SOAL UJIAN TENGAH SEMESTER GENAPFISIKA OLIMPIADE TP. 2014/2015Soal No. 1(10 poin) Dua mobil A dan B bergerak melalui jalan yang sama dan berangkat dari titik awal yang sama secara bersamaan. Kurva kecepatan v kedua mobil sebagai fungsi waktu t diberikan pada gambar di samping.

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 mobil A?Soal No. 2(12 poin) Sebuah bola dolepaskan pada ketinggian h dari permukaan bidang miring yang memiliki sudut kemiringan terhadap horisontal (lihat gambar).

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.Soal No. 3(12 poin) Sebuah roda bermassa m, dan jari-jari r dihubungkan dengan pegas tak bermassa yang memiliki konstanta pegas k, seperti ditunjukkan pada gambar.

Roda itu berotasi tanpa slip di atas lantai. Titik pusat massa roda berosilasi secara harmonik pada arah horizontal terhadap titik seimbang di x = 0.Tentukan:a. Energi total dari sistem inib. Frekuensi osilasi dari sistem iniSoal No. 4 (10 poin)Cahaya ultraungu yang panjang gelombangnya 350nm dan intensitasnya 1W/m2 jatuh pada permukaan potassium.a. Carilah energi kinetik maksiumum dari fotoelektron. (Jawab : Ekmaks=1,3eV)b. Jika 0,5% foton yang datang menimbulkan fotoelektron, berapa banyak fotoelektron perdetik dipancarkan oleh permukaan kalium yang luasnya 1cm2. (Jawab : ne=8,8x1011fotoelektron/s)

Soal No 5 (10 poin)Cari panjang gelombang de Broglie dari elekton yang berkecepatan 1,0x108m/s dan 2,0x108m/s. Berapa besar perbandingan panjang gelombang yang dihasilkan kedua kecepatan tersebut. (Jawab : 1=6,86x10-12m ; 2=2,71x10-12m )

Soal No 6 (10 poin)Berapakah kelajuan roket yang loncengnya berjalan 1s terlambat dalam 1 jam relatif terhadap lonceng di bumi? (Jawab : v=7,1x106m/s).

Soal No. 7 (12 poin)Sebuah bola dengan rapat muatan seragam dengan radius 2a terbuat dari bahan yang tidak dapat menghantarkan listrik. (Anggap bahan tidak terpengaruh medan listrik). Sebuah lobang berbentuk bola dengan radius a sekarang dibuat di dalam bola seperti terlhat pada gambar. Tunjukkan bahwa medan listrik di dalam lubang Ex=0 dan Ey= a/30(Petunjuk : Medan listrik di dalam lubang adalah superposisi dari medan listrik dari bola yang tidak terpotong ditambah medan listrik lubang dengan rapat muatan - . )

Soal No 8 (12 poin)Perhatikan gambar rangkaian berikut

Arus sebesar 1 mA masuk ke dalam rangkaian melalui titik A. Tentukan besarnya kuat arus yang melalui masing-masing hambatan.

Soal No 9 (12 poin)Pada gambar berikut diperlihatkan gandaran roda sepanjang 1,50 m yang menggelinding. Gandaran didorong sepanjang rel dengan kecepatan tetap 3,00 m/s. Hambatan sebesar 0,400 dihubungkan pada gandaran di titik a dan b. Roda berfungsi sebagai penghubung listrik dengan rel, sehingga rel, gandaran dan hambatan membentuk rangkaian tertutup. Hambatan total pada rangkaian dapat dianggap R=0,400 . Medan magnet B berarah ke bawah sebesar 0,080 T. a. Tentukan arus induksi pada hambatanb. Berapa gaya horizontal yang diperlukan untuk menjaga agar kecepatan gandaran tetapc. Manakah dari titik a dan b yang memiliki potensial listrik lebih tinggi ?d. Bagaimana jika gandaran telah melewati hambatan di titik a dan b, apakah arah arus akan berbalik ? jelaskan jawaban anda !