Kumpulan latihan soal olimpiade fisika

1.Sebuah bola A dilemparkan vertical keatasdari tanah , dari ketinggian H secara bersamaan bola B di jatuhkan dari ketinggian yang sama. Pada saat kecepatan A dua kali kecepatan B keduanya bertumbukan di ketinggian h. carilah nilai h/H ! (10)

2. Dua bola dilemparkan dengan keceptan sama tapi dengan sudut berbeda, lihat gamabar. bola pertama tidak memantul dan bola yang lain memantul.  Cari sudut yang belum diketahui! Carilah perbandingan waktu tempuh kedua bola untuk mencapai jarak mendatar yang sama, D ! (10)

 

3. Balok yang tergantung bermassa m1 dan yang lain bermassa m2. semua permukaan licin dan massa tali dan pegas diabaikan. keadaan awal pegas tidak terenggang/termampatkan. Carilah perceapatan awal sistem! carilah titik setimbang sistem! sudut kemiringan Ѳ dan konstanta pegas k. (10)

 

4. Jarak antara A dan B adalah D=0,1m . koefisien gesek A dengan bidang miring μ1 dan  koefisien gesek A dengan bidang miring μ2. massa A dan B sama. tumbukan elastik. Carilah sayarat agar A dan B bertumbukan (berkaitan dengan koefisien gesek). Carilah waktu yang diperlukan keduanya bertumbukan. Carilah kecepatan masing-masing setelah tumbukan.(15)

5.Lihat gambar !diketahui massa M, m, gaya F, panjang L dan koefisien gesek kinetic  antara kedua balok  μ . lantai licin. Carilah waktu yang diperlukan m bergeser sejauh L ! carilah pergeseran balok M ! (10)

 

6. sebuah bola mempunyai kecepatan di titik tertinggi seperti di gambar(tali belum diputus). pada sudut Ѳ berapa tali harus diputus agar lintasan bola seperti pada gambar! (10)

7.Balok M dan m bergerak dengan kecepatan konstan v ke arah pegas. Lantai licin. Carilah koefisien gesek antara m dan M agar m tidak bergeser terhadap M !  carilah pemampatan maksimum pegas ! berpakah batas nilai v agar hal ini bisa terjadi ? konstanta pegas K. (10)

8.Sebuah bola billiard menuju dua bola yang lain. ketiga bola identik. carrilah besar dan arah kecepatan ketiga bola setelah tumbukan.  Asumsikan tumbukan elastik. (15)

 

9.Dua balok bermassa mA dan mB dihubungkan oleh pegas dengan konstanta pegas k. mula-mula sistem diam . sebuah peluru bermassa m dengan kecepatan v bersarang di balok A.  Carilah kecepatan maksimum A dan B ! Carilah pemampatan pegas maksimum. (10)

 

10. Bola bermassa m1 bergerak dengan kecepatan vA kearah bola B dan C yang bermassa m2. Tumbukan elastik anatar A dan B . Carilah kecepatan maksimum B dan C . carilah juga pemampatan pegas maksimum!(10)

 

11. Gambar di samping dilihat dari atas. bola berada di atas  permukaan licin. Carilah kecepatan sudut  dan tegagan tali ketika membentuk sudut Ѳ (dalam Vo, Lo,  R dan Ѳ ). (10)

 

 12.Seorang perenang ingin menyeberangi sungai dengan besar kecepatan 0,1 m/s terhadap arus sungai. Dia ingin lintasan yang dia tempuh sependek mungkin, kemanakah arah kecepatannya terhadap arus jika kecepatan arus (i) 0,01m/s  , (ii) 0,2m/s . asumsikan kecepatan arus sama di setiap titik. (10)

13. Sebuah peluru ditembakkan melewati sebuah gedung yang berketinggian H dan tebal D . Carilah kecepatan minimum peluru agar bisa melewati gedung, sudut tembakan terhadap horizontal posisi tembak peluru terhadap gedung ! (15)

14. Seseorang menendang bola diarahkan ke tembok yang jarak mendatarnya L. Bola mengenai sebuah titik yang tingginya h. Bola tersebut kembali titik asal penedangan. berapakah sudut elevasi penendangan, berapa kecepatan awal bola dan  waktu yang diperlukan bola balik ke titik asal ? (10)

15. Seorang tawanan perang mencoba melarikan diri dengan cara memanjat sudut tembok yang tegak lurus satu sama lain. Carilah gaya minimum yang dibutuhkan untuk menekan tembok agar tawanan tersebut bisa naik dengan kecepatan tetap. Berapa koefisien gesek minimum agar bisa memanjat? (15)

16. Sebuah mobil bermassa m=1000kg berkelajuan konstan v=20m/s  melewati jembatan yang berbetuk parabola melengkung ke bawah. lebar jembatan D=100m dan tinggi maksimum jembatan H=5m . Carilah gaya normal mobil ketika melewati (i) titik tertinggi , (ii) seperempat lembar jembatan.(15)

 17. Sebuah ketapel terbuat dari karet dengan kontanta kepagasan k. panjang normal 2a. ketapel diisi batu bermassa m diletakkan simetris ditengah, kemudian disimpangkan sejauh 3a/4. Carilah kecepatan batu ketika lepas ! (10)

 

18. Sebuah mobil bergerak lurus dengan percepatan constant dari kecepatan awal diam hingga kecepatan v  kemudian bertambah menjadi 2v relatif terhadap pengamat A yang diam di tanah. Menurut pengamat A Berapakah perbandingan bahan bakar yang dihabiskan dari 0->V kemudian dari v->2v  ?. Jika seorang pengamat B berada dalam kereta yang bergerak dengan kecepatan tetap v searah dengan mobil, Menurut pengamat B Berapakah perbandingan bahan bakar yang dihabiskan dari 0->V kemudian dari v->2v ? (10)

19. seorang bermassa M  diam di lantai licin melempar bola m dengan kecepatan relative terhadap dirinya sendiri. Bola membentuk sudut  terhadap hoirontal diamati orang lain yang diam.  adalah sudut yang diamati pelempar. Jarak bola dan pelempar ketika bola menyentuh lantai D . asumsikan bola dilempar dari tangan pada ketinggian h terhadap lantai. Carilah sudut   dan kecepatan orang ! (10)

20.  Sebuah kapal perompak mencoba melarikan diri dari sebuah pantai dengan kecepatan tetap. Kapal mariner TNI mengejar dengan kecepatan tetap yang berada pada jarak L dengan perompak. mula-mula arah kecepatan keduanya tegak lurus. kapal mariner selalu diarahkan ke kapal perompak kemudian berhasil menangkapnya pada jarak L dari pantai. berapakah perbandingan kecepatan kedua  kapal agar hal tersebut bisa terjadi ? (15)

21. Seorang bungee jumper yang tinggi h=2m  melompat dari ketinggian H=25m di atas air danau.  Orang tersebut diikat kakiknya kemudian melompat dengan kecepatan awal nol. Kepala orang tersebut hampir menyentuh air danau dan kecepatannya nol. Carilah panjang normal tali dan kecepatan maksimum orang ? (10)

22. Sebuah balok m  mula-mula diam di bidang mirin ketinggian h. balok tersebut meluncur dan menyetuh permukaan papan M panjang L yang mula-mula diam di atas lantai licin. kofisien gesek antar papan dan balok μ. balok diam diam setelah menempuh jarak relatif L terhadap papan. Carilah usaha oleh gaya gesek, waktu yang dibutuhkan  balok menempuh jarak L relatif terhadap papan  dan perpindahan papan ! (10)


Oleh:Nailul Hasan, doktor fisika lulusan Universitas Tohoku , Jepang. Pernah meraih medali emas  dua kali di olimpiada fisika mahasiswa, Olimpiade Nasional Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Perguruan Tinggi (ON MIPA-PT) 2010 dan 2011.