Kumpulan soal OSN astronomi ini disusun untuk membantu peserta didik berlatih menghadapi soal-soal Olimpiade Sains Nasional (OSN) bidang Astronomi. Materi astronomi mencakup berbagai konsep tentang benda langit, tata surya, koordinat dan gerak benda langit, gravitasi, bintang, serta fenomena astronomi.
Soal OSN Astronomi umumnya tidak hanya menguji hafalan, tetapi juga kemampuan memahami konsep, melakukan analisis, menggunakan rumus, dan menyelesaikan persoalan numerik.
Beberapa konsep dasar yang sering digunakan antara lain:
Hukum gravitasi Newton
F = G × (m₁m₂/r²)
Keterangan:
- F = gaya gravitasi
- G = konstanta gravitasi
- m₁ dan m₂ = massa benda
- r = jarak antara pusat kedua benda
Dalam astronomi juga digunakan satuan khusus seperti satuan astronomi (AU). Satu AU merupakan jarak rata-rata Bumi–Matahari dan nilainya sekitar 149,6 juta km.
Selain itu, konsep periode orbit dapat dianalisis menggunakan Hukum Kepler III, yang menyatakan bahwa kuadrat periode orbit sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata orbit dari benda yang menjadi pusat.
Dengan memahami konsep dasar tersebut, peserta didik dapat menyelesaikan berbagai soal OSN astronomi secara lebih sistematis.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Benda langit yang menjadi pusat tata surya adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Bumi
B. Bulan
C. Mars
D. Matahari
E. Jupiter
Jawaban Benar
D. Matahari
Pembahasan Lengkap
Tata surya terdiri atas Matahari dan berbagai benda langit yang terikat oleh gravitasi Matahari, termasuk planet, planet katai, asteroid, dan komet.
Matahari merupakan bintang yang menjadi pusat tata surya.
Jadi, jawaban yang benar adalah D. Matahari.
Kompetensi yang Diukur
Memahami struktur dasar tata surya.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengidentifikasi benda langit yang menjadi pusat tata surya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C1 – Mengingat
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah planet mengorbit Matahari pada jarak rata-rata 4 AU. Jika Bumi memiliki jarak rata-rata 1 AU dari Matahari dan periode orbit Bumi dianggap 1 tahun, berdasarkan Hukum Kepler III periode orbit planet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 tahun
B. 4 tahun
C. 6 tahun
D. 8 tahun
E. 16 tahun
Jawaban Benar
D. 8 tahun
Pembahasan Lengkap
Hukum Kepler III dapat dituliskan:
T² ∝ a³
Dengan membandingkan planet tersebut terhadap Bumi:
T = √(a³)
Diketahui:
a = 4 AU
Maka:
T = √(4³)
T = √64
T = 8 tahun
Jadi, periode orbit planet tersebut adalah 8 tahun.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kepler III pada gerak orbit planet.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan periode orbit berdasarkan jarak rata-rata planet dari Matahari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Jika jarak antara dua benda diperbesar menjadi 2 kali jarak semula, sedangkan massa kedua benda tetap, besar gaya gravitasi antara kedua benda menjadi ….
Pilihan Jawaban
A. 4 kali semula
B. 2 kali semula
C. tetap
D. 1/2 kali semula
E. 1/4 kali semula
Jawaban Benar
E. 1/4 kali semula
Pembahasan Lengkap
Menurut hukum gravitasi Newton:
F ∝ 1/r²
Jika jarak berubah menjadi:
r’ = 2r
Maka:
F’ = F/(2²)
F’ = 1/4 F
Jadi, gaya gravitasi menjadi 1/4 kali gaya semula.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan jarak dengan gaya gravitasi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menganalisis perubahan gaya gravitasi akibat perubahan jarak.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Cahaya dari sebuah bintang membutuhkan waktu 10 tahun untuk mencapai Bumi. Jarak bintang tersebut dari Bumi adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 tahun cahaya
B. 5 tahun cahaya
C. 10 tahun cahaya
D. 20 tahun cahaya
E. 100 tahun cahaya
Jawaban Benar
C. 10 tahun cahaya
Pembahasan Lengkap
Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam waktu satu tahun.
Jika cahaya dari bintang membutuhkan waktu 10 tahun untuk mencapai Bumi, maka jarak bintang tersebut adalah 10 tahun cahaya.
Jadi, jawaban yang benar adalah C. 10 tahun cahaya.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep tahun cahaya sebagai satuan jarak astronomi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak benda langit berdasarkan waktu tempuh cahaya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Planet A mengorbit Matahari dengan jarak rata-rata 9 AU. Jika periode orbit Bumi adalah 1 tahun dan jarak rata-rata Bumi dari Matahari adalah 1 AU, periode orbit Planet A adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 9 tahun
B. 18 tahun
C. 27 tahun
D. 81 tahun
E. 729 tahun
Jawaban Benar
C. 27 tahun
Pembahasan Lengkap
Berdasarkan Hukum Kepler III:
T² = a³
Untuk Planet A:
a = 9 AU
Maka:
T² = 9³
T² = 729
T = √729
T = 27 tahun
Jadi, periode orbit Planet A adalah 27 tahun.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kepler III dalam menentukan periode orbit.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung periode orbit berdasarkan jarak rata-rata planet dari Matahari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Ketika Bulan berada di antara Matahari dan Bumi pada posisi yang memungkinkan ketiganya hampir segaris, fenomena yang dapat terjadi adalah ….
Pilihan Jawaban
A. gerhana Bulan
B. gerhana Matahari
C. hujan meteor
D. pasang minimum
E. ekuinoks
Jawaban Benar
B. gerhana Matahari
Pembahasan Lengkap
Gerhana Matahari terjadi ketika Bulan berada di antara Matahari dan Bumi sehingga dari sebagian wilayah Bumi, piringan Matahari dapat tertutup oleh Bulan.
Namun, gerhana Matahari tidak terjadi setiap bulan karena bidang orbit Bulan miring terhadap bidang orbit Bumi mengelilingi Matahari.
Jadi, jawaban yang benar adalah B. gerhana Matahari.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konfigurasi benda langit pada gerhana Matahari.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jenis gerhana berdasarkan posisi Matahari, Bumi, dan Bulan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah planet memiliki massa 2 kali massa Bumi dan jari-jari 2 kali jari-jari Bumi. Jika percepatan gravitasi di permukaan Bumi adalah g, percepatan gravitasi di permukaan planet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. g/4
B. g/2
C. g
D. 2g
E. 4g
Jawaban Benar
B. g/2
Pembahasan Lengkap
Percepatan gravitasi di permukaan benda langit dirumuskan:
g = GM/R²
Untuk planet tersebut:
M’ = 2M
R’ = 2R
Maka:
g’ = G(2M)/(2R)²
g’ = 2GM/4R²
g’ = 1/2 × GM/R²
Jadi:
g’ = g/2
Dengan demikian, percepatan gravitasi planet tersebut adalah setengah percepatan gravitasi Bumi.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan massa dan jari-jari benda langit dengan percepatan gravitasi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perubahan percepatan gravitasi akibat perubahan massa dan jari-jari planet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Jika sebuah bintang tampak semakin redup ketika jaraknya dari pengamat semakin jauh, faktor utama yang menyebabkan perubahan kecerlangan tampak tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. massa bintang selalu bertambah
B. energi bintang berubah menjadi planet
C. fluks cahaya berkurang karena tersebar pada area yang lebih luas
D. suhu inti bintang selalu turun menjadi nol
E. ukuran Bumi berubah terhadap bintang
Jawaban Benar
C. fluks cahaya berkurang karena tersebar pada area yang lebih luas
Pembahasan Lengkap
Kecerlangan yang diterima pengamat dari suatu sumber cahaya bergantung pada jaraknya. Secara sederhana:
F ∝ 1/d²
Semakin jauh jarak bintang dari pengamat, cahaya yang diterima per satuan luas semakin kecil.
Hal tersebut terjadi karena energi cahaya tersebar pada permukaan yang semakin luas.
Jadi, jawaban yang benar adalah C.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan jarak dengan fluks cahaya benda langit.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan penyebab perubahan kecerlangan tampak bintang akibat perubahan jarak.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Sebuah planet mengorbit Matahari dalam orbit elips. Berdasarkan Hukum Kepler II, ketika planet berada lebih dekat dengan Matahari, planet tersebut akan ….
Pilihan Jawaban
A. bergerak lebih lambat
B. bergerak lebih cepat
C. berhenti sementara
D. memiliki massa lebih besar
E. memiliki periode orbit lebih panjang
Jawaban Benar
B. bergerak lebih cepat
Pembahasan Lengkap
Hukum Kepler II menyatakan bahwa garis yang menghubungkan planet dengan Matahari menyapu luas yang sama dalam waktu yang sama.
Ketika planet berada lebih dekat dengan Matahari, planet harus bergerak dengan kecepatan orbital yang lebih besar agar luas yang disapu dalam interval waktu yang sama tetap sama.
Jadi, planet bergerak lebih cepat ketika lebih dekat dengan Matahari.
Kompetensi yang Diukur
Memahami Hukum Kepler II.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menganalisis perubahan kecepatan orbital planet pada orbit elips.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah benda langit memiliki paralaks tahunan sebesar 0,1 detik busur. Jika jarak dalam parsec dihitung dengan persamaan d = 1/p, jarak benda langit tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,01 parsec
B. 0,1 parsec
C. 1 parsec
D. 10 parsec
E. 100 parsec
Jawaban Benar
D. 10 parsec
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
p = 0,1 detik busur
Rumus:
d = 1/p
Maka:
d = 1/0,1
d = 10 parsec
Jadi, jarak benda langit tersebut adalah 10 parsec.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep paralaks dalam menentukan jarak bintang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak benda langit berdasarkan nilai paralaks tahunan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah planet mengorbit Matahari pada jarak rata-rata 4 AU. Jika periode orbit Bumi adalah 1 tahun, periode orbit planet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 tahun
B. 4 tahun
C. 6 tahun
D. 8 tahun
E. 16 tahun
Jawaban Benar
D. 8 tahun
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Kepler III:
T² ∝ a³
Untuk Bumi:
T₁ = 1 tahun dan a₁ = 1 AU.
Untuk planet:
a₂ = 4 AU.
Maka:
T₂² = 4³
T₂² = 64
T₂ = 8 tahun
Jadi, periode orbit planet tersebut adalah 8 tahun.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kepler III pada gerak planet.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan periode orbit berdasarkan jarak rata-rata planet dari Matahari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Sebuah planet mengorbit Matahari dengan periode 27 tahun. Jika periode orbit Bumi adalah 1 tahun, jarak rata-rata planet tersebut dari Matahari adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 3 AU
B. 6 AU
C. 9 AU
D. 18 AU
E. 27 AU
Jawaban Benar
C. 9 AU
Pembahasan Lengkap
Berdasarkan Hukum Kepler III:
T² = a³
Diketahui:
T = 27 tahun
Maka:
27² = a³
729 = a³
a = ∛729
a = 9 AU
Jadi, jarak rata-rata planet tersebut dari Matahari adalah 9 AU.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kepler III untuk menentukan jarak orbit.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak rata-rata planet berdasarkan periode orbitnya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah planet memiliki massa yang sama dengan Bumi, tetapi jari-jarinya 2 kali jari-jari Bumi. Jika percepatan gravitasi permukaan Bumi adalah g, percepatan gravitasi di permukaan planet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 4g
B. 2g
C. g
D. g/2
E. g/4
Jawaban Benar
E. g/4
Pembahasan Lengkap
Percepatan gravitasi di permukaan planet dirumuskan:
g = GM/R²
Massa planet sama dengan massa Bumi, sedangkan:
R₂ = 2R₁
Maka:
g₂ = GM/(2R)²
g₂ = GM/4R²
g₂ = g/4
Jadi, percepatan gravitasi planet tersebut adalah g/4.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan massa, jari-jari, dan percepatan gravitasi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perubahan percepatan gravitasi akibat perubahan jari-jari planet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Dua benda memiliki massa m₁ dan m₂ serta berjarak r satu sama lain. Jika massa benda pertama menjadi 2 kali semula dan jarak kedua benda menjadi 2 kali semula, gaya gravitasi antara keduanya menjadi ….
Pilihan Jawaban
A. 4 kali semula
B. 2 kali semula
C. tetap
D. 1/2 kali semula
E. 1/4 kali semula
Jawaban Benar
D. 1/2 kali semula
Pembahasan Lengkap
Gaya gravitasi dirumuskan:
F = G × m₁m₂/r²
Perubahan:
m₁’ = 2m₁
r’ = 2r
Maka:
F’ = G × (2m₁)m₂/(2r)²
F’ = 2Gm₁m₂/4r²
F’ = 1/2 F
Jadi, gaya gravitasi menjadi 1/2 kali gaya semula.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis perubahan gaya gravitasi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan pengaruh perubahan massa dan jarak terhadap gaya gravitasi.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Bintang A dan B memiliki luminositas yang sama. Jika jarak Bintang B dari Bumi adalah 2 kali jarak Bintang A, perbandingan fluks yang diterima Bumi dari A terhadap B adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
D. 2 : 1
E. 4 : 1
Jawaban Benar
E. 4 : 1
Pembahasan Lengkap
Fluks cahaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak:
F ∝ 1/d²
Diketahui:
dB = 2dA
Maka:
FB = FA/2²
FB = FA/4
Dengan demikian:
FA : FB = 4 : 1
Jadi, perbandingan fluks Bintang A terhadap Bintang B adalah 4 : 1.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan luminositas, jarak, dan fluks.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perbandingan fluks berdasarkan perbedaan jarak bintang.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah bintang memiliki luminositas 100 kali luminositas Matahari dan berada pada jarak 10 kali jarak Matahari dari suatu pengamat. Perbandingan fluks bintang tersebut terhadap fluks Matahari yang diterima pengamat adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 : 100
B. 1 : 10
C. 1 : 1
D. 10 : 1
E. 100 : 1
Jawaban Benar
C. 1 : 1
Pembahasan Lengkap
Fluks berbanding lurus dengan luminositas dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak:
F ∝ L/d²
Bintang memiliki:
L = 100L☉
d = 10d☉
Maka:
F/F☉ = 100/(10²)
F/F☉ = 100/100
F/F☉ = 1
Jadi, fluks bintang dan Matahari yang diterima pengamat adalah sama besar, atau 1 : 1.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan luminositas dan jarak terhadap fluks.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan fluks dua sumber cahaya berdasarkan luminositas dan jaraknya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Bintang A memiliki suhu permukaan lebih tinggi daripada Bintang B. Jika kedua bintang dianggap sebagai benda hitam, warna dominan Bintang A dibandingkan Bintang B cenderung ….
Pilihan Jawaban
A. lebih merah
B. lebih jingga
C. lebih kuning
D. lebih biru
E. selalu sama
Jawaban Benar
D. lebih biru
Pembahasan Lengkap
Warna bintang berkaitan dengan suhu permukaannya. Bintang dengan suhu permukaan yang lebih tinggi cenderung memiliki warna yang lebih ke arah biru, sedangkan bintang yang lebih dingin cenderung tampak lebih merah.
Jadi, jika Bintang A lebih panas daripada Bintang B, warna dominan Bintang A cenderung lebih biru.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan suhu permukaan dengan warna bintang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghubungkan suhu permukaan bintang dengan karakteristik warna yang diamati.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Sebuah bintang memiliki paralaks tahunan sebesar 0,2 detik busur. Dengan menggunakan persamaan d = 1/p, jarak bintang tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,2 parsec
B. 2 parsec
C. 5 parsec
D. 10 parsec
E. 20 parsec
Jawaban Benar
C. 5 parsec
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
p = 0,2 detik busur
Rumus:
d = 1/p
Maka:
d = 1/0,2
d = 5 parsec
Jadi, jarak bintang tersebut adalah 5 parsec.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep paralaks untuk menentukan jarak bintang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak bintang berdasarkan nilai paralaks tahunannya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Sebuah planet mengelilingi Matahari dalam orbit elips. Pada titik terdekatnya terhadap Matahari, planet tersebut bergerak dengan kecepatan 30 km/s. Jika pada titik terjauh jaraknya dari Matahari 2 kali jarak titik terdekat, maka berdasarkan kekekalan momentum sudut, kecepatan planet di titik terjauh adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 60 km/s
B. 30 km/s
C. 15 km/s
D. 10 km/s
E. 7,5 km/s
Jawaban Benar
C. 15 km/s
Pembahasan Lengkap
Pada titik terdekat dan terjauh, kecepatan planet tegak lurus terhadap arah radial. Kekekalan momentum sudut memberikan:
r₁v₁ = r₂v₂
Diketahui:
r₂ = 2r₁
v₁ = 30 km/s
Maka:
r₁(30) = 2r₁v₂
30 = 2v₂
v₂ = 15 km/s
Jadi, kecepatan planet di titik terjauh adalah 15 km/s.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis gerak planet pada orbit elips menggunakan kekekalan momentum sudut.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perubahan kecepatan planet berdasarkan perubahan jaraknya dari Matahari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sulit
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Seorang pengamat di Bumi melihat sebuah bintang yang berada dekat kutub langit utara. Jika bintang tersebut memiliki deklinasi mendekati +90°, bintang itu disebut ….
Pilihan Jawaban
A. bintang ekuatorial
B. bintang sirkumpolar bagi seluruh pengamat di Bumi
C. bintang dekat kutub langit utara
D. bintang yang selalu berada di horizon
E. bintang yang tidak dapat diamati dari Bumi
Jawaban Benar
C. bintang dekat kutub langit utara
Pembahasan Lengkap
Deklinasi merupakan salah satu koordinat dalam sistem koordinat ekuatorial. Nilai deklinasi berkisar dari −90° hingga +90°.
Benda langit dengan deklinasi mendekati +90° berada dekat kutub langit utara.
Jadi, jawaban yang benar adalah C. bintang dekat kutub langit utara.
Kompetensi yang Diukur
Memahami sistem koordinat ekuatorial dalam astronomi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menginterpretasikan nilai deklinasi untuk menentukan posisi benda langit.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah planet mengorbit bintang dengan jarak rata-rata 4 kali jarak rata-rata Bumi dari Matahari. Jika massa bintang sama dengan massa Matahari, periode orbit planet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 tahun
B. 4 tahun
C. 6 tahun
D. 8 tahun
E. 16 tahun
Jawaban Benar
D. 8 tahun
Pembahasan Lengkap
Berdasarkan Hukum Kepler III untuk massa pusat yang sama:
T² ∝ a³
Diketahui:
a = 4 AU
Maka:
T² = 4³
T² = 64
T = √64
T = 8 tahun
Jadi, periode orbit planet tersebut adalah 8 tahun.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kepler III pada sistem keplanetan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan periode orbit berdasarkan jarak rata-rata planet dari bintang.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah planet bergerak mengelilingi Matahari dalam orbit hampir lingkaran dengan jari-jari orbit 1 AU. Jika jarak Matahari–Bumi adalah 1 AU, planet tersebut memiliki periode orbit ….
Pilihan Jawaban
A. 0,25 tahun
B. 0,5 tahun
C. 1 tahun
D. 2 tahun
E. 4 tahun
Jawaban Benar
C. 1 tahun
Pembahasan Lengkap
Untuk benda yang mengorbit Matahari pada jarak rata-rata 1 AU, berdasarkan Hukum Kepler III dan dengan mengabaikan massa planet:
T² = a³
Dengan:
a = 1 AU
Maka:
T² = 1³ = 1
T = 1 tahun
Jadi, periode orbit planet tersebut adalah 1 tahun.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan jarak orbit dan periode revolusi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan periode orbit berdasarkan jarak rata-rata dari Matahari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Jika sebuah bintang memiliki suhu permukaan yang lebih tinggi daripada bintang lainnya, panjang gelombang maksimum radiasi yang dipancarkannya akan ….
Pilihan Jawaban
A. lebih panjang
B. lebih pendek
C. tetap sama
D. menjadi nol
E. tidak dapat ditentukan
Jawaban Benar
B. lebih pendek
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Pergeseran Wien:
λmaks × T = konstan
Artinya, panjang gelombang maksimum berbanding terbalik dengan suhu mutlak bintang.
Semakin tinggi suhu bintang, semakin kecil panjang gelombang maksimumnya.
Jadi, bintang yang lebih panas memiliki panjang gelombang maksimum yang lebih pendek.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan suhu bintang dengan panjang gelombang maksimum radiasi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menganalisis perubahan panjang gelombang maksimum berdasarkan suhu benda langit.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Sebuah bintang memiliki suhu permukaan 6.000 K. Jika konstanta Wien adalah 2,9 × 10⁻³ m K, panjang gelombang maksimum radiasi bintang tersebut kira-kira ….
Pilihan Jawaban
A. 4,83 × 10⁻⁷ m
B. 4,83 × 10⁻⁶ m
C. 2,90 × 10⁻⁷ m
D. 1,74 × 10⁻⁶ m
E. 1,74 × 10⁻⁷ m
Jawaban Benar
A. 4,83 × 10⁻⁷ m
Pembahasan Lengkap
Gunakan Hukum Pergeseran Wien:
λmaks = b/T
Diketahui:
b = 2,9 × 10⁻³ m K
T = 6.000 K
Maka:
λmaks = (2,9 × 10⁻³) / 6.000
λmaks ≈ 4,83 × 10⁻⁷ m
Jadi, panjang gelombang maksimum adalah sekitar 4,83 × 10⁻⁷ m.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung panjang gelombang maksimum radiasi bintang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan Hukum Pergeseran Wien untuk menentukan panjang gelombang maksimum.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah bintang berjarak 10 parsec dari Bumi. Jika paralaks tahunannya diukur dalam satuan detik busur, nilai paralaks bintang tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 0,01 detik busur
B. 0,1 detik busur
C. 1 detik busur
D. 10 detik busur
E. 100 detik busur
Jawaban Benar
B. 0,1 detik busur
Pembahasan Lengkap
Hubungan jarak dan paralaks adalah:
d = 1/p
Diketahui:
d = 10 parsec
Maka:
10 = 1/p
p = 1/10
p = 0,1 detik busur
Jadi, paralaks tahunan bintang tersebut adalah 0,1 detik busur.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan metode paralaks untuk menentukan jarak bintang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan nilai paralaks berdasarkan jarak bintang dalam parsec.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Jika Bulan berada pada fase purnama, susunan umum Matahari, Bumi, dan Bulan adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Matahari – Bulan – Bumi
B. Bulan – Matahari – Bumi
C. Matahari – Bumi – Bulan
D. Bumi – Bulan – Matahari
E. Matahari – Bumi – Matahari
Jawaban Benar
C. Matahari – Bumi – Bulan
Pembahasan Lengkap
Pada fase purnama, Bumi berada di antara Matahari dan Bulan secara umum.
Susunannya adalah:
Matahari – Bumi – Bulan
Bulan tampak seluruh sisi yang menghadap Bumi diterangi Matahari.
Perlu diperhatikan bahwa fase purnama tidak selalu menghasilkan gerhana Bulan karena bidang orbit Bulan miring terhadap bidang orbit Bumi.
Jadi, jawaban yang benar adalah C. Matahari – Bumi – Bulan.
Kompetensi yang Diukur
Memahami fase-fase Bulan dan konfigurasi benda langit.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan posisi relatif Matahari, Bumi, dan Bulan saat purnama.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Sebuah benda langit mengorbit Matahari pada jarak rata-rata 9 AU. Jika massa Matahari dianggap sama dan periode orbit Bumi adalah 1 tahun, periode orbit benda langit tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 9 tahun
B. 18 tahun
C. 27 tahun
D. 81 tahun
E. 729 tahun
Jawaban Benar
C. 27 tahun
Pembahasan Lengkap
Berdasarkan Hukum Kepler III:
T² ∝ a³
Untuk Bumi:
T₁ = 1 tahun
a₁ = 1 AU
Untuk benda langit:
a₂ = 9 AU
Maka:
T₂² = 9³
T₂² = 729
T₂ = √729
T₂ = 27 tahun
Jadi, periode orbit benda langit tersebut adalah 27 tahun.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kepler III.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung periode orbit berdasarkan jarak rata-rata dari Matahari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah planet memiliki massa 4 kali massa Bumi dan jari-jari 2 kali jari-jari Bumi. Jika percepatan gravitasi di permukaan Bumi adalah g, percepatan gravitasi di permukaan planet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. g/2
B. g
C. 2g
D. 4g
E. 8g
Jawaban Benar
B.g
Pembahasan Lengkap
Percepatan gravitasi di permukaan planet:
g = GM/R²
Diketahui:
M₂ = 4M₁
R₂ = 2R₁
Maka:
g₂ = G(4M₁)/(2R₁)²
g₂ = 4GM₁/4R₁²
g₂ = g₁
Jadi hasilnya sebenarnya sama dengan g, bukan 2g.
Dengan demikian, pilihan jawaban yang benar adalah B. g.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan massa dan jari-jari planet dengan percepatan gravitasi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan percepatan gravitasi permukaan berdasarkan perubahan massa dan jari-jari planet.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Dua bintang memiliki luminositas yang sama. Bintang A berjarak 5 parsec dari Bumi, sedangkan Bintang B berjarak 10 parsec. Perbandingan fluks Bintang A terhadap Bintang B yang diterima di Bumi adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
D. 2 : 1
E. 4 : 1
Jawaban Benar
E. 4 : 1
Pembahasan Lengkap
Fluks berbanding terbalik dengan kuadrat jarak:
F ∝ 1/d²
Diketahui:
dA = 5 parsec
dB = 10 parsec
Maka:
FA/FB = (dB/dA)²
FA/FB = (10/5)²
FA/FB = 2²
FA/FB = 4
Jadi, perbandingan fluks Bintang A terhadap Bintang B adalah 4 : 1.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan jarak dan fluks cahaya bintang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perbandingan fluks dua bintang berdasarkan jaraknya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Sebuah planet mengorbit Matahari dengan jarak rata-rata 1 AU. Jika massa planet dapat diabaikan dibandingkan massa Matahari, periode orbit planet tersebut adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 hari
B. 1 bulan
C. 1 tahun
D. 10 tahun
E. 100 tahun
Jawaban Benar
C. 1 tahun
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Kepler III, untuk benda yang mengorbit Matahari:
T² ∝ a³
Jika jarak rata-rata orbit:
a = 1 AU
dan dibandingkan dengan Bumi yang memiliki periode orbit 1 tahun pada jarak 1 AU, maka planet tersebut juga memiliki periode orbit:
T = 1 tahun
Jadi, jawaban yang benar adalah C. 1 tahun.
Kompetensi yang Diukur
Memahami hubungan jarak orbit dan periode revolusi.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan periode orbit benda langit berdasarkan jarak rata-rata dari Matahari.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Kesimpulan
Kumpulan soal OSN astronomi dapat digunakan untuk melatih pemahaman konsep sekaligus kemampuan analisis dalam menyelesaikan persoalan astronomi.
Materi yang telah dibahas meliputi Hukum Kepler, gravitasi, fluks cahaya, luminositas, suhu bintang, Hukum Pergeseran Wien, paralaks, fase Bulan, dan gerak orbit benda langit.
Dalam mengerjakan soal astronomi, peserta didik perlu memperhatikan dengan teliti satuan, perbandingan, rumus, serta informasi yang diketahui dan ditanyakan. Untuk soal hitungan, langkah yang aman adalah menuliskan besaran yang diketahui, memilih hubungan atau rumus yang sesuai, kemudian melakukan perhitungan secara bertahap.
Dengan latihan yang konsisten, kemampuan memahami konsep dan menyelesaikan soal OSN astronomi dapat semakin berkembang.
