OSN FISIKA 2007
1. Sebuah batu beratnya w dilemparkan vertikal ke atas diudara dari
lantai dengan kecepatan awal v0 . Jika ada gaya konstan f akibat
gesekan/hambatan udara selama melayang dan asumsikan percepatan
gravitasi bumi g konstan, maka tentukan :
a). tinggi maksimum yang dicapai (nyatakan dalam : v0, g, f dan w )
b). laju batu saat menyentuh lantai kembali (nyatakan dalam : v0, f dan w)
b). laju batu saat menyentuh lantai kembali (nyatakan dalam : v0, f dan w)
2. Sebuah kereta dengan massa M dapat bergerak bebas tanpa gesekan di
atas sebuah lintasan lurus. Mula-mula ada N orang masing-masing dengan
massa m berdiri diam di atas kereta yang juga berada pada keadaan diam.
Tinjau 2 kasus.
a. Semua orang di atas kereta berlari bersama ke salah satu ujung kereta dengan laju relatif terhadap kereta vr dan kemudian melompat turun bersama-sama. Berapakah kecepatan kereta setelah orang-orang ini melompat turun?
b. Sekarang tinjau kasus kedua. Kereta dan semua orang mula mula diam. Dalam kasus kedua ini, semua orang lari bergantian. Jadi orang pertama lari meninggalkan kereta dengan laju relatif terhadap kereta vr, kemudian disusul orang kedua berlari ke ujung yang sama dengan laju relatif terhadap kereta vr. Demikian seterusnya sampai orang ke-N. Berapakah kecepatan akhir kereta?
c. Pada kasus mana kecepatan akhir kereta lebih tinggi?
a. Semua orang di atas kereta berlari bersama ke salah satu ujung kereta dengan laju relatif terhadap kereta vr dan kemudian melompat turun bersama-sama. Berapakah kecepatan kereta setelah orang-orang ini melompat turun?
b. Sekarang tinjau kasus kedua. Kereta dan semua orang mula mula diam. Dalam kasus kedua ini, semua orang lari bergantian. Jadi orang pertama lari meninggalkan kereta dengan laju relatif terhadap kereta vr, kemudian disusul orang kedua berlari ke ujung yang sama dengan laju relatif terhadap kereta vr. Demikian seterusnya sampai orang ke-N. Berapakah kecepatan akhir kereta?
c. Pada kasus mana kecepatan akhir kereta lebih tinggi?
Teori yang mendasari :
• Hukum Hooke
• Osilasi
4. Sebuah cincin dengan massa m mempunyai suatu titik manik-manik ditempel di pinggiran cincin itu. Massa manik-manik m juga. Jari jari cincin adalah R (momen inersia cincin ). Abaikan dimensi manik-manik (anggap seperti massa titik). Cincin dan manik-manik bergerak bersama. Mula-mula kecepatan sudut mereka adalah 0 dan manik-manik berada di posisi paling rendah. Berapakah nilai maksimum 0 agar sistem tidak melompat saat manik-manik berada pada posisi tertinggi?
Anggap lantai kasar, sehingga sistem cincin manik-manik bisa menggelinding tanpa slip.
Teori yang mendasari :
• Kekekalan energi
• Hukum Newton tentang gerak
5. Model untuk pegas bersama.
Suatu pegas memiliki konstanta pegas k dan massa m. Untuk memudahkan perhitungan, pegas ini bisa dimodelkan dengan sistem yang terdiri atas susunan massa dan pegas. Untuk pendekatan pertama, anggap system pegas bermassa ini ekuivalen dengan sistem massa-pegas yang terdiri dari dua massa identik m’ dan dua pegas identik yang tak bermassa dengan konstanta k’. Jika kita menambahkan terus jumlah massa dan pegas dalam model ini maka akan semakin mendekati pegas sesungguhnya.
Mula-mula sistem dibiarkan pada keadaan setimbang. Panjang pegas menjadi L (panjang kendurnya L0 ). Jika ujung atas A dipotong,
a. berapa percepatan massa bawah menurut model ini ?
b. Berapa percepatan massa atas menurut model ini ?
6. Perhatikan sistem di bawah ini.
Ada dua balok, masing-masing massanya m dan M. Koefisien gesekan antara balok M dengan lantai µ1 , sedangkan koefisien gesekan antara balok m dengan balok M adalah µ2. Pada balok m diberi gaya mendatar F yang cukup besar sehingga balok m akan bergerak dipunggung balok M, dan balok M juga bergerak akibat gaya F ini (asumsi µ2 cukup besar). Jika balok m berpindah sejauh L relatif terhadap balok M, berapa usaha yang dilakukan gaya F ?
OSN FISIKA 2006
01. Seorang berjalan menuruni sebuah tangga eskalator yang sedang
bergerak turun memerlukan waktu 1 menit. Jika kecepatan berjalannya
diduakalikan maka memerlukan waktu 40 detik. Berapa waktu yang
diperlukan jika orang tersebut relax (diam) ?
02. Sebuah bandul sederhana panjang tali l berotasi pada bidang
horizontal (ayunan konis). Jika periode rotasinya T, tentukan besar
sudut (nyatakan dalam l, T dan g).
03. Tentukan percepatan masing-masing benda yang ditunjukkan pada gambar Jika nilai Abaikan gesekan.
04. Sebuah sistem ditunjukkan seperti pada diagram berikut, dimana
kedua balok bebas bergerak dari keadaan diam tanpa gesekan. Mana yang
pertama kali terjadi : balok A akan menyentuh katrol atau balok B akan
menumbuk dinding? Abaikan semua gesekan.
05. Sebuah koin dijatuhkan ke dalam sebuah sumur. Jika waktu total
dari koin mulai dijatuhkan sampai terdengar bunyi pantulan bahwa koin
telah menyentuh permukaan air adalah T, dan kecepatan gelombang suara v
serta percepatan gravitasi g, nyatakan kedalaman permukaan air sumur
dalam T, v dan g.
06. Seorang pemain ski melompat dengan sudut 370 dan laju v0 = 10
m/s, kemudian Ia mendarat dan menempuh jarak sejauh l pada bidang miring
(lihat gambar). Jika sudut kemiringan bidang 450; Tentukan jarak l yang
ditempuh. (asumsikan g = 10 m/s2 dan sin 370 = 0,6)
07. Sebatang tongkat homogen panjangnya l dan massanya m, salah satu
ujungnya bersandar pada dinding licin dan membentuk sudut terhadap
dinding, sedangkan ujung yang lain terletak pada lantai kasar.
a. Tentukan nilai gaya kontak dinding terhadap tangga (nyatakan dalam m,g dan θ ).
b. Tentukan nilai gaya kontak dinding terhadap tangga jika sudut
tidak diketahui tapi diketahui koefisien gesek statisnya (nyatakan
dalam ,m dan g).
08. Sebuah bandul diberi simpangan derajat dan berayun dengan
periode T detik. Apa yang terjadi dengan periode ayun bandul tersebut
jika diberi simpangan derajat ? ( dimana )
0 komentar:
Posting Komentar