lembar dan bahas osn fisika

1. OSN Fisika Bedah soal
248 http://ibnu2003.blogspot.com
22. Sebuah manik-manik meluncur bebas menuruni kawat licin yang
teregang antara titik P1 dan P2 yang berada pada lingkaran
bertikal berjari-jari R. Manik-manik mula-mula diam pada titik P,
titik tertinggi pada lingkaran.
Tentukan :
a. kecepatan cincin saat tiba di titik P2 !
b. Waktu yang diperlukan cincin untuk tiba di titik P2 !
23. Seseorang melempar batu dengan sudut awal ( 𝜃0 = 450
)
terhadap sumbu horizontal dengan kecepatan awal ( 𝑣0 =
20𝑚𝑠−1
).batu dilempar dari ketinggian h=2m diatas tanah.
Abaikan gesekan udara. Anggap percepatan gravitasi bumi
g=10m/s2.
a. Berapa lama batu untuk menempuh titik tertinggi dari
lintasannya ?
b. Tentukan ketinggian maksimum batu diukur dari tanah !
𝑃1
𝜃
𝑃2
𝑔
𝑅

2. OSN Fisika Bedah soal
249 http://ibnu2003.blogspot.com
24. peluru ditembakkan dengan kecepatan awal ( 𝑣0 = 20𝑚𝑠−1
)
pada sudut ( 𝜃 = 370
) terhadap bidang horizontal. Sebuah truk
bergerak sepanjang sumbu-x dengan kecepatan konstan( 𝑣 =
6𝑚𝑠−1
). Ketika peluru ditembakkan, bagian belakang truk
berada pada ( 𝑥 = 20𝑚), percepatan gravitasi bumi ( 𝑔 =
10𝑚𝑠−2
).
a. Tentukan waktu yang diperlukan peluru untuk membentur
bagian belakang truk !
b. Jika truk hanya 2m, apakah peluru pernah membentur
bagian belakang truk ?
c. Tentukan nilai ( 𝑣0) yang dibutuhkan agar peluru membentur
truk pada ketinggian ( 𝑦 = 2𝑚), semua besaran awal lainnya
tetap sama !
Truk
𝑋
𝑣0
𝜃
𝑌
𝑃
𝑦
𝑥
6𝑚𝑠−1

3. OSN Fisika Bedah soal
250 http://ibnu2003.blogspot.com
25. Seseorang sedang berdiri di atas tangga memegang sebuah
ember. Orang tersebut menjatuhkan ember dari keadaan diam
pada ketinggian h1 di atas tanah. Orang kedua berdiri pada
jarak horizontal S2 dari ember dan kemudian melemparkan bola
tepat saat ember dijatuhkan. Orang tersebut melemparkan bola
dari ketinggian h2 di atas tanah dengan kecepatan ( 𝑣0) dan
membentuk sudut ( 𝜃0) terhadap horizontal. Abaikan gesekan
udara.
a. Tentukan besar sudut ( 𝜃0) agar bola membentur ember di
udara sebagai fungsi besaran h1, h2 dan S2 !
b. Tentukan ketinggan bola membentur ember di atas tanah
sebagai fungsi kecepatan awal bola ( 𝑣0) dan besaran h1, h2
dan S2 !
26. Seseorang mula-mula diam melempar bola ke atas pada sudut
( 𝜃0) dengan kecepatan awal ( 𝑣0). Dia mencoba menangkap bola
dengan berlari dengan percepatan konstan a untuk interval
waktu (∆𝑡1). Dia lemudian menangkap bola pada ketinggian
yang sama ketika dia melempar bola. Asumsikan percepatan
gravitasi bumi konstan a. Berapa percepatan orang tersebut ?

4. OSN Fisika Bedah soal
251 http://ibnu2003.blogspot.com
27. Seseorang berdiri di atas jurang vertikal ketinggiannya h diatas
danau. Dia ingin melompat ke danau, tetapi ia melihat batu
pada permukaan danau dengan jarak tepi batu terjauh S dari
tepi danau. Ia berusaha ingin melompat melewati batu tersebut
agar ia tidak cedera saat tiba di danau. Orang tersebut mula-
mula diam dan kemudian mulai berlari dari jarak d dari tepi
jurang dengan percepatan ( 𝑎 𝑥 = 𝑏𝑡). Percepatan gravitasi bumi
konstan g. Tentukan nilai S agar orang tersebut berhasil tepat
mendarat pada tepi batu terjauh.
28. Seseorang sedang melempar benda ke puncak gedung yang
berjarak d dan ketinggannya d/2 dari titik pelemparan. Abaikan
hambatan udara. Percepatan gravitasi bumi konstan g. Bola
dilempar dengan kecepatan awal ( 𝑣0) dan ketinggian maksimum
yang dicapai benda sama dengan ketinggian gedung.
a. Tentukan sudut pelemparan benda
b. Tentukan kecepatan awal benda sebagai fungsi g dan d !
Batu
𝑑
ℎ
𝑆
𝑗𝑢𝑟𝑎𝑛𝑔
𝑑𝑎𝑛𝑎𝑢
𝑑
𝑣0
𝜃
𝑑/2

5. OSN Fisika Bedah soal
252 http://ibnu2003.blogspot.com
29. Sebuah peluru ditembakkan ke atas bidang miring (sudut
kemiringan ( 𝜙) dengan kecepatan awal ( 𝑣0) pada sudut ( 𝜃)
( 𝜙 < 𝜃) terhadap bidang horizontal, seperti ditunjukkan pada
gambar. Peluru menyentuh bidang miring dengan jarak d dari
titik asal penembakan.
a. Tentukan waktu yang dibutuhkan peluru untuk menempuh
jarak d !
b. Tektukan jarak peluru mengenai bidang miring d !
c. Tentukan nilai sudut ( 𝜃) agar jarak yang ditempuh peluru
maksimum !
d. Tentukan jarak maksimum yang dapat ditempuh oleh peluru
30. Sebuah balok didorong ke atas dengan kecepatan awal tertentu
sehingga bergerak sepanjang bidang miring kasar dengan
kemiringan sudut ( 𝜃) terhadap horizontal. Waktu yang
diperlukan balok untuk naik sama dengan setengah kali waktu
yang diperlukan balok untuk turun kembali ke posisi semula.
Tentukan nilai koefisien gesek antara balok dengan bidang
miring.
𝜙
𝑣0
𝜃
𝑥
𝑦