Soal Olimpiade Fisika

Soal- Soal Olimpiade Fisika

1.Sebuah peluru dengan kecepatan ditembakkan ke selembar papan dengan ketebalan h, sehingga kecepatan peluru menjadi v.
Hitung selang waktu peluru berada di papan, bila diasumsikan gaya hambatnya sebanding dengan kuadrat kecepatannya.

2.Sebuah peluru ditembakkan dari kaki bidang miring dengan kecepatan awal vo = 20 m/s dan arah 60 derajat terhadap horisontal. Bila sudut bidang miring adalah 15 derajat, carilah di mana peluru itu jatuh di bidang miring tersebut.

3.Sebuah bola bermassa m dilemparkan dengan sudut elevasi a terhadap arah horizontal dan dengan kecepatan awal vo . Tentukan momentum sudut terhadap titik awal pada titik tertinggi dari bola tersebut. Gunakan R untuk jarak mendatar maksimum dan H untuk titik tertinggi

4.Sebuah cakram dengan radius 0,2 m berputar pada porosnya denagn kecepatan sudut 4 rad/s, diperlambat dengan perlambatan a(t) = -2(2t + 3) rad/ s2 sehingga cakram suatu saat akan berhenti. Tentukan jumlah putaran yang dilakukan cakram hingga berhenti.

5.Sebuah partikel 1 bertumbukan elastis dengan partikel 2 yang diam. Tentukan perbandingan massa kedua partikel tersebut bila:
a.Setelah tumbukan sentral partikel2 tersebut bergerak berlawanan dengan kecepatan sama.
b.Setelah tumbukan partikel-partikel bergerak secara simetri dengan sudut 600.

6. 2 bola kecil bermassa m1 dan m2 diikat tali masing-masing sepanjang L. Mula-mula keduanya mempunyai selisih ketinggian d, dan m2 berada di posisi paling rendah. Bandul pertama dilepaskan dan menumbuk bandul kedua secara lenting.
Tentukan:
a. Kecepatan kedua bola sesaat setelah tumbukan
b.Tinggi naiknya pusat massa setelah tumbukan

7. Dua peluru ditembakkan mendatar dari ketinggian puncak menara dengan arah saling berlawanan. Kecepatan masing-masing peluru adalah 3 m/s dan 4 m/s. Tentukan:
a.Jarak kedua peluru ketika vektor kecepatan 2 peluru tersebut tegak lurus.
b.Ketinggian menara jika kecepatan kedua peluru membentuk sudut 45 derajat ketika sampai pada permukaan tanah.

8.Patrick mengikat 2 batu dengan seutas tali dan keduanya berjarak 40 cm. Jarak batu pertama dan ujung tali yang dipegang dan diputar oleh Patrick adalah 80 cm. Tentukan:
a.Selisih jarak keduanya di atas tanah bila kedua bagian tali putus ketika keduanya berada di puncak dan batu pertama jatuh di tanah pada jarak 4 m.
b.Jarak setiap batu dari tempat Patrick berdiri dan tinggi maksimum keduanya bila kedua bagian tali putus ketika tali membentuk sudut 30 derajat terhadap tanah dan batu sedang bergerak ke atas.

9.Perahu kecil bergerak searah arus sungai. Di dalam perjalanannya perahu melewati botol aqua. Setengah jam kemudian perahu berbalik arah dan berpapasan kembali dengan botol aqua pada jarak 8 km dari tempat ditemuinya semula. Hitung kecepatan arus sungai dan kecepatan perahu (abaikan waktu untuk berbalik arah)

10.Sebuah balok yang mempunyai berat M kg digantung dengan tali yang mempunyai panjang L cm hingga menyentuh tanah. Sebuah peluru bermasa m gram ditembakan ke arah balok yang diam sehingga balok berputar 2 putaran penuh. Berapa kecepatan minimum peluru saat menumbuk balok?
Gesekan balok dan peluru dengan udara diabaikan, begitu juga dengan lantai?

11. Sebuah peluru ditembakkan dari sebuah bidang berbentuk prisma segitiga seperti pada gambar dengan vo = 5 m/s. Tepat setelah peluru ditembakkan, balok prisma digeser ke kiri dengan kecepatan konstan 1 m/s. Pada saat t sekon, peluru menyentuh bidang prisma pada jarak L meter dari posisi awal.
a. Berapakah t?
b. Berapakah L?

12. Sebuah peluru ditembakkan oleh meriam yang dipasang di tepi gedung yang panjangnya aktifnya ( panjang yang digunakan untuk menembak peluru ) 5 m membentuk sudut dengan lantai 370 dari atap gedung yang tinginya 100 m . Bila peluru dalam meriam itu dipercepat ( sudah dikalkulasi dengan percepatan gravitasi bumi ) 160 m/s2 di dalam meriam , maka hitunglah titik tertingi , waktu untuk sampai di tanah , dan jarak tembakan dari kaki gedung tersebut . Abaikan gesekan angin dan gesekan dalam meriam .

13. Rupanya ada orang di sana , masalahnya dia itu kapten jendral , hitunglah jarak antara kapten jendral dengan ujung meriam tersebut ! ( ini soal jebakan , hati-hati )

14. Tentara yang menembaknya takut melihatnya , untuk itu peluru dari bola sepak , akibatnya kapten jendral itu mengejarnya . Hitunglah energi yang dikeluarkan oleh kapten jendral tersebut untuk ke atap gedung bila melalui tangga pasang . Berat kapten itu 50 kg . Abaikan energi untuk panas tubuh dan gesekan angin

15. Bila tentara itu lari darinya dan langsung berlari menuju tepi gedung dengan kecepatan 10 m/s . Malangnya , dia tidak mengetahui tidak ada tiang yang membatasi , maka otomatis ia terjun bebas . Hitunglah jarak jatuh dari kaki gedung ( abaikan gesekan angin ) !

16. Ternyata ia bertemu benda elastis yang menyebabkan ia tidak mati , tetapi kapten jendral itu menjadikan prajurit itu buronan . Bila setelah 2 sekon setelah tentara tersebut berlari dengan kecepatan10 m/s dari tempat tersebut , tentara yang lain menerima konfirmasi mati bagi si tentara tersebut , maka tentara terkonfirmasi mati pun berlari dipercepat dengan percepatan 2,5 m/s2 . Sedangkan tentara yang lain mengejarnya dari kaki gedung setelah menerima konfirmasi mati dengan percepatan 3 m/s2 . Bila tentara yang akan membunuhnya tersebut hanya bisa menembak dengan pas bila berjarak 50 meter dengan tentara yang dibunuh dan ia pun menembak pas 50 meter, maka hitunglah waktu penembakan dari saat ia mulai berlari ( tentara yang akan menembak ) dan jarak yang ditempuh untuk menembak

17. Akhirnya orang tersebut meninggal karena ditembak pas di jantung . Turut berduka cita . Pertanyaannya ( jawab di hati saja ) : Apakah ada orang lain yang pernah membuat soal seperti ini ?

18.Misalkan saja posisi benda setiap kali bergerak setelah t sekon ditulis sebagai s(t) dan kecepatan benda setiap kali bergerak setelah t sekon ditulis sebagai a(t) dimana : s(t)=a(t) dan waktu t=0, v(t)=8 m/s
maka hitunglah kecepatannya setelah e sekon, dimana e adalah bilangan Euler.

19.2 benda dengan massa yang sama...
Benda pertama jatuh bebas dari ketinggian 10 meter...
Benda kedua bergerak dengan percepatan 10 m/s2 sejauh 10 meter... (vo=0)
Benda mana yang memiliki kecepatan yang lebih tinggi setelagh menempuh jarak 10 meter jika gesekan diabaikan???

20.Sebuah benda bermassa 400 gram diletakkan di atas puncak menara setingi 40 meter. Peluru bermassa 100 gram ditembakkan mendatar denagn laju 50 m/s dan menembus benda tersebut. Jika benda jatuh sejauh 20 meter dari kaki menara tentukan jarak jatuh peluru dari kaki menara.

21.Batang kayu serbasama sepanjang 2 meter digantung dengan engsel pada ujung atasnya. Pada ujung bawah batang bermassa 800 gram ini ditembak peluru bermassa 200 gram dengan kecepatan 40 m/s. Jika peluru lengket pada ujung batang tentukan gerak linier batang.

22.Sebuah silinder dengan jari jari r (r = 0.2 R) berosilasi bolak-balik pada bagian dalam sebuah silinder dengan jari jari lebih besar R seperti pada gambar.
Anggap ada gesekan yang besar antara kedua silinder sehingga silinder tidak slip. Berapakah periode osilasi sistem (anggap sudut a kecil).
I=1/2 mr2

23.Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dengan percepatan a selama waktu t. Kemudian mobil bergerak dengan kecepatan konstan. setelah itu, mobil diperlambat dengan percepatan b selama waktu 0,5 t. Jika kecepatan rata-rata mobil itu v , hitung berapa lamakah mobil bergerak dengan kecepatan tetap?

24.Seorang pemukul golf menayukan stiknya mencapai ketinggian 1,6 m lalu melepaskannya memukul sebuah bola yang massanya 1/24,5 kali lebih ringan daripada massa benda-benda yang akan memukulnya , setelah dipukul , stik itu kemudian bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Bila hasil pukulan bola itu membentuk sudut 370 terhadap bidang tanah , :
1. Berapa lama bola itu terbang ?
2. Berapa jauhkan bola tersebut setelah mendarat ?
3. Berapa ketingian maksimumnya ?

25.Sebuah gaya F digunakan untuk menahan balok bermassa M pada sebuah bidang miring. Bidang miring membentuk sudut a terhadap horizontal, sementara F tegak lurus dengan bidang miring. Koefisien gesek antara permukaan bidang miring dan permukaan balok adalah u . Harga F minimum untuk membuat balok tidak bergerak?

26.Diketahui jarak mendatar bidang atas R dan bidang bawah x,
peluru ditembakkan dgn kec. v dan sudut A.
Bagaimana mengatur harga v dan sudut A agar jarak x sekecil
mungkin ? (Anggap v dapat berubah dari nol hingga suatu harga tertentu
dan sudut A dapat berubah secara kontinue. Ingat! peluru harus langsung
ke bidang bawah atau tidak boleh memantul di bidang atas lebih dahulu.

27.1/2 Tabung pejal (penampang 1/2 tabung jadi 1/2 Lingkaran),
jari-jari R,massa m, bagian lengkung tabung diletakkan di bidang miring dgn
sudut A, koef gesek statis Bidang miring dan tabung 0,3.
Brp sudut A agar tabung tepat akan bergerak ???

28.Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam dengan
percepatan α selama waktu t. Mobil kemudian bergerak
dengan kecepatan konstan. Setelah itu mobil diperlambat
dengan percepatan β selama waktu ½ t. Jika kecepatan
rata-rata mobil itu v, hitung berapa lama mobil bergerak
dengan kecepatan tetap?