soal osp fisika sma 2014

6
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG.UNDANG SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIII4PIADE SAINS NASIONAL 2014 TINGKAT PROVINSI BIDANG FISIKA Waktu : 210 menit KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS TAHUN 2014

Upload: dzaki-albiruni

Post on 21-May-2015

24.612 views

Category:

Education


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Soal OSP Fisika SMA 2014

HAK CIPTADILINDUNGI UNDANG.UNDANG

SOAL UJIANSELEKSI CALON PESERTA OLIII4PIADE SAINS NASIONAL 2014

TINGKAT PROVINSI

BIDANG FISIKA

Waktu : 210 menit

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH

DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATASTAHUN 2014

Page 2: Soal OSP Fisika SMA 2014

v

KEMENTERIAN PENDIDTKAN DAN KEBUDAYAANDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAHDIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH ATAS

Olimpiade Sains Nasio nal20L4Tingkat Propinsi

Bidang Fisika

Ketentuan Umum:

1- Periksa lebih dulu bahwa jumlah soal Saudara terdiri dari 7 (tujuh) buah soal.2- Waktu total untuk mengerjakan tes ini adalah 3,5 jam.3- Peserta dilarang menggunakan kalkulator.4- Peserta dilarang meminjam dan saling meminjamkan alat-alat tulis.5- Tulislah jawaban Saudara di kertas yang telah disediakan dengan menggunakan ballpoint dan

tidak boleh menggunakan pinsil.6- Kerjakanlah lebih dahulu soal-soal dari yang Anda anggap mudah/bisa dan tidak harus

berurutan.

7- Setiap nomor soal yang berbeda harap dikerjakan pada lembar jawaban yang terpisah.8- Jangan lupa menuliskan nama Saudara atau identitas lainnya pada setiap lembar jawaban yangSaudara gunakan.

9- Meskipun sudah selesai mengerjakan semua jawaban, Anda tidak diperbolehkanmeninggalkan ruangan tes hingga waktu tes berakhir.

10- Informasi resmi ten keeiatan glimpiade Fisika dapatdilihat di websitehttp :/iwww. tpof-indonesia. org

Hak Cipta

Dilindungi Undang-undang Halaman 2 dari6

Page 3: Soal OSP Fisika SMA 2014

J

--

Tes Seleksi OSN 2014 Bidang FISIKATINGKAT PROPINSI

Waktu: 3,5 Jam

l. (12 poin) Balok bermassa 2m mula-mula

diam di bagian terbawah bidang miring(massa M dan sudut kemiringan a).

Permukaan bidang miring licin dan

berada di atas meja licin. pada saat awal

t: 0, sebutir peluru dengan massa m dan

kecepatan v6 bergerak paralel terhadap

bidang miring (lihat gambar) dan menumbuk balok 2m hingga bersarangtersebut (pada saat ini bagian ujung bidang miring tepat berada di pojok meja).a. ketinggian maksimum yang dapatdicapai balok terhadap permukaan meja,b. kecepatan bidang miring saat balok mencapai ketinggian maksimumnya,c' kapan (waktu) balok 2m mencapai ketinggian maksimumnya,

d. jaruk yang telah ditempuh bidang miring terhadap pojok meja padamencapai ketinggian maksimumnva.

2' (16 poin) Sebuah bola bermassa m ditempatkan di anrara

tembok vertikal dan balok segitig;;m assa M.Sisi miringbalok segitiga tersebut memiliki sudutTmiringan dterhadap horisontal. Bola tersebut menyinggung baloksegitiga pada ujung paling atas balok tersebut. Balokberada padalantai. Baik bola maupun balok bergeg!_.!44pegesekan. Percepatan gravitasi g ke bawah. Lihat gambar.

Agar setelah bola dilepas tanffic epatanawal, permukaan

horisontal balok segitiga tersebut tetap padalantai atau tidak miring/berputar,a. Gambarkan diagram gayayangbekerja pada sistim bola-barok tersebut;b. Tentukan nilai percepatan gerak bola;

c. Tentukan syaratbaginilai Mlm.

Vs

\1,m

lI

Hak Cipta

Dilindungi Undang-undang

di dalam balok

Hitung:

saat balok 2m

Halaman 3 dariS

Page 4: Soal OSP Fisika SMA 2014

a

4,n= %=-ru- tre,-rng"L6l"t^1-T-

CM -- €oa-t

3. (10 poin) Sebfah benda bermassa m terletakpada keting gian y di atas permukaan suatu planet/bola berma s{a M danberjari-jari rR. Anggap nilai R tidaklah sangat besar dibandingkan dengan

y. Percepatan gtavitasi di permukaan planet tersebut adalah g0, sedangkan tetapan gravitasi

universal adalah G.

a. Percepatan gravitasi yang dialami benda z tersebut berkurang secara linier terha dap y.

Tentukan percepatan gravitasi pada ketinggian h (nyatakan dalam parameter-parameter di

atas);

b. Jika benda tersebut dilemparkan vertikal ke atas dari keting gian h dengan kecepatan awal

vo, tentukan kecepatan benda tersebut sebagai fungsi ketinggian y;i/

dl Tentukan tinggi maksimum benda tersebut. Tentukan pula tinggi maksimum benda jikatetapan/konstanta linier pada pertanyaan a) diatas bernilai = 0.

+alx_d--g--

?t/

a

4. (14 poin) Bola karet dengan berat W : mg

dilekatkan dengan kuat di titik C pada ujung

tongkat AC (dengan massa tongkat diabaikan).

Sementara pada ujung lain tongkat yaitu titik A

dipasang engsel yang melekat kuat pada lantai

sehingga tongkat dapat berotasi di sekitar titikA pada bidang xy (lihat gambar). pegas dengan

konstanta fr dipasang pada posisi mendatar

dengan satu ujung diiekatkan pada dinding dan

ujung yang lain dilekatkan pada titik tetap B di

tongkat AC. Seperti tampak dalam gambar,

**,1 - u*. -_ 1.r,"_ 6l-Ch+r) ' A+y-)

,r v,L__ von _ z6H (a. _ r- rY' = \fo"- zcy !8. .

"" (ar];r)(e+u)(r+e) h +f _A - g

tongkat disimpangkan dari posisi awal (tegak) sebesar sudut

tongkat akan mengalami gerak osilasi (getaran). Tentukan:

iy (p*sXh*e)

I h-v-----a

L Lantai

g laht dilepaskan sehingga

Dinding

tt,IX

\a. besar frekuensi getaran untuk sudut simpangan qyangkecil.

\b. nilai maksimum gayaberat W agar untuk sudut simpangan gkecil tongkat mengalami

Hak Cipta

Dilindungi Undang-undang

getaran harmonik.

Halaman 4 dari6

Page 5: Soal OSP Fisika SMA 2014

5. (18 poin) Sebuah batang homogen (massa M dan panjang / ) salah satu ujungnya diletakan

pada tepi sebuah meja dalam posisi vertikal. Batang kemudian dilepaskan dari keadaan diam.

Tentukan sudut antara posisi batangterhadap vertikal dimana batang mulai kehilangan kontak

dengan meja. Lakukan perhitungan Anda untuk 2 kondisi berikut:

'1. Tepi meja dianggap licin akan tetapi memiliki siku seperti ditampilkanpadagambar (i);

b. Tepi meja kasar dan sangat tajam seperti ditampilkan pada gambar (ii).

(14 poin) Sebuah bola kecil dengan massa m dipasang pad,a

silinder pejal bermassa M dan berjari-jari R menggunakan

batang tak bermassa. Lihat gambar. Bola kecil tersebut

berada pada jarak F1 di atas pusat silinder. Sistem bola-

silinder tersebut kemudian diberikan gangguan kecil dari

posisi kesetimbangan tak stabil tersebut. Silinder

menggelinding tanpa tergelincir/slip. pada saat bola mmenyentuh lantai, tenfukan:

a- kecepatan pusat massa silinder,

b- kecepatan bola.

e!

6.

Hak Cipta

Dilindungi Undang-undang Halaman 5 dariS

Page 6: Soal OSP Fisika SMA 2014

I

{ (16 poin) Sebuah silinder pejal bermassa m dan radius R mula-mula berotasi dengan

kecepatan sudut o4 dan tanpa kecepatan awal pusat massa di tepi bawah suatu bidang miring ----

kasar (yang tetapltidak dapat bergerak) dengan sudut kemiringan 0 dan koefisien gesek

kinetik ttx dimana p*>tan?. Asumsikan bahwa silinder selama mendaki tetap kontak

dengan bidang miring. Tentukan:

a. waktu yang dibutuhkan silinder hingga menggelinding tanpa slip;

b. jarak yang ditempuh oleh pusat rnassa silinder hingga menggelinding tanpa slip;

c. ketinggian maksimum yang dapat dicapai silinder.

::: Selamat bekerja, semoga sukses :::

Hak Cipta

Dilindungi Undang-undang Halaman 5 dariS