soal osp fisika sma 2014
TRANSCRIPT
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
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
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
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
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
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