Dokumen tersebut berisi delapan soal fisika yang berkaitan dengan mekanika, terdiri dari soal gerak lurus, gerak parabola, gravitasi, dan getaran. Soal-soal tersebut meminta peserta untuk menghitung berbagai besaran fisika seperti kecepatan, percepatan, sudut defleksi, energi, dan frekuensi getaran.

1. 3. Sebuah bola A bergulir mendatar tanpa slip
dengan kecepatan V mendekati bola lain B yang
diam. Massa masing-masing bola M. Beberapa saat
setelah tumbukan, kedua bola akan bergulir tanpa
slip lagi (selama tumbukan bola bisa slip). Hitung
berapa energi sistem yang hilang jika energi mula-
mula adalah E. Anggap tumbukan terjadi secara
elastik sempurna.
A B
2. Suatu komet bergerak dalam suatu orbit pada
ketinggian R/2 diatas permukaan bumi. Kecepatan
komet di titik A sama dengan vA
. Dititik A ini komet
ditumbuk oleh sebuah meteorit (lihat gambar) hingga
mencapai jarak 2R/3 dari permukaan bumi(titik B).
Hitung sudut defleksi maksimum, θ yang disebabkan
oleh tumbukan ini. Massa bumi M dan jari-jari bumi R.
θ
A B
LombaFisikaTingkatSMU
Se- Indonesia
3 - 5 November1997
UNIVERSITASKRISTENINDONESIA
LEMBARSOAL
hal. 1
1. Suatu cakram tipis A dapat bergulir tanpa slip
pada suatu bidang datar. Sebuah cakram lain, B
digantungkan pada cakram A di titik P seperti pada
gambar (cakram B dapat berputar bebas di titik P).
Jari-jari cakram B ½ R( jari-jari cakram A adalah
R). Massa cakram A dan B masing-masing M dan
m. Hitung kecepatan sudut mula-mula pada
cakram A ketika suatu gaya mendatar F diberikan
pada pusat cakram A.
P
F

2. 4. Anggap M dan m menyatakan massa matahari dan bulan. Jarak matahari – bumi adalah
R sedangkan jarak bulan ke bumi adalah r. Hitung perbandingan pasang yang terjadi di
bumi yang disebabkan oleh matahari dan bulan.
5. Dua balok bermassa m1
dan m2
dihubungkan dengan seutas tali. Tali dilewatkan melalui
suatu katrol yang dipasang pada sebuah balok segitiga yang dapat bergerak. Sudut-sudut
pada bidang miring adalah α1
dan α2
. Keseluruhan sistem ini diletakkan diatas meja yang
licin sekali. Mula-mula ketiga balok ini dipegang (diam), setelah balok-balok ini dilepas
balok-balok akan bergerak dipercepat. Hitung percepatan balok segitiga ini. Anggap m2
turun ke bawah dan massa balok segitiga M.
Selamat Sukses
m M
bumi
m1
m2
α1
α2
LEMBARSOAL
hal. 3

3. 6. Suatu satelit dengan massa m bergerak dengan
kecepatan V dalam suatu orbit melingkar dengan
jari-jari R (pusat lingkaran terletak di titik O). Pada
titik B, arah gerakan satelit tiba-tiba berubah tanpa
merubah besar kecepatan. Sebagai akibatnya satelit
bergerak dalam lintasan ellips sedemikian sehingga
jarak OP adalah R/5. Hitung kecepatan satelit di
P.
x
0 R
P
R/5
α
7. Seorang anak bermassa m sedang bermain
ayunan. Setiap kali ia melewati posisi vertikal ia
menaikan letak titik pusat massanya setinggi b
(dihitung dari pusat massa normal) dan ia
menurunkan pusat massanya sedemikian sehingga
berjarak b diabwah pusat massa normal (Perhatikan
pada gambar ia bergerak dari 0-1-2-3-4). Hitung
berapa besarnya usaha yang dilakukan anak itu
selama 1 perioda osilasi (catatan: 0-1-2-3 adalah
setengah perioda).
8. Suatu molekul terdiri dari 3 atom seperti pada
gambar. Atom A bermassa m dan atom B bermassa
M. Hitung frekuensi alamiah getaran atom B.
(Catatan: jika Anda menghitung semua frekuensi
alamiah yang mungkin, anda akan dapat tambahan
5 point).
Permulaanpengetahuanadalahperolehlah pengetahuan
dandengansegalayangkauperolehperolehlahpengertian.
Junjunglah ini maka engkau akan ditinggikannya
A B A
0 4
2
3
1
Pusat massa normal
b
ϕ0
ϕ
LEMBARSOAL
hal. 3

4. Lomba Fisika Tingkat SMU
Se- Indonesia
3 - 5 November 1997
UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA
LEMBAR SOAL EKSPERIMEN
hal. 1
Menghitung Momen Inersia Batang
(1a) (1b)
Pada gambar 1a melukiskan suatu batang yang tergantung pada suatu sumbu putar.
Pada sumbu putar juga digantungkan suatu bola. Pada waktu bola dilepaskan pada
sudut tertentu misalnya α, bola akan menumbuk bagian bawah batang. Setelah
tumbukan batang dan bola akan berayun bersama-sama (jika tumbukannya tidak
lenting sama sekali) seperti ditunjukkan pada Gb. 1b.
Teori
α
θ

5. Hubungan antara α dan θ pada gambar 1a dan 1b dapat dituliskan sebagai berikut:
Dengan a sebagai fungsi m dan M sedang b adalah,
dengan I adalah momen inersia batang, m massa bola dan M massa batang. Persamaan (1)
adalah persamaan linier. Dengan mengetahui kemiringan (gradien) grafik cos θ sebagai
fungsi cos α kita dengan mudah dapat menghitung besarnya momen inersia batang.
Tugas:
1. Susun percobaan seperti pada gambar 1a.
2. Lakukan percobaan diatas dengan menggunakan lilin mainan sebagai bola/kotak.
3. Buktikan rumus (1)
4. Dengan menggunakan grafik cos θ sebagai fungsi cos α, hitung I.
5. Buat laporan kerja sebagai berikut:
• Tulis tujuan percobaan
• Gambar susunan percobaan
• Buat tabel cos θ dan cos α
• Buat suatu analisa grafik untuk menghitung momen inersia batang
• Buat kesimpulan dan kesalahan eksperimen.
• Tentukan faktor-faktor apa saja yang menyebabkan perhitungan Anda mungkin
kurang akurat.
cos cosθ α= +a b ................................ (1)
b
m
m M
mL
mL I
=
+
F
HG
I
KJ +
F
HG I
KJ1
2
2
2
................................ (2)
LEMBAR SOAL EKSPERIMEN
hal. 2
Selamat Bekerja

6. 1. Suatu bola rongga dengan jari-jari R = 0,5 m berputar terhadap sumbu
vertikalnya dengan kecepatan sudut ω= 5 rad/s. Pada dinding, pada ketinggian
R/2 dihitung dari titik terendah bola, terdapat suatu balok kayu.
a) Hitunglah koefisien gesekan agar balok kayu ini dapat bergerak bersama-sama
dengan bola.
b) seperti soal a tetapi bola berputar dengan kecepatan sudut 8 rad/s.
2. In a space research project, two schemes of launching a space probe (probe = semacam
alat uji) out of the solar system are discussed. The first scheme is to launch the probe
with a velocity large enough to escape from the gravitational pull of the solar system
directly. According to the second scheme, the probe is to be sent approaching one of the
outer planets. With the planet’s help changes, the probe will change its direction and
reach the velocity necessary to escape from the soalr system. Assume that the probe
moves under the gravitational field on only the sun or the planet, depending whichever
field is stronger at that point under consideration.
2a) Determine the minimum velocity and its direction relative to the earth’s motion that
should be given to the probe on launching according to the first scheme.
2b) Suppose that the probe has been launched in the direction determined in 2a, but with
different speed. Find the velocity of the probe when it crosses the orbit of Mars, ie.
Paralell and perpendicular components with respect to the orbit of Mars. Note that
mars is not near the point of crossing when the probe is crossing the orbit of Mars
2c) If the probe is to enter the gravitational field of Mars, find the minimum launching
velocity from the earth necessary for the probe to escape from the solar system. Hint.
From result 2a we know the optimum magnitude and direction of the velocity of the
probe that is necessary to escape from the solar system after leaving the gravitational
field of Mars ()ne needs not worry about the precise position of Mars during the
encounter) Find the relation between this velocity and the velocity components be-
fore the probe eneter the gravitational field of Mars; ie, the components one deter-
Lomba Fisika Tingkat SMU
Se- Indonesia
3 - 5 November 1997
UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA
LEMBAR SOAL TEORI (FINAL)
hal. 1

7. Lomba Fisika Tingkat SMU
Se- Indonesia
3 - 5 November 1997
UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA
LEMBAR JAWABAN
hal. 1
1.
a.
b.
c.
2
α
α
α
A
A
A
F R
M m
F R
m M
F R
M m
=
+
F
HG I
KJ
=
+
F
HG I
KJ
=
+
F
HG I
KJ
3
4 9 8
3
4 9 2
3
8 3 2
2
a.
b.
c.
sin
sin
sin
θ
θ
θ
= −
F
HG I
KJ
= −
F
HG I
KJ
= −
F
HG I
KJ
10
9
1
15
1
15
1
9
2
3
1
3
2
1
2
2
2
1
2
GM
RV
GM
RV
GM
RV
A
A
A
3.
a.
20
49
b.
2
3
c.
6
7
E E E0 0 0
4.
a.
Mr
mR
b.
mr
MR
c.
mR
Mr
3
3
3
3
2
2
5.
a.
b.
c.
d. tidak ada jawaban yang benar
m m m m
M m m
g
m m m m
M m m
g
m m m
m m
g
1 2 1 2
1
2 2
2
2
1
2 1
2
1
1 2
1 2 2
2
2 1
2
1
1 2
1 1 2 2 2 1 1
1 2
2 2
2 2
sin sin sin
sin sin
sin sin sin
α α α α
α α
α α α α
− − +
+
− +
+
− − +
+
b g
b g
b g
b g
b g

8. Lomba Fisika Tingkat SMU
Se- Indonesia
3 - 5 November 1997
UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA
LEMBAR JAWABAN
hal. 1
7
3
6
12
0
0
2
0
.
a.
b.
c.
∆
∆
∆
E mgb
E mgb
E mgb
=
=
=
φ
φ
φ
6
5
3
.
a. V
b. V
c. 12V
0
0
0
( )
( )
( )
BA
BA
BA
BA
BA
BA
mm
mmk
mm
mmk
mm
mmk
+
+
+
π
π
π
2
1
c.
2
2
1
b.
2
2
2
1
a.
.8

9. Lomba Fisika Tingkat SMU
Se- Indonesia
3 - 5 November 1997
UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA
Tata Tertib Lomba
hal. 1
1. Semua soal merupakan soal pilihan ganda
2. Beri tanda silang pada jawaban yang benar
dalam lembar jawaban
3. Semua jawaban harus disertai dengan langkah
penyelesaiannya (tanpa langkah-langkah
penyelesaian yang jelas, jawaban tidak akan
diberi nilai)
4. Lembar jawaban + lembar pengerjaan
dikumpulkan bersama-sama, jangan lupa
menulis nama dan asal sekolah pada tiap
halaman jawaban.
5. Jawaban ditulis dengan pulpen/ballpoint,
tidak diperkenankan memakai pensil.
6. Tidak diperlukan kalkulator
7. Tidak diperkenankan pinjam meminjam
alat tulis
8. Peserta diharapkan menjaga ketenangan
pada saat test berlangsung.
9. Test Pendahuluan terdiri dari 2 tahap
- Tahap 1: terdiri dari 5 soal (waktu: 3 jam)
- Tahap 2: terdiri dari 3 soal (waktu : 2 jam)