Seri Olimpiade Fisika Soal No. 19Category: Olimpiade Fisika Written by fisikastudycenterFisikastudycenter.com, Seri Soal Olimpiade Fisika, mekanika, hukum newton, gaya kontak pada bidang miring licin, percepatan sistem, beginner level.
Soal 19Tiga buah balok (m1= 3 kg, m2= 5 kg dan m3= 2 kg yang saling kontak satu sama lain berada diatas sebuah bidang miring licin dengan sudut kemiringan sebesar = 37 (lihat gambar di bawah). Suatu gaya F sebesar 75 N dikenakan pada m1. Tentukan gaya kontak antara balok 1 dan 2, juga gaya kontak antara balok 2 dan 3, gunakan sin 37 =3/5dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2!
Sumber soal:Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal Tes Seleksi Olimpiade Fisika Tingkat Kabupaten /Kota Tahun 2011
PembahasanTerlebih dahulu cari percepatan sistem, lihat kembali soal nomor 17 untuk mencari besarnya percepatan, didapatkan percepatan ketiga balok adalah sama yaitu 1,5 m/s2, kemudian tinjau ketiga balok secara terpisah, uraikan tiap-tiap gaya yang bekerja pada masing-masing balok.
Gaya-gaya pada balok pertama, terdapat berat balok pertama W1= m1g = 30 N dan uraiannya, W1sin dan W1cos , gaya F, gaya Normal, gaya kontak antara balok 1 dan 2, disini dinamakan Fk12:
Hukum Newton untuk balok pertama
Gaya-gaya pada balok kedua:
Hukum Newton untuk balok kedua:
Gaya-gaya pada balok ketiga:
Hukum Newton untuk balok ketiga, hasil perhitungan haruslah 15 N, seperti perhitungan sebelumnya
prepared by:Fisikastudycenter.com
Try This!Tiga buah balok (m1, m2dan m3yang saling kontak satu sama lain berada diatas sebuah bidang miring licin dengan sudut kemiringan sebesar (lihat gambar di bawah).
Suatu gaya F dikenakan pada m1. Tentukan gaya kontak antara balok 1 dan 2, nyatakan jawaban dalam m1, m2, m3, F, g dan !Sumber soal:Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal Tes Seleksi Olimpiade Fisika Tingkat Kabupaten /Kota Tahun 2011
Read more:http://fisikastudycenter.com/olimpiade-fisika/130-seri-olimpiade-fisika-soal-no-19#ixzz2OyILpGyK
Seri Olimpiade Fisika Soal No. 12Category: Olimpiade Fisika Written by fisikastudycenterFisikastudycenter.com,- Seri Soal Belajar Olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 12, konsep yang diperlukan untuk menyelesaikan soal ini adalah gaya-gaya dan hukum Newton.
Soal 12Tiga buah benda masing-masing m1, m2dan m3berada pada diatas kereta m4seperti terlihat pada gambar berikut.
Massa tali dan katrol serta gesekan-gesekan dapat diabaikan, tentukan besarnya gaya F untuk menjaga ketiga benda tetap diam terhadap kereta, tentukan juga besarnya percepatan sistem, gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s2dan massa keempat benda berturut-turut adalah 0,3 kg, 0,4 kg, 0,5 kg dan 2,8 kg!Sumber Soal:Fisika Study Center-Modifikasi3rd International Physics Olympiad 1969, Brno, Czechoslovakia, Problem 1.
PembahasanTinjau keempat benda yang terlibat sebagai satu kesatuan, yang bergerak ke kanan searah sumbu x dengan percepatan a1= a2= a3= a3= a4= a, terapkan hukum Newton
Berikutnya tinjau gerak dari benda ketiga pada arah vertikal, sumbu y, dimana benda ketiga tidak bergerak naik juga tidak bergerak turun, sehingga jumlah gaya yang bekerja adalah nol. Gaya yang bekerja adalah berat benda W = mg dan tegangan tali, T23.
Tinjau gerak benda pertama dalam arah horizontal, sumbu x, gaya yang terlibat hanyalah tegangan tali T12, sementara W = mg tidak termasuk, karena arahnya pada sumbu y (vertikal).
Tinjau gerak benda kedua, gaya-gaya yang terlibat adalah T12yang berarah ke kiri dan T23yang berarah ke kanan.
Kombinasikan persamaan (4) dengan persamaan (2) dan (3) dilanjutkan ke persamaan (1) untuk mendapatkan besarnya gaya F.
Try This!Figure 1 shows a mechanical system consisting of three carts A, B and C of masses m1= 0.3 kg, m2=0.2 kg and m3= 1.5 kg respectively. Carts B and A are connected by a light taut inelastic string which passes over a light smooth pulley attaches to the cart C as shown. For this problem, all resistive and frictional forces may be ignored as may the moments of inertia of the pulley and of the wheels of all three carts. Take the acceleration due to gravity g to be 9.81 m s2.
Figure 11. A horizontal forceFis now applied to cart C as shown. The size ofFis such that carts A and B remain at rest relative to cart C.a) Find the tension in the string connecting carts A and B.b) Determine the magnitude ofF.2. Later cart C is held stationary, while carts A and B are released from rest.a) Determine the accelerations of carts A and B.b) Calculate also the tension in the string.Kunci:1) 2.94 N dan 29.4 N2) 5.89 m s2dan 1.18 NSumber Soal: (3rd International Physics Olympiad 1969, Brno, Czechoslovakia, Problem 1)
Read more:http://fisikastudycenter.com/olimpiade-fisika/123-seri-olimpiade-fisika-soal-no-12#ixzz2OyKxzumn
Seri Olimpiade Fisika Soal No. 11Category: Olimpiade Fisika Written by fisikastudycenterFisikastudycenter.com,- Seri Soal Belajar Olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 11, konsep yang diperlukan untuk menyelesaikan soal ini adalah gaya-gaya (gaya berat, gaya tali) dan hukum Newton.
Soal 11Dua buah beban m1dan m2masing-masing bermassa 6 kg dan 4 kg berada pada sistem katrol seperti gambar berikut.
Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2tentukan percepatan dari m1dan m2, abaikan massa katrol dan asumsikan tidak ada gesekan antara tali dan katrol-katrol!PembahasanTinjau benda kedua lebih dulu, gaya yang bekerja adalah tegangan tali 2 dan berat beban 2,
Asumsikan beban 2 bergerak turun dengan percepatan a2, dengan hukum Newton
Persamaan 1
Berikutnya tinjau beban pertama, beban bergerak ke atas dengan percepatan a1, dengan hukum Newton,
Persamaan 2
Hubungan antara percepatan benda pertama dan benda kedua, tegangan tali T1dan T2adalah
Persamaan 3
Persamaan 4Gabungkan persamaan 3 dan persamaan 4 ke persamaan 2 sekaligus
Persamaan 5
Selesaikan persamaan 5 dan 1,
HasilTry This!Dua buah beban m1dan m2masing-masing bermassa 30 kg dan 20 kg berada pada sistem katrol seperti gambar berikut.
Jika percepatan gravitasi g = 9,8 m/s2tentukan percepatan dari m1dan m2, abaikan massa katrol dan asumsikan tidak ada gesekan antara tali dan katrol-katrol!Kunci Jawaban: 0,89 m/s2dan 1,78 m/s2.
Read more:http://fisikastudycenter.com/olimpiade-fisika/122-seri-olimpiade-fisika-soal-no-11#ixzz2OyL7p43E
Seri Olimpiade Fisika Soal No. 10Category: Olimpiade Fisika Written by fisikastudycenterFisikastudycenter.com,- Seri Soal Belajar Olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 10, konsep yang diperlukan untuk menyelesaikan soal ini adalah penguraian gaya-gaya, hukum newton, torsi, momen inersia, hubungan percepatan sudut-tangensial, dan kemampuan matematis.
Soal 10Perhatikan gambar di bawah. Massa beban m1adalah 10 kg, dan massa silinder m2adalah 5 kg. Abaikan massa katrol dan gesekan antara katrol dan sumbu katrol. Jari-jari dalam silinder adalah r = 0,25 cm dan jari-jari luar R adalah 0,5 m.
Tali digulung ke bagian dalam silinder (seperti pada yoyo). Sudut bidang miring dengan horizontal adalah = 37. Anggap massa m1bergerak turun. Momen inersia silinder adalah mR2. Asumsikan lantai licin, sehingga tidak ada gesekan. Berapakah percepatan benda m1dan benda m2? Gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s2dan sin 37 = 0,6.Sumber soal:(Fisika Study Center-Modifikasi Soal Fisika Seleksi OSN 2008 Tingkat Provinsi )
PembahasanTinjauan gaya-gaya yang bekerja pada m1sebagai berikut:
Hanya ada dua gaya, yaitu berat m1(W) dan gaya tali (T), a1adalah percepatan benda m1.Dengan hukum kedua Newton didapat:
Persamaan (1)Tinjauan terhadap benda m2, sketsa gaya-gaya yang bekerja, diantaranya berat benda (W), dimana W = mg, gaya tali (T),dan gaya normal(N), tidak ada gaya gesekan.mg sin dan mg cos adalah uraian gaya W pada sumbu X dan Y, a2adalah percepatan gerak benda m2.
Persamaan (2)
Hubungan antara percepatan benda 1 dan benda 2
Persamaan (3)
Tinjauan gerak rotasi pada benda m1, dimana = I
Persamaan (4)
Kombinasikan persamaan 3 dan persamaan 4
Persamaan (5)
Gabungkan persamaan 1 dan persamaan 2
Persamaan (6)
Gabungkan persamaan 1 dan 5
Persamaan (7)
Gabungkan persamaan 6 dan 7, didapatkan a1dan a2
Hasil
Try This!Perhatikan gambar di bawah. Massa beban adalah M, dan massa silinder adalah m (M = m). Abaikan massa katrol dan gesekan antara katrol dan sumbu katrol. Jari-jari dalam silinder adalah r dan jari-jari luar adalah R (r = R). Tali digulung ke bagian dalam silinder (seperti pada yoyo). Sudut bidang miring dengan horizontal adalah . Anggap massa M bergerak turun. Momen inersia silinder adalah mR2.
b) Tinjau kasus licin tanpa gesekan. Berapakah percepatan M (dalam , , g dan )?Sumber soal:(Soal Fisika Seleksi OSN 2008 Tingkat Provinsi No.2 bagian b )
Jawaban:
Read more:http://fisikastudycenter.com/olimpiade-fisika/120-seri-olimpiade-fisika-soal-no-10#ixzz2OyLZtyIh
Seri Olimpiade Fisika Soal No. 3Category: Olimpiade Fisika Written by fisikastudycenterFisika Study Center-Seri contoh-contoh model soal olimpiade fisika dan pembahasannya. Soal-soal yang ditampilkan disini adalah soal-soal yang tergolong mudah atau sedang.
Soal #3Dua batang homogen, masing-masing seberat 150 N dihubungkan dengan engsel di salah satu ujungnya, dan 0,5 m dari ujung yang lain kedua batang berhubungan dengan tali. Alat berdiri di atas lantai tanpa gesekan. Berapakah tegangan dalam tali kalau beban 500 N digantungkan dari titik puncak?(Sumber Soal:Frederick J. Bueche, Keseimbangan Benda Tegar di Bawah Pengaruh Gaya-Gaya Sebidang, Soal-Soal Tambahan, Seri Buku Schaum)
SolusiJawaban dari soal ini adalah 280 N, diagram gaya-gaya, strategi penyelesaian mirip dengan Seri Olimpiade Fisika Soal#2, hanya beban W digeser lebih naik ke atas. Selamat mencoba!
prepared By: Fisika Study Center
Read more:http://fisikastudycenter.com/olimpiade-fisika/121-seri-olimpiade-fisika-soal-no-3#ixzz2OyLh4KCt
Seri Olimpiade Fisika Soal #2Category: Olimpiade Fisika Written by fisikastudycenterFisika Study Center-Seri contoh-contoh model soal olimpiade fisika tingkat SMA dan pembahasannya. Soal-soal yang ditampilkan disini adalah soal-soal yang tergolong mudah atau sedang.
Soal #2Seorang anak bermassa 60 kg memanjat sebuah tangga berbentuk segitiga sama kaki sampai ketinggian 3 meter dari dasar seperti gambar berikut.Dengan mengabaikan massa tangga, tentukan besar tegangan tali penghubung antara sisi kanan dan kiri tangga, gunakan percepatan gravitasi bumig= 10 m/s2.(Sumber Soal:Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal OSN 2007 Seleksi Kabupaten/Kota)
SolusiGaya-gaya yang bekerja pada sistem: Fy= 0NA+ NB= mgNA+ NB= (60)(10)NA+ NB= 600 ....(Persamaan 1)
Langkah berikutnya adalah memisahkan sistem menjadi dua bagian, sebelah kiri (sisi AC) dan sebelah kanan (sisi BC).Tinjau sisi bagian kiri:Dengan titik C sebagai poros hitung momen gaya, diasumsikan tidak mengalami kesulitan dalam menentukan "jarak" tiap-tiap gaya ke poros titik C: C= 0NA(1) mg(0,25) T(15/2) = 0NA (10)(60)(0,25) T(15/2) = 0NA 150 (15/2) T = 0NA= 150 + (15/2) T ....(Persamaan 2)
Tinjau sisi bagian kanan: C= 0NB(1) + T(15/2) = 0NB+ (15/2) T = 0NB= (15/2) T.....(Persamaan 3)
Gabung Persamaan 1, 2 dan 3 dengan substitusi NAdan NBke persamaan 1NA+ NB= 600{ 150 + (15/2) T} + {(15/2) T} = 60015 T = 450T =450/15= 3015 Newton
Read more:http://fisikastudycenter.com/olimpiade-fisika/14-seri-olimpiade-fisika-soal-2#ixzz2OyLo3bly
