1

SOAL FISIKA SMA

OLIMPIADE SAI S ASIO AL 2005

JAKARTA – DKI JAKARTA

BAGIA I

Jawablah dengan singkat, jelas dan disertai alasan.

1. Pada gerak peluru, berapa percepatan di titik tertinggi (abaikan gesekan udara dan

angin)?

a. Nol

b. g

c. tidak dapat ditentukan

2. Seorang berada di ujung meja berputar. Kemudian ia menjatuhkan sebuah paku.

Gambarkan lintasan paku dari saat mulai dijatuhkan hingga mengenai tanah.

3. Seutas tali dilewatkan pada sebuah katrol. Salah satu ujung tali diberi beban dan ujung

tali yang lain ditarik. Apakah tegangan tali ketika katrol berputar di pusat massa dan

ketika katrol tidak di pusat massa berbeda? Jelaskan.

4. Sebuah kotak dengan tutup terbuka bergerak dengan kecepatan konstan. Kemudian

hujan turun vertikal sehingga kotak terisi air. Selama air mengisi kotak apa yang terjadi

(bertambah, berkurang atau tetap) dengan :

a. laju kotak dan isinya

b. momentum kotak dan isinya

c. energi kinetik kotak dan isinya

5. Pada soal nomor 4, setelah kotak terisi penuh air, hujan berhenti. Bagian bawah kotak

dilubangi sehingga air mengalir keluar kotak. Apa yang terjadi (bertambah, berkurang

atau tetap) dengan :

a. laju kotak dan isinya

b. momentum kotak dan isinya

c. energi kinetik kotak dan isinya

6. Sebuah bandul diberi simpangan 2 derajat dan berayun dengan periode 1 detik. Apa

yang terjadi dengan periode ayun bandul jika diberi simpangan 4 derajat?

2

7. Jelaskan mengapa pasang surut terjadi bersamaan waktunya pada kedua permukaan

bumi yang saling berhadapan?

BAGIA II

Selesaikan soal-soal berikut

1. Sebuah tank bergerak horizontal dengan V1 relatif terhadap pengamat yang diam,

kemudian tank tersebut menembakkan peluru dengan kecepatan V2 relatif

terhadap tank dengan sudut θ terhadap arah V1 (�� = ���2 ). Pada saat tank

menembakkan peluru, sebuah target yang terletak pada jarak mendatar X di

depannya jatuh bebas dari ketinggian H diukur dari posisi mula-mula peluru jika

peluru mengenai target. Hitung �� (nyatakan dalam θ)

2. Sebuah bola elastis massa m dan jari-jari a, bergerak dengan kecepatan v dan

kecepatan sudut ω0 menumbuk lantai dengan sudut θ terhadap arah normal.

Asumsikan bola tergelincir saat menumbuk lantai, perbandingan gaya gesek

tangensial dengan gaya reaksi normalnya = µ dan kecepatan sudut pantulan ω.

Jika sudut pantul bola terhadap arah normal Φ, tunjukkan bahwa:

a. �� − ��� = 2�

b. perubahan kecepatan sudut anguler: ∆� = ��������

3

3. Sebuah silinder massa m, jari-jari r terletak di atas dua penopang A dan B yang

sama tingginya (lihat gambar). Penopang A dibuat tetap dan titik kontak silinder

dengan bidang tetap tidak berubah, penopang B dapat digerakkan dengan

kecepatan v. Tentukan besar gaya tekan (normal) yang dikerjakan silinder pada

penopang A saat jarak kedua penopang � = ��2, nyatakan dalam m, g, r dan v.

Abaikan gesekan antara silinder dengan penopang.

4. Seutas tali dililitkan pada katrol bermassa m dan berjari-jari r. Ujung bebas tali

tersebut dihubungkan pada sebuah balok dengan massa M. Balok mula-mula diam

kemudian meluncur ke bawah dan membentuk sudut θ terhadap bidang horizontal.

Koefisien gesekan kinetik antara balok dan bidang miring adalah µ. Buktikan

bahwa kecepatan balok sebagai fungsi perpindahan d, dimana d perpindahan pada

bidang miring adalah: � = �4 ! " #$%�#& '()� − �*+( ,

5. Tongkat yang uniform dengan massa M dan panjang L diletakkan dalam sumur

yang licin (lihat gambar). Tongkat membentuk sudut θ terhadap arah horisontal.

Berapakah besar gaya-gaya yang dikerjakan sumur pada kedua ujungnya?

6. Sebuah benda dengan massa m dihubungkan ke sebuah pegas

yang konstanta pegasnya k. Benda tersebut berosilasi di atas

bidang datar dengan amplitudo A. Pada saat pegas teregang

4

sejauh -� ,benda lain dengan massa yang sama m dijatuhkan secara vertikal

sehingga menempel dengan kuat pada massa pertama. Berapakah amplitudonya

yang baru? Nyatakan dalam A.

7. Sebuah batang yang uniform massanya m dan panjangnya L (. = ���/0�)berputar

di atas bidang datar yang licin dengan pusat massa yang tidak berubah. Sebuah

benda dengan massa M yang diletakkan di atas bidang datar ditumbuk secara

elastis (lihat gambar). Titik kontak terjadi pada ujung batang. Berapa nilai massa

M (nyatakan dalam m) supaya setelah tumbukan batang bergerak tranlasi, tidak

berotasi.

Sukses selalu !

Go get gold