1. Dokumen tersebut berisi soal-soal fisika tentang gerak dan dinamika, termasuk soal tentang eskalator, bandul, gaya pada benda, waktu jatuh koin, gerak parabola, dan ayunan.
2. Berisi pembahasan dan penyelesaian delapan soal fisika yang berkaitan dengan hukum-hukum gerak dan dinamika Newton seperti hukum II Newton, percepatan, gaya gesek, dan periode getaran harmonis.
3. So
1. OSN Fisika Bedah soal
2006(kab/kota)
68 http://ibnu2003.blogspot.com
1. Pembahasan
kecepatan eskalator turun relatif terhadap lantai ( π£π)
kecepatan orang menuruni tangga ( π£0)
a. ekskalator turun dan orang menuruni tangga
tangga eskalator bergerak turun dan orang menuruni tangga
dengan waktu ( π‘1 = 1 πππππ‘)
πΏ = ( π£π + π£0) π‘1 = ( π£π + π£0)60 = 60π£π + 60π£0
b. ekskalator turun dan orang menuruni tangga
tangga eskalator bergerak turun dan orang menuruni tangga
dengan waktu ( π‘2 = 40 πππ‘) dan kecepatan orang tersebut
menjadi (2π£0)
πΏ = ( π£π + 2π£0) π‘2 = ( π£π + 2π£0)40 = 40π£π + 80π£0
c. dari hasil (a) dan (b), maka panjang L menjadi
60π£π + 60π£0 = 40π£π + 80π£0
β΄ π£π = π£0
maka :
πΏ = ( π£π + π£π)60 = 120π£π
β΄ π£π =
πΏ
120
d. eskalator bergerak turun dengan kecepatannya adalah ( π£π)
dan orang dalam keadaan diam, waktu ( π‘3) yang dibutuhkan
adalah :
πΏ = π£π π‘3 β΄ π‘3 =
πΏ
π£π
=
πΏ
πΏ/120
= 120 πππ‘ππ
2. Pembahasan
gambar gaya-gaya yang bekerja pada bandul
πΏ π
π
ππ
π
2. OSN Fisika Bedah soal
2006(kab/kota)
69 http://ibnu2003.blogspot.com
Hukum II Newon pada bandul
sumbu x (R=L)( π =
π
2π
)
ππ πππ =
ππ£2
π
= ππ2
π
ππ πππ = ππ2
π β π = ππ2
πΏ
sumbu y
ππππ π = ππ
sehingga
ππ2
πΏπππ π = ππ
πππ π =
π
π2 πΏ
β΄ π = πππ β1
π
π2 πΏ
3. Pembahasan
perhatikan gambar gaya pada masing-masing benda !
persamaan hukum II Newton
untuk benda ( π1)
π12 πππ
π
2
= π1 π1
untuk benda ( π2)
π2 π β 2π12 π ππ
π
2
= π2 π2
hubungan kedua percepatan adalah :
π‘ππ
π
2
=
π2
π1
β π2 = π1 π‘ππ
π
2
π2 π
π2
1
2
π
π11
2
π
π12
π12
π1
π2
π₯
π¦
3. OSN Fisika Bedah soal
2006(kab/kota)
70 http://ibnu2003.blogspot.com
sehingga :
2π1 π1 (
π ππ
π
2
πππ
π
2
) = π2 π β π2 π2
π1(2π1 + π2) π‘ππ
π
2
= π2 π
β΄ π1 =
π2 π
(2π1 + π2) π‘ππ
π
2
maka :
π2 = π1 π‘ππ
π
2
π2 = (
π2 π
(2π1 + π2) π‘ππ
π
2
)π‘ππ
π
2
β΄ π2 =
π2 π
2π1 + π2
4. Pembahasan
perhatikan perubahan sistem di atas !
pada benda A
π = ππ π΄
pada benda B
ππππ π = 2ππ π΅
hubungan percepatan kedua benda adalah
ππππ π = 2ππ π΅
ππ π΄ πππ π = 2ππ π΅
π π΅ =
1
2
π π΄ πππ π
π π΅
π
π΄ π΅
m
2m
π π΄
π
π
4. OSN Fisika Bedah soal
2006(kab/kota)
71 http://ibnu2003.blogspot.com
nilai sudut adalah (0 β€ π β€ 90) sehingga ( π π΄ > 2π π΅), ketika
benda B telah menempuh jarak L maka benda A telah lebih
menempuh jarak 2L, sehingga benda A lebih dulu menyentuh
katrol.
5. Pembahasan
skema gambar koin dijatuhkan
pada koin yang dijatuhkan dan waktu jatuh ( π‘1) dengan tanpa
kecepatan awal
β =
1
2
ππ‘1
2
ββ΄ π‘1 = β
2β
π
gerak bunyi pantulan dengan waktu ( π‘2) yang berbanding
dengan jarak pantukan dan berbanding terbalik dengan
kecepatan bunyi
β = π£π‘2 ββ΄ π‘2 =
β
π£
waktu keseluruhan koin mulai dijatuhkan sampai terdengar
bunyi pantulan adalah T
π‘1 + π‘2 = π
1
π£
β + βββ
2β
π
β π = 0
πππ
β