 Deneb (α Cyg) A2 -8,73

18 ε Eri K2 3,73

2. Berikut adalah data bintang variabel Cepheid dalam galaksi Bimasakti

No ID SAO α (j m d) δ (° ‘) Log P MV

1 EV Sct 18 33 57,00 -08 13 0,490098 -3,345

2 BF Oph 185020 17 02 59,00 -26 30 0,609329 -2,750

3 T Vel 220208 08 36 03,00 -47 11 0,666501 -2692

4 δ Cep 34508 22 27 18,53 58 09 0,729678 -3,431

5 CV Mon 06 34 27,00 03 06 0,730685 -3,0386 V Cen 241777 14 28 56,92 -56 40 0,739882 -3,295

7 BB Sgr 187349 18 48 02,00 -20 21 0,821971 -3,518

8 U Sgr 161571 18 28 57,00 -19 09 0,828997 -3,477

9 H Aql 125159 19 49 55,50 00 52 0,855930 -3,581

10 XX Cen 241049 13 37 01,12 -57 21 1,039548 -4,154

11 V340 Nor 243446 16 09 21,30 -54 07 1,052579 -3,814

12 UU Mus 11 49 50,00 -64 07 1,065819 -4,159

13 U Nor 15 38 28,00 -55 09 1,101875 -4,415

14 BN Pup 08 04 21,00 -29 57 1,135867 -4,513

15 LS Pup 07 56 58,00 -29 10 1,150646 -4,685

16 UW Cen 13 30 31,00 -63 47 1,177138 -4,037

17 X Cyg 70423 20 41 26,60 35 24 1,214482 -4,99118 UY Car 238416 10 42 33,28 -57 18 1,276818 -4,846

19 RZ Vel 220186 08 35 18,00 -43 56 1,309564 -5,019

20 WZ Sgr 161257 18 14 03,00 -19 05 1,339443 -5,009

21 Wz Car 10 53 19,00 -60 40 1,361977 -5,501

22 VZ Pup 07 36 35,00 -28 23 1,364945 -4,801

23 SW Vel 220356 08 42 0,00 -47 13 1,370016 -5,042

24 T Mon 113845 06 22 31,00 07 06 1,431915 -5,060

25 RY Vel 237949 10 18 48,00 -55 04 1,449158 -4,918

26 AQ Pup 07 56 21,00 -28 59 1,478624 -5,513

27 KN Cen 13 33 02,00 -64 18 1,531857 -6,328

28 L Car 250683 09 43 52,35 -62 16 1,550855 -5,821

29 U Car 238635 10 55 45,57 -59 27 1,589083 -5,617

30 RS Pup 08 11 09,00 -34 25 1,617420 -6,015

31 SV Vul 87829 19 49 28,00 27 19 1,653162 -6,752


59/202


Keterangan: P = periode [hari]

Mv = magnitudo absolut

Berdasarkan data di atas

a. Buatlah plot dengan Log P sebagai sumbu x dan MV sebagai sumbu y,

b.

Cari rumus empirik yang menunjukkan relasi antara magnitudo absolut visual(MV) dengan logaritma periode (Log P) dalam hari,

c. Carilah jarak tiga cepheid berikut berdasarkan data tabel di bawah ini

No. ID α (j m d) δ (° ‘)mV

(mag.)

P

(hari)

1 SU Cas 02 47 28,88 68 40 11,30 1,949

2 S Nor 16 14 42,00 -57 46 14,00 9,754

3 RY Sco 17 47 34,00 -33 41 15,57 20,320

Keterangan: mv = magnitudo semu visual


60/202

OSN 2008_Teori Essay

________________________________

osn past paper

Documents