lembar dan bahas osn fisika

1. OSN Fisika Bedah soal
2012(kab/kota)
158 http://ibnu2003.blogspot.com
1. Kecepatan gelombang mekanik v yang merambat dalam sebuah
kawat ternyata tergantung pada gaya tegang kawat dan massa
persatuan panjang ( 𝑚/𝑙). Jika tegangan tali diperkecil dua
kalinya dan tali diperpanjang empat setengah kalinya, maka
hitunglah kecepatan gelombang pada tali tersebut.
2. Sebuah bola padat homogen massa m dan jari-jari r digantung
kan pada seutas tali L sehingga membentuk suatu bandul fisis.
Jika bola itu diayunkan dengan sudut kecil, dan dengan
menganggap bahwa bola itu memiliki momen inersia maka
periode osilasinya ( 𝑇2 ) menjadi tidak sama dengan periode
osilasi bandul matematis ( 𝑇1). Hitung perbandingan periode
osilasi bandul fisis dengan periode bandul matematis ( 𝑇2/𝑇1 ),
nyatakan dengan r dan L !
3. Sebuah mobil bergerak di malam hari dengan kelajuan ( 𝑣0),
kemudian supir mobil mendadak melihat pohon tumbang
melintang di tengah jalan dan sisupir segera menginjak rem.
Bila selang waktu menginjak rem adalah (∆𝑡), dan besar
perlambatan adalah a. Tentukan jarak yang ditempuh mobil itu
selama pengereman hingga berhenti !
4. Sebuah balok bermassa m yang awalnya dilepas dari puncak
bidang miring yang kasar dan kemudian bergerak seperti
gambar di bawah ini. Jika diketahui koefisien gesek kinetis ( 𝜇),
maka tentukan (petunjuk : ambil L tetap)
𝑅
𝜃
𝑚
ℎ
𝐻
𝐿

2. OSN Fisika Bedah soal
2012(kab/kota)
159 http://ibnu2003.blogspot.com
a. syarat ( 𝜃) agar tetap bergerak di ujung bidang miring !
b. kecepatan balok di dasar lantai !
5. Sepotong kawat homogen dengan massa M dan panjang d
digantung pada salah satu ujungnya. Tongkat tersebut dilepas
dari posisi mula-mula diam dari posisi awal horizontal sehingga
selanjutnya ia bergerak dalam penaruh percepatan gravitasi.
Tentukan :
a. besar usaha yang dilakukan oleh gaya kontak pada sistem
dinyatakan sebagai fungsi sudut ( 𝜃) !
b. besar kelajuan sudut tongkat dinyatakan sebagai fungsi
sudut ( 𝜃) !
c. Beser percepatan sudut tongkat dinyatakan sebagai fungsi
sudut ( 𝜃) !
d. Komponen vertikal dan horizontal gaya yang dikenakan oleh
tongkat pada titik gantung dinyatakan sebagai fungsi sudut
( 𝜃) !
6. Sebuah cincin kawat (massa M dan jari-jari R) tertantung pada
sebuah ujung pisau di titik A. Cincin berosilasi pada bidang
cincin sebagai ayunan fisis. Falam simpangan sudut kecil.
a. Hitung frekuensi osilasinya, ( 𝑇1)
𝑑
𝜃𝑔
𝑀
𝑧
𝑅
𝑦
𝑥

3. OSN Fisika Bedah soal
2012(kab/kota)
160 http://ibnu2003.blogspot.com
b. Sekarang si cincin diletakkan pada sebuah poros yang
terletak pada garis PQ merupakan garis singgung cincin yang
sebidang dengan bidang cincin. Hitunglah :
i. periode ( 𝑇2 )
ii. perbandingan ( 𝑇1/𝑇2)
7. Dua buah balok bermassa m berada pada suatu sistem seperti
pada gambar. Bidang setitiga dibuat diam tidak bergerak.
koefisien gesek statik dan kinetik kedua balok terhadap
permukaan bidang segitiga sama besar ( 𝜇 = 0,3). Bidang miring
dianggap sangat panjang. Kika sistem dua balok diberi
kecepatan awal 0,9 m/s ke kiri.
Hitunglah :
a. panjang lintasan yang ditempuh sebelum kedua balok
berhenti !
b. untuk mempertahankan balok dalam keadaan diam pada
posisi akhir soal a. berapakah koefisien gesek minimum yang
diperlukan untuk itu ?
8. Sebuah komedi putar berbentuk meja bundar yang berada
disuatu taman terdiri dari piringan padat homogen (M=200kg)
yang berotasi di sumbu vertikalnya. Jari-jari piringan R=6m.
Seseorang (m=100kg) berdiri ditepi luar piringan pada saat
piringan berotasi dengan laju 0,20 putaran/detik. Ketika orang
tersebut bergerak sejauh 3m ke arah pusat piringan,
a. Tentukan kecepatan rotasi piringan !
b. Apa yang akan terjadi jika orang tersebut lompat dari tepi
piringan luar ?
c. Jika piringan tersebut mula-mula berotasi dengan laju 0,2
putaran/detik kemudian dengan tiba-tiba orang tersebut
duduk di tepi piringan, berapakah laju akhir piringan
300
𝑚
𝑚
530