7. OSN Fisika Bedah soal
225 http://ibnu2003.blogspot.com
b. nilai dan arah kecepatan budi untuk setiap perjalanan budi
π£1Μ Μ Μ =
βπ1
βββββββ
βπ‘1
=
90ππ
60π
= 1,5ππ β1
π
π£2Μ Μ Μ =
βπ2
βββββββ
βπ‘2
=
60ππ
30π
= 2ππ β1
π
π£3Μ Μ Μ =
βπ3
βββββββ
βπ‘3
= β
10ππ
10π
= β1ππ β1
π
c. nilai dan arah kecepatan budi untuk seluruh perjalanan budi
βπβββββ = βπ1
βββββββ + βπ2
βββββββ + βπ3
βββββββ
βπβββββ = 90ππ + 60ππ β 10ππ = (60π + 80π) π
perpindahan budi sampai berhenti
βπ = β602 + 802 = 100π
waktu yang dibutuhkan secara keseluruhan adalah
βπ‘ = 60π + 30π + 10π = 100π
kecepatan rata-rata keseluruhan adalah
π£Μ =
βπβββββ
βπ‘
=
60π + 80π
100π
= 0,6π + 0,8π(ππ β1
)
arah perpindahan budi
π‘πππ =
βππ¦
βββββββ
βππ₯
βββββββ
=
80
60
=
4
3
β π = 530
βπ2
βββββββ = 60ππ
βπ1
βββββββ = 90ππ
βπ1
βββββββ = β10ππ
π
8. OSN Fisika Bedah soal
226 http://ibnu2003.blogspot.com
7. Pembahasan
π΄β = β80ππ + 40ππ
π΅ββ = 70ππ + 20ππ
πΆβ = β―? π€βββ = β20ππ
Benda dalam keadaan setimbang maka
Ξ£πΉ = 0
π΄β + π΅ββ + πΆβ + π€βββ = 0
(β80ππ + 40ππ) + (70ππ + 20ππ) + πΆβ + (β20ππ) = 0
(β80ππ + 70ππ)(40ππ + 20ππ β 20ππ) + πΆβ = 0
(β10ππ) + (40ππ) + πΆβ = 0
πΆβ = 10ππ β 40ππ
8. Pembahasan
πΏ = 400π; π = β0,3ππ β2
π‘ = 1πππππ‘ = 60π
π£0 = 54πππππβ1
= 15ππ β1
Waktu selama dilakukan pengereman sampai berhenti
π£ = π£0 + ππ‘ = 0 β π‘ =
π£0
π
=
15
0,3
= 50π
Jarak yang ditempuh selama pengereman adalah
π£2
= π£0
2
+ 2ππ = 0 β π =
π£0
2
2π
=
152
2(0,3)
= 375π
Jarak relatif yang tempuh oleh mobil terhadap rambu lalu lintas
adalah selisih (L-S)
π½ππππ πππππ‘ππ = πΏ β π = 400 β 375 = 25π
π΄β
π΅ββ
πΆβ
9. OSN Fisika Bedah soal
227 http://ibnu2003.blogspot.com
9. Pembahasan
a. Selam waktu t1 massa titik bergerak dengan percepatan a
akan menempuh jarak sebesar
π1 =
1
2
ππ‘1
2
dengan kecepatan sebesar
π£1 = ππ‘1
b. Percepatan massa titik kemudian diubah arahnya sehingga
massa titik akan berhenti sesaat dan kemudian kembali
bergerak menuju posisi semula. t1β adalah selang waktu yang
diperlukan massa titik sejak tanda percepatan diubah hingga
berhenti sesaat, maka t1β=t1 karena nilai percepatan sama.
Jarak yang ditempuh massa titik selama selang waktu t1β
menjadi
π2 =
1
2
ππ‘1β²2
=
1
2
ππ‘1
2
maka jarak yang ditempuh massa titik sebelum kembali ke
ke posisi semula adalah
π = π1 + π2
π =
1
2
ππ‘1
2
+
1
2
ππ‘1
2
= ππ‘1
2
π‘1 = β
π
π
c. t2 adalah selang waktu yang diperlukan massa titik berbalik
arah
π =
1
2
ππ‘2
2
β π‘2 = β
2π
π
= π‘1β2
d. Waktu yang diperlukan massa titik untuk kembali ke posisi
semula sejak pergerak adalah
π‘ = π‘1 + π‘1β² + π‘2 β π‘ = π‘1 + π‘1 + π‘2
π‘ = 2π‘1 + π‘1β2 β π‘ = π‘1(2 + β2)
10. OSN Fisika Bedah soal
228 http://ibnu2003.blogspot.com
10. Pembahasan
a. Menganggap bahwa gerak relatif antara kedua benda dari
kerangka acuan benda pertama. Sehingga saatmula-mula,
benda pertama akan diam. Saat benda kedua bergerak
menuju benda pertama dengan kecepatan ( π£1 + π£2).
Percepatannya adalah konstan sama dengan nilai ( π1 + π2).
b. Benda akan bertemu jika jarak total yang ditempuh benda
sebelum behenti harus lebih besar dari jarak mula-mula
kedua benda.
π£2
= π£0
2
+ 2ππ
π£2
= 2ππ
ππ‘ππ‘ππ =
π£2
2π
=
( π£1 + π£2)2
2( π1 + π2)
11. Pembahasan
Perhatikan grafik bebas berikut !
a. jumlah n kali partikel berhenti
partikel dikatakan berhenti sesaat berbalik arah yaitu pada
detik ke-4 dan ke-8 (n=2kali)
b. Jarak total yang ditempuh partikel
π‘ = 4π β π1 = 4π
π‘ = 4π β¦ 8π β π2 = 6π
5
4
3
2
1
0
β1
β2
β3
β4
β5
5 6 7 8 9 10431 2
π₯(π)
π‘(π )
π3
π2
π1
11. OSN Fisika Bedah soal
229 http://ibnu2003.blogspot.com
π‘ = 8π β¦ 10π β π3 = 3π
π = π1 + π2 + π3 = 13π
c. kecepatan maksimum diperoleh dari fungsi kemiringan grafik
yang paling besar yaitu pada detik ke-3
d. x=0 dilewati partikel sebanyak 2 kali
e. perhatikan grafik, bahwa partikel bergerak ke sumbu βx
negatif
12. Pembahasan
π» = 25π; π£0 = 20π π β1
; π = 10π π β2
a. t1 merupakan waktu maksimum untuk mencapai tinggi
maksimum yang dicapai bola
π‘1 = π‘ ππππ =
π£0
π
=
20
10
= 2π ππππ
b. t2 merupakan waktu yang diperlukan untuk kembali melewati
titik puncak gedung
π‘2 = 2π‘ ππππ = 2π‘1 = 2.2 = 4π ππππ
gedung
π£0 = 20π/π
25π
π‘πππβ
12. OSN Fisika Bedah soal
230 http://ibnu2003.blogspot.com
c. ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola merupakan
tinggi gedung ditambah tinggi maksimum dicapai bola
βπ‘ππ‘ππ = π» + β ππππ
βπ‘ππ‘ππ = π» +
π£0
2
2π
βπ‘ππ‘ππ = 25 +
202
20
= 45π
d. t3 merupakan waktu keseluruhan yang di capai bola sampai
menyentuh tanah adalah waktu yang dicapai oleh bola
mencapai tinggi keseluruhan
π‘3 = π‘1 + π‘ π‘ππ‘ππ
π‘3 = π‘1 + β
2βπ‘ππ‘ππ
π
π‘3 = 2 + β
2.45
10
= 5π ππππ