soal seleksi olimpiade sains tingkat kabupaten

HAK CIPTA
DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
SOAL SELEKSI
OLIMPIADE SAINS TINGKAT KABUPATEN/KOTA 2014
CALON TIM OLIMPIADE FISIKA INDONESIA 2015
Bidang Fisika
Waktu : 180 menit
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS
TAHUN 2014
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS
1.
(10 poin) Sebuah benda bergerak sepanjang sumbu
x dimana posisinya sebagai fungsi dari waktu t
dapat dinyatakan dengan kurva seperti terlihat pada
gambar samping (x dalam meter dan t dalam detik).
Tentukan:
a- kecepatan sesaat di titik D
b- kecepatan awal benda
c- kapan benda dipercepat ke kanan
2. (10 poin) Dua mobil A dan B bergerak
melalui jalan yang sama dan berangkat dari
titik awal yang sama secara bersamaan. Kurva
mobil B
kecepatan v kedua mobil sebagai fungsi waktu
t
diberikan
pada
gambar
di
samping.
mobil A
Tentukan:
(a) persamaan jarak tempuh A dan B sebagai
fungsi dari waktu
(b) kapan dan di mana mobil A berhasil
menyusul mobil B.
(c) sketsa kurva posisi kedua mobil terhadap waktu dalam satu gambar. Ambil selang waktu
sejak kedua mobil berangkat hingga sesaat setelah mobil A menyusul mobil B.
(d) Jika setelah menempuh jarak 60 m mobil A melambat dengan besar perlambatan yang
sama dengan besar percepatan ketika awal perjalanan, kapan dan di manakah mobil B
berhasil menyusul kembali mobil A?
Hak Cipta
Dilindungi Undang-undang
Halaman 2 dari 5
3. (12 poin) Sebuah bola dilepaskan pada ketinggian h dari
permukaan bidang miring yang memiliki sudut
kemiringan  terhadap horisontal (lihat gambar).
h
Sesampainya di permukaan bidang miring, bola
memantul-mantul secara elastik. Bidang miring dianggap
sangat panjang. Hitung (nyatakan dalam h dan ):
a. waktu tempuh bola antara pantulan pertama dan

kedua,
b. jarak antara pantulan pertama dan kedua.
4. (12 poin) Sebuah roda bermassa m, dan jarijari
r
dihubungkan dengan pegas
tak
k
m
r
bermassa yang memiliki konstanta pegas k,
seperti ditunjukkan pada gambar. Roda itu
berotasi tanpa slip diatas lantai. Titik pusat
x=0
massa roda berosilasi secara harmonik pada arah horizontal terhadap titik seimbang di x = 0.
Tentukan:
a. Energi total dari sistem ini
b. Frekuensi osilasi dari sistem ini
5. (12 poin) Sebuah bola berada di atas sebuah tiang vertikal (lihat gambar).
Tiba-tiba bola tersebut pecah menjadi dua bagian. Satu bagian terpental
mendatar ke kiri dengan kecepatan 3 m/s dan satu bagian lagi terpental ke
kanan dengan kecepatan 4 m/s. Pada kondisi tertentu vektor kecepatan dari
dua pecahan tersebut saling tegak lurus. Hitung (ambil harga g = 10 m/s2):
a. waktu yang dibutuhkan setelah tumbukan hingga kondisi itu tercapai,
b. jarak antara kedua pecahan itu saat kondisi diatas terjadi.
Hak Cipta
Dilindungi Undang-undang
Halaman 3 dari 5
6.
(20 poin) Sebuah batang tegar tak bermassa dengan panjang L memiliki dua buah titik
massa di ujung batang A dan B masing-masing dengan massa m. Sistem mula-mula diam
pada suatu permukaan datar licin, dimana
batang AB membentuk sudut  terhadap garis
horisontal AC. Sebuah titik massa C dengan
massa m menumbuk titik massa A secara
L
elastik dengan kecepatan awal v0 . Setelah
tumbukan, C bergerak dengan kecepatan v0 '
berlawanan
arah
mula-mula,
sedangkan
gerakan batang AB dapat dinyatakan dalam
bentuk kecepatan pusat massa Vcm dan rotasi dengan kecepatan sudut  terhadap pusat
massa.
a.
Tentukan Vcm ,  dan v0 ' dinyatakan dalam , L dan v0 .
b.
Tentukan sudut  masing-masing untuk kasus:
(i) Vcm bernilai maksimum,
(ii)  bernilai maksimum,
(iii) v0 ' bernilai maksimum atau minimum.
Kemudian jelaskan gerakan benda masing-masing setelah tumbukan untuk setiap
kasus tersebut.
7. (12 poin) Sebatang tongkat homogen panjang l dan massa m digantungkan
pada sebuah poros yang melalui suatu lubang kecil A di ujung tongkat
bagian atas. Tongkat diberi impuls dari sebuah gaya ke arah kanan pada
suatu titik berjarak d dari poros tadi. Agar setelah dipukul, tongkat dapat
berotasi mengelilingi titik A, tentukan:
a. jarak d minimum (nyatakan dalam l),
b. periode osilasinya, jika tongkat kemudian berosilasi,
c. jika tongkat tersebut kita anggap sebagai sebuah bandul matematis,
tentukan panjang tali dari bandul matematis tersebut agar menghasilkan periode osilasi
yang sama dengan jawaban b) diatas.
Hak Cipta
Dilindungi Undang-undang
Halaman 4 dari 5
8. (12 poin) Sebuah tangga pejal homogen dengan massa m
dan
panjang l bersandar pada dinding licin dan berada di atas lantai yang
juga licin. Mula-mula tangga itu ditempatkan HAMPIR menempel
dengan dinding dan dalam keadaan diam. Setelah dilepas, tangga itu
pada bagian atasnya merosot ke bawah, dan tangga bagian bawah
bergerak ke kanan, seperti ditunjukkan pada gambar disamping.
Tentukan:
a. kecepatan pusat massa dari tangga tersebut selama bergerak,
b. sudut  (sudut antara tangga terhadap dinding) dimana kecepatan pusat massa komponen
horizontal mencapai maksimum,
c. kecepatan maksimum pusat massa komponen horizontal.
===
Hak Cipta
Dilindungi Undang-undang
Selamat mengerjakan, semoga sukses
===
Halaman 5 dari 5