lembar dan bahas osn fisika

1. OSN Fisika Bedah soal
231 http://ibnu2003.blogspot.com
13. Percepatan gravitasi dapat diukur dengan melemparkan sebuah
benda ke atas dan mengukur interval waktu saat benda
melewati titik A dan B ketika benda naik dan turun. Titik B
ketingggiannya h di atas titik A. Misalkan TA menunjukkan
interval waktu benda melewati titik A ketika bergerak naik dan
ketika benda turun lagi. Misalkan TB menunjukkan interval
waktu benda melewati titik B ketika bergerak naik dan ketika
benda turun lagi. Asumsikan percepatan gravitasi konstan.
Tunjukkan bahwa percepatan gravitasi bumi, bahwa
𝑔 =
8ℎ
𝑇𝐴
2
− 𝑇𝐵
2
14. Dua bola dilepaskan dari keadaan diam dari ketinggian tertentu.
Bola dijatuhkan secara bergantian selang waktu tertentu.
a. akankah perbedaan kecepatannya meningkat, berkurang
atau tetap sama ?
b. Akankah jarak terpisah merekan bertambah, berkurang atau
tetap sama ?
c. Akankah interval waktu yang diperlukan kedua bola
membentur tanah sama atau berbeda ?
d. Gambarkan grafik kecepatan vs waktu kedua bola pada grafik
yang sama. Asumsikan bola kedua dijatuhkan setelah t1 bola
pertama dijatuhkan. Bola pertama mencapai tanah setelah t2
dan bola kedua mencapai tanah setelah t3 sejak bola pertama
dijatuhkan
e. Gambarkan grafik posisi vs waktu kedua bola pada grafik
yang sama
𝑡(𝑠)
ℎ(𝑚)
ℎ
𝐴
𝐵
𝑇𝐵
𝑇𝐴

2. OSN Fisika Bedah soal
232 http://ibnu2003.blogspot.com
15. Sebuah bus mula-mula diam dan kemudian dipercepat selama 5
detik. Selama waktu ini bus telah menempuh 25m. Kemudian
bus bergerak dengan kecepatan konstan selama 15 detik. Sopir
kemudian melihat tanda lampu merah 18m dimuka dan ia
melakukan pengereman dengan perlambatan konstan dan
berhenti tepat di tanda lampu merah.
a. Berapa percepatan awal bus ?
b. Berapa kecepatan bus setelah 5 detik ?
c. Berapa perlambatan bus ?
d. Berapa jarak total yang ditempuh bus dari awal bergerak
hingga berhenti ?
e. Buatlah grafik posisi vs waktu, kecepatan vs waktu dan
percepatan vs waktu untuk seluruh perjalanan bus !
16. Seseorang bermassa m berdiri di dalam elevator gedung
bertingkat. Mula-mula elevator gedung diam. Elevator kemudian
mulai naik menuju lantai enam yang ketinggiannya h dari posisi
mula-mula. Elevator bergerak dengan percepatan a selama
interval waktu (∆𝑡1 = 𝑡1). Kemudian elevator bergerak dengan
kecepatan konstan untuk interval waktu (∆𝑡2 = 4𝑡1). Akhirnya
elevator di rem dengan nilai perlambatannya sama dengan
percepatan awal selama interval waktu (∆𝑡1 = 𝑡1). elevator tepat
berhenti di lantai enam. Asumsikan percepatan gravitasi konstan
g. Tentukan nilai percepatan a, nyatakan dalam h dan t1 !
+𝑎
−𝑎
∆𝑡3
∆𝑡2
∆𝑡1

3. OSN Fisika Bedah soal
233 http://ibnu2003.blogspot.com
17. Sebuah bola dijatuhkan bebas dari ketinggian h di atas tanah.
Bola bertumbukan dengan tanah dan memantul bertikal ke atas
dengan kecepatan 75% dari kecepatan sesaat sebelum
menumbuk tanah. Proses tumbukan bola dan tanah berlangsung
singkat. Bola kedua jatuh bebas dari atas bola pertama dari
ketinggian yang sama tepat saat bola pertama meninggalkan
tanah.
a. Hitunglah waktu yang diperlukan agar kedua bola
bertumbukan sejak bola pertama dilepaskan !
b. Tentukan ketinggian kedua bola bertumbukan relatif
terhadap tanah !
c. Gambarkan grafik letak kedua bola saat bertumbukan !
18. Seorang polisi berlari dengan kecepatan konstan mencoba untuk
menangkap pencuri yang berada 50m didepannya. Saat yang
bersamaan pencuri segera berlari dengan percepatan konstan
1m/s2 dari keadaan diam. Kecepatan polisi dan pencuri sama
sesaat polisi berhasil menangkap pencuri.
a. Berapa lama polisi berlari untuk menangkap pencuri ?
b. Berapa kecepatan pilisi sesaat akan menangkap pencuri ?
c. Berapa jarak yang ditempuh polisi sesaat akan menangkap
pencuri ?
19. Seekor nyamuk berada di antara ke dua tangan yang berjarak
D. Nyamuk berjarak S dari tangan kiri yang bergerak menuju
tangan kanan dengan kecepatan vL. Tangan kanan bergerak
menuju kekiri dengan kecepatan vR. Jika nyamuk menuju
tangan kiri dengan kecepatan vM, kemudian nyamuk berbalik
arah menuju tangan kanan dengan kecepatan vM sesaat akan
membentuk tangan kiri. Nyamuk tepat terbunuh tepat sesaat
setelah membentur tangan kanan. Berapa jarak total yang
ditempuh nyamuk sesaat sebelum terbunuh ?
𝑣 𝑅𝑣 𝐿
𝑣 𝑀
𝐷
𝑆

4. OSN Fisika Bedah soal
234 http://ibnu2003.blogspot.com
20. Sebuah pesawat udara dilengkapi alat pendaratan darurat di
bandara los Angeles dengan mendorong roda pesawat tegak
lurus dengan arah gerak pesawat. Gaya yang bekerja untuk
menghentikan pesawat berasal dari gesekan antara roda dengan
penahan dorongan dari mesin pesawat. Gaya horizontal dapat
dimodelkan sebagai berikut :
𝐹ℎ = −𝐹0 + 𝐵𝑡
sejak pendaratan pada t=0 sampai pesawat berhenti pada t=ts
dimana F0>0 dan B>0. Asumsikan massa pesawat m. Dalam
perhitungan di bawah ini nyatakan jawaban kamu dalam
variabel yang diketahui F0, B, t, dan m
a. Tentukan komponen kecepatan horizontal ketika pesawat
pertama kali menyentuh landasan pada t=0!
b. Berapa jauh pesawat bergerak diatas lintasan sebelum
berhenti ?
21. Sebuah bidang miring licin memiliki sudut kemiringan 𝜃
terhadap bidang sumbu horizontal. Sebuah jalur lekuk OA
memotong bidang membentuk sudut 𝛼 terhadap OX. Sebuah
bola meluncur bebas menuruni jalur karena pegaruh gaya
gravitasi. Mula-mula bola diam pada titik ( 𝑥0, 𝑦0). Percepatan
gravitasi bumi g=10m/s2. Nilai 𝜃 = 300
, 𝑥0 = 3𝑚 𝑑𝑎𝑛 𝑦0 = 4𝑚
Tentukan :
a. percepatan bola menuruni jalur OA !
b. waktu yang diperlukan bola untuk mencapai titik O !
c. kecepatan bola pada titik O !
𝛼
𝜃
𝑥
𝑦
𝑥0
𝑦0
𝐴
𝑎
𝑂