45 Soal Olimpiade OSN Astronomi SMA & Jawabannya

Contoh soal OSN Astronomi SMA menjadi hal penting yang diperlukan peserta. Tak sekadar meningkatkan pemahaman, contoh diperlukan untuk mengatur waktu pengerjaan soal sehingga lebih efisien.

Astronomi menjadi salah satu cabang lomba dalam

OSN SMA

Bidang keilmuan ini berfokus membahas dan mempelajari peristiwa di alam semesta.

Dalam ilmu Astronomi, terdapat analisis angka matematika dan kombinasi fisika tertentu yang digunakan untuk menyelesaikan masalahnya. Beberapa materi astronomi dalam OSN SMA di antaranya astrofisika, astronomi bola, sistem waktu dan kalender hingga mekanika benda langit.

1. Jika Bumi tiba-tiba berputar arah rotasinya dan revolisinya berkebalikan (dari timur ke barat) dengan kecepatan yang tetap sama seperti sekarang,

rotasi

dan revolusinya semula, pengaruhnya terhadap panjang hari matahari rata-rata adalah…

A. Tetap tidak berubah seperti sediakala

B. 8 menit lebih pendek daripada sekarang

C. 4 menit lebih panjang daripada sekarang

D. 12 menit lebih panjang daripada sekarang

E. Bukan salah satu dari pilihan di atas

Jawaban: A

2. Carl Sagan membayangkan situasi ketika Bumi sudah penuh sesak manusia dan tiba waktunya untuk membentuk koloni di luar angkasa. Untuk menghadirkan percepatan gravitasi seperti yang dialami manusia di permukaan Bumi, berapa kecepatan rotasi yang perlu dioperasikan di stasiun yang berbentuk toroidal dengan jarak dari sumbu putaran ke lingkaran terluar 100 meter?

A. 0,5 putaran per detik

B. 1 putaran per detik

C. 3 putaran per menit

D. 5 putaran per detik

E. 10 putaran per jam

Jawaban: C

3. Dalam bidang eksplorasi minyak bumi saat ini, insinyur dapat melakukan pengeboran hingga mencapai kedalaman 15 km dari permukaan bumi. Besar percepatan gravitasi bumi di kedalaman tersebut adalah sekitar …. anggap kerapatan di seluruh bagian Bumi sama.

A. 0,2% lebih kecil daripada percepatan gravitasi di permukaan bumi.

B. 2% lebih besar daripada percepatan gravitasi di permukaan bumi.

C. 0,5% lebih besar daripada percepatan gravitasi di permukaan bumi.

D. 50% lebih besar daripada percepatan gravitasi di permukaan bulan

E. Bukan salah satu dari pilihan jawaban di atas.

Jawaban: A

4. Pilih pernyataan yang tidak benar!

1) Kluster di sebelah kiri lebih tua daripada kluster di sebelah kanan.

2) Kluster kanan memiliki bentuk yang lebih tidak teratur dibandingkan kluster kiri.

3) Keluarga kelompok kanan umumnya mengandung lebih sedikit bintang daripada kelompok di sebelah kiri.

4) Kedua kluster memiliki kepekatan logam yang sama.

A. 1, 2, 3 adalah jawabannya

B. 1 dan 3 adalah jawabannya

C. 2 dan 4 adalah jawabannya

D. Hanya 4 yang merupakan jawaban

E. Semua jawaban di atas adalah jawabannya

Jawaban: D

5. Planet Merkurius dan Venus memerlukan waktu 7/30 dan 13/21 tahun bumi untuk sekali mengitari matahari. Jika pada suatu saat kedua planet ini dan bumi mengalami kesejajaran terhadap

Matahari

, berapa tahun kemudiankah kesejajaran selanjutnya terjadi? Ketika itu, berapa kalikah Merkurius mengorbit Matahari sejak kesejajaran semula?

A. 294 tahun bumi, Merkurius sudah mengitari matahari 1260 kali

B. 780 tahun bumi, Merkurius sudah mengitari matahari 147 kali

C. 1260 tahun bumi, Merkurius sudah mengitari matahari 390 kali

D. Bumi berusia 91 tahun, Merkurius sudah mengitari matahari 390 kali

E. Kesejajaran berikutnya terjadi pada waktu yang lebih lama daripada usia Tata Surya

Jawaban: D

6. Gelombang radio tidak memiliki lapisan pemantul alami untuk menjangkau tempat yang jauh di permukaan

Mars. Untuk keperluan ini, para koloni di Mars membangun menara BTS setinggi 100 meter. Berapa banyak menara yang perlu dibangun untuk menjangkau komunikasi di seluruh permukaan Mars? (Jari-jari Mars 3378 km.)

A. 139.636

B. 97.254

C. 67.562

D. 63.835

E. 29.102

Jawaban: C

7. Sebuah bintang pekatan spektroskopik berpasangan memiliki kecepatan maksimum kedua bintang sebesar 70 km/detik dan 200 km/detik dengan periode 30 hari. Anggap kita berada pada bidang orbit. Berapakah massa individu bintang tersebut?

A. 20 dan 7 massa surya

B. 25 dan 11,6 massa surya

C. 45 dan 15,7 massa surya

D. 200 dan 70 massa surya

E. 8 dan 2,5 massa surya

Jawaban: C

Teleskop dengan bukaan 100 mm 𝑓/10 digunakan untuk mengamati seekor kepiting di jarak 100 meter. Untuk mencapai perbesaran sudut 200 kali menggunakan suatu lensa okuler tanpa mata pengamat mengalami akomodasi, pernyataan yang benar jika teleskop mula-mula diset untuk mengamati Vega adalah…

A. Lensa okuler digeser sejauh 1 cm.

B. Lensa okuler digeser menjauhi lensa objektif.

C. Pergeseran lensa okuler yang dilakukan menambah panjang teleskop.

D. Lensa okuler digeser sejauh 5 mm.

Jawaban: A

9. Pada tanggal 11 Juli 2007, sekelompok astronom di Observatorium Lulin di Taiwan berhasil menemukan sebuah komet. Setelah melalui analisis yang teliti, diketahui bahwa objek ini memiliki orbit berupa hiperbola 4𝑥² – 𝑦² = 4. Berapa jarak terdekat komet ke Matahari dalam orbit hiperbolanya?

A. 0,5

B. 1,2

C. 1,7

D. 2,2

E. 2,4

Jawaban: B

10. Dengan menganggap bumi berbentuk bulat sempurna, berapa panjang lintasan di permukaan Bumi yang harus dilintasi oleh seseorang yang ingin menyusuri lintang 80° dibandingkan dengan lintasan yang dilalui seseorang di sepanjang khatulistiwa?

khatulistiwa

?

A. 5,67

B. 0,98

C. 0,34

D. 0,25

E. 0,17

Jawaban: E

11. Hanya satu belahan (hemisphere) planet kerdil Pluto saja yang dapat mengamati satelit Charon.

KARENA

Periode rotasi Charon sama dengan periode revolusinya mengelilingi Pluto.

A. Kedua pernyataan pertama dan kedua benar serta keduanya menunjukkan hubungan sebab akibat.

B. The first and second statements are correct, but both do not show a cause-and-effect relationship.

C. Pernyataan pertama benar, kedua salah.

D. Pernyataan pertama salah, kedua benar.

E. Kedua pernyataan salah.

Jawaban: C

12. Laju rotasi bumi dipercepat oleh pengaruh gaya pasang surut bulan.

KARENA

Bulan mengorbit bumi dengan jarak yang semakin dekat untuk memenuhi kekekalan momentum sudut.

A. Kedua pernyataan pertama dan kedua benar serta keduanya menunjukkan hubungan sebab akibat.

B. The first and second statements are correct, but both do not show a cause-and-effect relationship.

C. Pernyataan pertama benar, kedua salah.

D. Pernyataan pertama salah, kedua benar.

E. Kedua pernyataan salah

Jawaban: E

13. Asteroid dekat Bumi yang memiliki resonansi gerak rata-rata 3:2 diketahui. Ini berarti, tepat ketika asteroid telah menyelesaikan 3 kali orbitnya mengelilingi Matahari, Bumi baru menyelesaikan 2 kali orbitnya mengelilingi Matahari. Berdasarkan data ini, jarak terdekat asteroid tersebut ke Bumi adalah….

A. 5,1 kali radius matahari

B. 93 kali jarak rata-rata bumi-bulan

C. 0,24 jarak asteroid ke matahari

D. 0,31 jarak terjauh asteroid dengan bumi

E. 0,76 jarak bumi ke matahari

Jawaban: B

14. Diantara pernyataan berikut, pilih pernyataan yang benar.

1. Panjang umbra bulan lebih pendek dari jarak rata-rata bumi-bulan.

2. Jarak bumi ke bulan menentukan jenis gerhana matahari yang terjadi.

3. Gerhana matahari cincin lebih jarang terjadi daripada gerhana matahari total.

4. Lebar umbra bulan bergantung pada posisi bulan dalam orbitnya.

A. Pernyataan 1, 2, dan 3 benar

Pernyataan 1 dan 3 benar

Pernyataan 2 dan 4 benar

D. Pernyataan 4 benar

E. Semua pernyataan benar

Jawaban: C

15. Suatu satelit buatan mengorbit bumi pada ketinggian 19.134 km dari permukaan bumi. Antena pelacak diarahkan pada ketinggian 30° dari cakrawala (panah berwarna merah). Jika pukul 00:00 tanggal 1 Juni 2018 waktu lokal

satelit

Di zenith pengamat, pukul berapa kira-kira satelit tepat dideteksi oleh antena?

A. Pukul 18.07 waktu lokal tanggal 30 Mei 2018

B. Pukul 22.27 waktu lokal tanggal 30 Mei 2018

C. Pukul 20.15 waktu lokal tanggal 31 Mei 2018

D. Pukul 21.05 waktu lokal tanggal 31 Mei 2018

E. Pukul 22.27 waktu lokal tanggal 31 Mei 2018

Jawaban: D

16. Tycho adalah salah satu kawah terbesar di bulan. Jika jarak dari bumi ke bulan adalah 384.400 km. Sementara diameter kawah adalah 85 km. Berapa diameter kawah Tycho tersebut?

A. 0,0002′

B. 0,75′

C. 31′

D. 45′

E. 1°

Jawaban: B

17. Debu antarbintang dapat menurunkan intensitas cahaya bintang yang melaluinya. Berdasarkan deret geometri dapat dimodelkan, komponen debu dapat menyerap 1 persen dari intensitas cahaya tiap 100 juta tahun km. Semisal sebuah cahaya bintang memiliki intensitas awal 350 W, jarak yang harus ditempuh agar 1/4 kali dari intensitas awal adalah…

A. 0,15

B. 0,3

C. 68

D. 100

E. 137

Jawaban: E

18. Diketahui gravitasi bintang dengan massa 10 M dan jejari 10 R. Sementara percepatan gravitasi matahari adalah 274 ms^-2. Berapakah percepatan gravitasi bintang?

A. log g∗ = 4,44

B. log g∗ = 2,51

C. log g∗ = 5,01

D. log g∗ = 3,44

E. log g∗ = 1,85

Jawaban: D

19. Diketahui bintang X dan Y memiliki magnitudo semu yang sama. Namun, bintang Y mempunyai suhu dan jarak dua kali lebih jauh dari bintang Z. Berikut ini keadaan yang mungkin dari radius kedua bintang adalah….

A. Jari-jari bintang X dua kali lebih kecil daripada jari-jari bintang Y

Radius bintang X dua kali lebih besar dari radius bintang X

C. Jari-jari bintang Y sepertiga kali lebih kecil dari jari-jari bintang X

Radius bintang Y dua kali lebih besar dari radius bintang X

Radius bintang X sama besarnya dengan radius bintang X

Jawaban: C

20. Diketahui periode orbit Uranus adalah 84 tahun dan setengah sumbu orbitnya, yakni 19,1 sa. Jika dimisalkan eksentrisitas orbit

Uranus

, yaitu nol, berapakah percepatan Uranus di orbitnya?

A. 0,107 sa tahun^2

B. 0,108 sa tahun^2

C. 0,109 sa tahun^2

D. 0,101 sa tahun^2

E. 0,102 sa tahun^2

Jawaban: A

21. Matahari memiliki jari-jari 6,96 × 10^5 km dengan pancaran energinya sebesar 3,9 × 10^26 Watt. Jika jejari bumi adalah 6370 km, sementara jarak rerata ke matahari ialah 1,495 × 10^8 km. Berapa jumlah energi yang diterima bumi dari matahari setiap harinya?

A. 1,5 × 10^22 Watt

B. 1,7 × 10^17 Watt

C. 1,5 × 10^15 Joule hari^-1

D. 1,7 × 10^17 Joule hari^-1

E. 1,5 × 10^22 Joule hari^-1

Jawaban: E

22. Bumi mengorbit matahari dengan kecepatan rata-rata 30 km/s^-1. Berapakah kecepatan orbit sebuah objek langit yang mengorbit sebuah bintang bermassa 1 M☉ pada jarak 100 au?

A. 30 km s^-1

B. 3 km s^-1

C. 300 km s^-1

D. 30 m s^-1

E. 3 m s^-1

Jawaban: B

23. Sebuah asteroid dengan orbit lonjong mengitari matahari. Vektor percepatan asteroid ini setiap saat akan?

A. Menuju matahari

B. Melanggar jalur orbit asteroid

C. Berlawanan dengan arah gerak asteroid

D. Menuju ke bumi

Sama dengan arah gerak asteroid

Jawaban: A

24. Berikut ini yang bukan implikasi dari hukum gravitasi Newton adalah…

B. Periode revolusi sebuah planet sebanding dengan hasil bagi jarak rerata dari Matahari pangkat tiga dengan massa Matahari dalam kuadrat.

Periode revolusi sebuah planet tidak bergantung pada massanya

C. Seluruh planet harus berevolusi mengelilingi matahari berlawanan arah dengan jarum jam saat dilihat dari kutub utara langit

D. Seluruh objek Tata Surya secara gravitasi mempengaruhi satu sama lain

E. Periode revolusi sebuah planet satu putaran akan sama dengan periode rotasinya

Jawaban: B dan D

25. Berikut ini salah satu konstelasi sirkumpolar yang cukup menonjol adalah…

A. Aries

B. Aquila

C.

Pisces

D. Cassiopeia

E. Orion

Jawaban: D

26. Tentukan albedo dari suatu asteroid jika diketahui energi total yang diemisikan dalam inframerah adalah 4 kali jumlah radiasi matahari yang dipantulkannya.

A. 0,1

B. 0,2

C. 0,3

D. 0,4

E. 0,5

Jawaban: B

Prinsip fisika yang menjadi dasar dari dispersi cahaya ke dalam warna-warna (spektrum) oleh kisi bergaris adalah….

A. Refraksi

B. Difraksi

C. Refleksi

D. Absorpsi

Emisi E

Jawaban: B

28. Berikut ini pernyataan yang salah dari sebuah teleskop optik adalah…

A. Semakin besar objektif, maka daya pisah semakin kecil.

B. Semakin panjang fokusnya, maka semakin besar pula citra primer

C. Semakin besar Objektif, maka citra primer semakin besar

D. Semakin besar panjang fokus, maka semakin kecil daya kumpul cahaya

E. Semakin besar Objektif, maka semakin besar citra primer

Jawaban: D dan E

29. Berikut ini yang termasuk syarat untuk melihat gerhana matahari total atau cincin adalah…

A. Lokasi observasi gerhana harus melewati antumbra Bulan

B. Tempat pengamatan gerhana harus melintasi penumbra Bulan

Bumi harus dekat dengan aphelion orbitnya

D. Tempat pengamatan gerhana harus melintasi umbra bulan

E. Seluruh bumi harus berada di dalam antumbra Bulan

Jawaban: A dan D

30. Berapa panjang minimum tabung teleskop saat pengamatan dengan mata yang tidak terakomodasi. Catatan, teleskop pembias memiliki panjang fokus objektif 120 cm dan diameter 10 cm dengan perbesaran sudut 40 kali.

A. 300 mm

B. 1230 mm

C. 1300 mm

D. 1450 mm

E. 1480 mm

Jawaban: B

31. Tiga kakak beradik, Udin, Tina, dan Santi memiliki usia 77 tahun. Udin lebih muda 9 tahun dari Tina. Tina lebih muda dari Santi 2 tahun. Hari ini, mereka merayakan ulang tahun Udin. Jika hari ini purnama, kelahiran Udin sekian tahun (Masehi, lalu ketika bulan di fase?

Bulan mati

Bulan sabit muda

C. Purnama

D. Bulan sabit tua

E. Bulan separuh

Jawaban: C

32. Jika pada 21 Juni, lokasi terbit matahari berada di titik balik utara, konsekuensinya yang penting adalah…

A. Setelah matahari terbenam, rasi Cancer dapat dengan mudah terlihat muncul di Timur

B. Setelah matahari terbenam, rasi Capricorn dapat dengan mudah terlihat terbit di Timur

C. Tanggal tersebut merupakan penanda kedatangan musim semi, atau yang dikenal sebagai vernal equinox.

D. Tanggal tersebut merupakan penanda kedatangan musim gugur, atau yang dikenal sebagai autumnal equinox.

E. Tanggal tersebut merupakan penanda kedatangan musim dingin, atau yang dikenal sebagai winter solstice.

Jawaban: B

33. Berikut ini pernyataan yang tepat berkaitan

fase bulan

fase Venus jika diamati dari Bumi adalah…

Venus tidak dapat menunjukkan fase sabit

Bulan dan Venus dapat menunjukkan fase kuartir (fase separuh)

C. Ukuran piringan penuh dari Venus dan bulan tidak berubah saat menuju dan saat di fase purnama

Fase pada Venus tidak mungkin ada

E. Fase pada bulan tidak mungkin ada

Jawaban: B

Alasan lebih banyak kawah di permukaan bulan dibanding bumi adalah karena kurangnya atmosfer dan aktivitas geologis yang aktif di bulan.

A. Karena lebih sedikit meteorit yang menumbuk planet-planet tersebut

B. Karena berhubungan dengan aktivitas vulkanik yang meregenerasi permukaan planet

C. Karena bumi dilindungi oleh Bulan

D. Dampak dari erosi dan abrasi

E. Karena struktur planet berbatu (terrestrial) yang didominasi gas dan cairan

Jawaban: D

35. Berikut ini pernyataan yang tidak benar mengenai apa yang diperoleh dari spektrum objek astronomi adalah….

Temperatur ditentukan dari panjang gelombang puncak spektrum

B. Komposisi kimia ditentukan dari kehadiran garis-garis spektral

C. Laju pergerakan objek ditentukan dari posisi garis spektral

Kehadiran gas lebih dingin diketahui dari kehadiran garis absorpsi pada spektrum.

E. Periode orbit objek ditentukan dari bentuk kontinum pada spektrum

Jawaban: E

Contoh Soal Esai

Perhatikan pernyataan berikut untuk menjawab soal nomor 36 – 38!

Dari pengamatan Venus dan Jupiter, diperoleh data sebagai berikut:

Pada saat t t1, Jupiter mengalami oposisi dengan Matahari. Pada saat yang bersamaan, Venus berada pada elongasi terbesarnya dengan Matahari, yaitu dengan sudut elongasi 480
Pada saat t t2 (87,4 hari kemudian), Jupiter berada pada konfigurasi kuadratur timur
Pada saat t t3 (311,48 hari setelah t2), Jupiter kembali beroposisi dengan Matahari
Pada saat t t4 (583,9 hari setelah t1), Venus kembali berada pada elongasi terbesarnya

Diketahui periode sideris Bumi adalah 365,256 hari. Diasumsikan orbit planet berbentuk lingkaran.

36. Hitung radius orbit Venus dan jarak Venus-Bumi pada saat t = t1.

Jawaban: 0.6691 sa

37. Hitung waktu yang dibutuhkan oleh Venus untuk mengitari Matahari satu putaran penuh.

Jawaban: 583,9 hari

38. Hitung periode sideris Jupiter.

Jawaban: 398.88 hari

39. Sebutkan tiga metode yang banyak digunakan para astronom untuk mengukur jarak ke ekstragalaksi!

Jawaban: Bintang variabel Cepheid, Hukum Hubble, dan Supernova tipe Ia.

40. Sebutkan dua metode yang tidak pernah digunakan para astronom untuk mengukur jarak ke ekstragalaksi!

Jawaban: Paralaks trigonometri dan metode gerak gugus

Perhatikan pernyataan berikut!

“Menurut prinsip kosmologis, dalam volume yang cukup besar, alam semesta akan terlihat kurang lebih sama di mana pun pengamat berada.”