10
 L TIH N OLIMPI DE FISIK SM Bagian Mekanika Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) A. Mekanika 1 1. Seseorang berlari dalam gerbong kereta api yang tengah bergerak dengan kecepatan 20 m/s terhadap stasiun. Jika kecepatan orang itu terhadap kereta 2 m/s, maka kecepatan relatif orang itu terhadap stasiun bila arah larinya searah gerak kereta adalah: .......m/s a. 22 b. 20 c. 18 d. 16 e. 12 JAWABAN : A 2. Pada soal di atas, kecepatan orang terhadap stasiun bila orang berlari ke bagian belakang kereta adalah: a. 22 m/s c. 18 m/s e. 12 m/s  b. 20 m/s d. 16 m/s JAWABAN : C 3. Dalam suatu lomba dayung tradisional, sebuah  perahu harus menemp uh jarak pe rgi-pulang (AB    BA) seperti pada gambar: Bila kecep  atan arus terhadap garis start (titik A)  besarnya 2 m/s, dan kecepata n perahu terhadap arus air konstan 4 m/s, maka waktu yang dibutuhkan kontestan tersebut untuk menyelesaikan lomba = … a. 20 s c. 80 s e. 100 s  b. 60 s d. 90 s JAWABAN : C 4. Dari sebuah balon udara yang naik secara vertikal dengan kecepatan 5 m/s, ditembakan sebuah peluru pada arah mendatar dengan kecepatan 100 m/s. Peluru tersebut ditembakan ketika ketinggian balon 100 m di atas tanah. Hitung jarak terjauh secara horizontal tempat  peluru me ncapai ta nah....meter a. 100  5  c. 200  3  e. 500  b. 250 d. 200  5  JAWABAN : E 5. Sebuah peluru yang ditembahkan dengan sudut elevasi tertentu memiliki vektor posisi yang dinyatakan sebagai berikut :   j t t ti r  2 5 3 30 30   . jarak terjauh yang dapat dicapai oleh peluru adalah...m a. 135 c. 270  b. 180  3  d. 135  3  e. 180 JAWABAN : B 6. Pada soal nomor 5, tinggi masimum yang dapat dicapai oleh peluru adalah...m. a. 135 c. 180 e. 270  b. 180  3  e. 135  3  JAWABAN : A 7. Pada soal nomor 5, berapakah sudut elevasinya?.... a. 30 o  b. 37 o  c. 45 o  d. 53 o  e. 60 o  JAWABAN : E 8. Posisi sebuah partikel yang bergerak dinyatakan dengan persamaan x = (6t 2   t 3 ) m. Posisi partikel  pada saa t kecepa tanya maksimum adalah... .m a. 32 b. 24 c. 16 d. 12 e. 2 JAWABAN : C 9. Sebuah mobil hendak menyeberangi sungai tanpa jembatan seperti pada gambar:Kecepatan minimal mobil agar dapat selamat sampai di seberang = …. a. 10 m/s.  b. 8 m/s. c. 5 m/s. d. 4 m/s. e. 2 m/s. JAWABAN : B 10. Pak Wahyu Purwandoko mengemudi motornya melintasi mobil polisi yang sedang diam dengan kecepatan konstan 25 m/s. Mobil polisi mencoba mangejar pengemudi tersebut. Polisi mulai bergerak pada saat jarak keduanya 25 m. mobil polisi melaju dengan percepatan 8 m/s 2  sampai kecepatan konstan 30 m/s. Tentukan  pada jarak berapa polisi akan menyalip pak Wahyu Purwandoko tersebut terhitung dari  posisi diam polisi! a. 380,25 m c. 431,25 m e. 345,75  b. 330,75 m e. 350,75 m JAWABAN : C 11. Sebuah benda bergerak dengan arah vertikal memiliki persamaan lintasan y=(27t   t 3 ) m. Ketinggian masimum yang dapat dicapai oleh  benda ini adalah.. ...m a. 3 b. 27 c. 54 d. 81 e. 108

Latihan Olimpiade Fisika Sma

Embed Size (px)

DESCRIPTION

r

Citation preview

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 1

    LATIHAN OLIMPIADE FISIKA SMA

    Bagian Mekanika Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro)

    A. Mekanika 1 1. Seseorang berlari dalam gerbong kereta api

    yang tengah bergerak dengan kecepatan 20 m/s

    terhadap stasiun. Jika kecepatan orang itu

    terhadap kereta 2 m/s, maka kecepatan relatif

    orang itu terhadap stasiun bila arah larinya

    searah gerak kereta adalah: .......m/s

    a. 22 b. 20 c. 18 d. 16 e. 12

    JAWABAN : A

    2. Pada soal di atas, kecepatan orang terhadap

    stasiun bila orang berlari ke bagian belakang

    kereta adalah:

    a. 22 m/s c. 18 m/s e. 12 m/s

    b. 20 m/s d. 16 m/s

    JAWABAN : C

    3. Dalam suatu lomba dayung tradisional, sebuah

    perahu harus menempuh jarak pergi-pulang (AB

    BA) seperti pada gambar:

    Bila kecepatan arus terhadap garis start (titik A)

    besarnya 2 m/s, dan kecepatan perahu terhadap

    arus air konstan 4 m/s, maka waktu yang

    dibutuhkan kontestan tersebut untuk

    menyelesaikan lomba =

    a. 20 s c. 80 s e. 100 s

    b. 60 s d. 90 s

    JAWABAN : C

    4. Dari sebuah balon udara yang naik secara

    vertikal dengan kecepatan 5 m/s, ditembakan

    sebuah peluru pada arah mendatar dengan

    kecepatan 100 m/s. Peluru tersebut ditembakan

    ketika ketinggian balon 100 m di atas tanah.

    Hitung jarak terjauh secara horizontal tempat

    peluru mencapai tanah....meter

    a. 100 5 c. 200 3 e. 500

    b. 250 d. 200 5

    JAWABAN : E

    5. Sebuah peluru yang ditembahkan dengan sudut

    elevasi tertentu memiliki vektor posisi yang

    dinyatakan sebagai berikut :

    jtttir 2533030 . jarak terjauh yang dapat dicapai oleh peluru adalah...m

    a. 135 c. 270

    b. 180 3 d. 135 3 e. 180

    JAWABAN : B

    6. Pada soal nomor 5, tinggi masimum yang dapat

    dicapai oleh peluru adalah...m.

    a. 135 c. 180 e. 270

    b. 180 3 e. 135 3

    JAWABAN : A

    7. Pada soal nomor 5, berapakah sudut

    elevasinya?....

    a. 30o b. 37o c. 45o d. 53o e. 60o

    JAWABAN : E

    8. Posisi sebuah partikel yang bergerak dinyatakan

    dengan persamaan x = (6t2t3) m. Posisi partikel

    pada saat kecepatanya maksimum adalah....m

    a. 32 b. 24 c. 16 d. 12 e. 2

    JAWABAN : C

    9. Sebuah mobil hendak menyeberangi sungai

    tanpa jembatan seperti pada gambar:Kecepatan

    minimal mobil agar dapat selamat sampai di

    seberang = .

    a. 10 m/s.

    b. 8 m/s.

    c. 5 m/s.

    d. 4 m/s.

    e. 2 m/s. JAWABAN : B

    10. Pak Wahyu Purwandoko mengemudi motornya

    melintasi mobil polisi yang sedang diam dengan

    kecepatan konstan 25 m/s. Mobil polisi

    mencoba mangejar pengemudi tersebut. Polisi

    mulai bergerak pada saat jarak keduanya 25 m.

    mobil polisi melaju dengan percepatan 8 m/s2

    sampai kecepatan konstan 30 m/s. Tentukan

    pada jarak berapa polisi akan menyalip pak

    Wahyu Purwandoko tersebut terhitung dari

    posisi diam polisi!

    a. 380,25 m c. 431,25 m e. 345,75

    b. 330,75 m e. 350,75 m

    JAWABAN : C

    11. Sebuah benda bergerak dengan arah vertikal

    memiliki persamaan lintasan y=(27tt3) m.

    Ketinggian masimum yang dapat dicapai oleh

    benda ini adalah.....m

    a. 3 b. 27 c. 54 d. 81 e. 108

    JAWABAN : C

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 2

    12. Sebuah pegas dengan panjang L memiliki

    konstanta pegas k. Apabila pegas ini dipotong

    menjadi n bagian dengan sama panjang, maka

    konstanta masing masing pegas hasil

    potongan adalah....

    a. k c. nk e. (n+1)k

    b. k/n d. k + n

    JAWABAN : C

    13. Mobil mainan dipercepat dengan percepatan

    tetap 4 m/s2 dari kecepatan mula mula 8 m/s

    selama selang waktu tertentu, dan setelah itu

    diperlambat dengan perlambatan tetap 2 m/s2

    hingga berhenti. Jika selang waktu total proses

    percepatan dan perlambatan adalah 7 sekon,

    maka tentukan kecepatan maksimum mobil

    mainan ini.....

    a. 10 m/s c. 14 m/s e. 18 m/s

    b. 12 m/s d. 16 m/s

    JAWABAN : B

    14. Kembali pada data soal nomor 13 di atas.

    Berapakah jarak total yang telah ditempuh

    mobil mainan ini dari keadaan diam sampai

    berhenti, apabila dari keadaan diam hingga

    mencapai kecepatan 8 m/s mobil mainan

    dipercepat 2,5 m/s2 ?.....

    a. 53,8 m c. 50 m e. 45,8 m

    b. 50,8 m d. 48,5 m

    JAWABAN : A

    15. Sebuah paku panjangnya 10 cm ingin

    ditancapkan pada papan kayu yang memiliki

    gaya tahan rata rata sebesar 180 N dengan

    menggunakan palu bermassa 1,5 kg. Apabila

    untuk menancapkan paku ini, palu diangkat

    dengan ketinggian rata rata 30 cm dan

    percepatan gravitasi g = 10 m/s2. Maka berapa

    kali paku harus dipukul dengan palu agar paku

    menjadi rata dengan permukaan kayu?.....

    a. 2 kali c. 6 kali e. 10 kali

    b. 4 kali d. 8 kali

    JAWABAN : B

    16. Sebuah balok bermassa 4 kg diatas lantai

    dengan koefisien gesek statis dan kinetis 0,4 dan

    0,2. Jika balok ditarik gaya 6 N, maka besar

    gaya geseknya adalah ...

    a. 40 N b. 20 N c. 16 N d. 6 N e. 2 N

    JAWABAN : D

    17. Seorang anak yang sedang berlari dengan

    kelajuan 4 m/s melempar bola tenis dengan

    kecepatan relative terhadap dirinya 2 m/s secara

    horizontal. Bola terlepas dari tangan anak

    tersebut pada ketinggian 180 cm. Nola tenis

    akan mengalami pemantulan saat menumbuk

    lantai sampai pada akhirnya bola tenis tidak

    memantul sama sekali. Apabila koefisien

    restitusi adalah 0,25, maka jarak horizontal yang

    ditempuh bola tenis dihitung dari bola lepas dari

    tangan sampai bola tidak memantul kembali

    adalah.... meter

    a. 3 b. 4 c. 5 d. 6 e. 7

    JAWABAN : B

    18. Sebuah kontener yang terbuka bagian

    belakangnya membawa sebuah kotak.

    Berapakah percepatan yang diperbolehkan pada

    supir agar kotak tidak bergerak jika koefisien

    gesek statis s = 0,5. Dan bila sopir tepat

    melampaui percepatan yang diperbolehkan

    tersebut, maka kotak akan bergerak kebelakang.

    Jika koefisien gesek kinetis antara balok dan

    bak kontener adalah 0,4 dan jarak kotak ke

    ujung belakang bak kontener adalah 1,5 m,

    tentukan berapa lama kotak akan bergerak ke

    belakang terhitung sejak kotak mulai bergerak

    sebelum kotak terjatuh dari kontener?

    a. sma /5 dan st 5

    b. sma /10 dan st 10

    c. sma /5 dan st 3

    d. sma /10 dan st 6

    e. sma /7 dan st 10

    JAWABAN : C

    19. Mbah Cokro sedang berjalan menaiki sebuah

    eskalator yang bergerak naik dengan kecepatan

    gerak eskalator adalah 8 m/s. Jika mbah cokro

    itu diam di eskalator untuk mencapai atas dia

    butuh waktu 5 sekon, sedangkan jika dia

    berjalan membutuhkan waktu 4 sekon. Maka

    berapakah kecepatan berjalan mbah cokro

    itu?.....

    a. 1 m/s c. 3 m/s e. 5 m/s

    b. 2 m/s d. 4 m/s

    JAWABAN : B

    20. Wawan Hermanto sedang memadamkan

    kebakaran dengan selang penyemprot air yang

    berdiameter 10 cm dengan gaya 200 N. Apabila

    massa jenis air 1 gr/cm3, berapakah kelajuan air

    yang keluar dari mulut selang?

    a. s

    m

    40 d.

    sm80

    b. s

    m

    80 e.

    sm

    200

    c. s

    m40

    JAWABAN : B

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 3

    21. Pak Nahrowi melempar bola dengan kecepatan

    awal 50 m/s dan sudut elevasi 600 terhadap arah

    horizontal. Saat mencapai titik tertinggi, bola

    menumbuk dinding vertikal. Bila kecpatan bola

    saat mencapai tanah adalah 43,75 m/s. Maka

    berapakah koefisien restitusi tumbukan?......

    a. 0,25 b. 0,5 c. 0,75 d. 1 e. 6,25

    JAWABAN : A

    22. Seorang yang massanya 80 kg ditimbang dalam

    sebuah lift. Jarum timbangan menunjukkan

    angka 1000 newton. Apabila percepatan

    gravitasi bumi = 10 m/s2 dapat disimpulkan

    bahwa....

    a. massa orang di dalam lift menjadi 100 kg

    b. lift sedang bergerak ke atas dengan

    kecepatan tetap

    c. lift sedang bergerak ke bawah dengan

    kecepatan tetap

    d. lift sedang bergerak ke bawah dengan

    percepatan tetap

    e. lift sedang bergerak ke atas dengan

    percepatan tetap JAWABAN : D

    23. Jika gaya F bekerja pada sebuah benda bermasa

    m1 menghasilkan percepatan 1a , bekerja pada

    benda bermasa m2 menghasilkan percepatan 2a

    . Bila m1 > m2, berapa percepatan yang

    dihasilkan gaya F yang bekerja pada benda

    bermasa (m1+m2)?......

    a. 21

    21

    aa

    aa c.

    21

    21

    aa

    aa

    e.

    2

    1

    a

    a

    b. 21

    21

    2 aa

    aa d.

    21

    21

    aa

    aa

    JAWABAN : C

    24. Tiga buah benda A, B dan C tersusun seperti

    tampak pada gambar memiliki massa masing

    masing 6 kg, 4 kg, dan 8 kg. Massa tali dan

    katrol diabaikan. Koefisien gesek antara B dan

    bidang 0,25. Bila gaya tegangan tali yang

    dialami 25 N, maka koefisien gesek antara A

    dengan bidang adalah....

    a. 3

    1 c.

    12

    1

    b. 6

    1 d.

    24

    1 e.

    36

    1

    JAWABAN : D

    25. Koefisien gesek statis antara sebuah lemari kayu

    dan lantai kasar suatu bak truk sebesar 0,75.

    Jadi, percepatan maksimum yang masih boleh

    dimiliki truk agar lemari tetap tak bergerak

    terhadap bak truk itu adalah . . . . m/s2

    a. nol b.0,75 c. 2,5 d. 7,5 e. 10

    JAWABAN : D

    26. Suatu benda bergerak sepanjang garis lurus

    dengan percepatan 2/4 smxa . Jika benda

    bermassa 500 gram dan berkecepatan 4 m/s saat

    benda di x = 0, maka gaya maksimum yang

    dialami benda ini adalah..... N

    a. 2 c. 2 2 e. 4 2

    b. 2 d. 4 JAWABAN : D

    27. Dua buah partikel bergerak dengan percepatan

    masing masing 1a dan 2a yang dinyatakan

    sebagai fungsi t. Grafik percepatan terhadap

    waktu di bawah ini menggambarkan percepatan

    untuk masing masing partikel. Maka

    berapakah selisih kecepatan kedua partikel ini

    setelah bergerak dari t = 0 s sampai t = 4 s ?.....

    a. 4 m/s

    b. 5 m/s

    c. 3

    16 m/s

    d. 4

    18 m/s

    e. 5

    21 m/s JAWABAN : C

    28. Sebuah mobil bergerak dengan persamaan

    percepatan sebagai fungsi posisi dengan

    memenuhi hukum = 122 + 20 5. Bila

    kecepatan awal dan posisi awal mobil adalah

    nol, maka tentukan persamaan kecepatan mobil

    sebagai fungsi posisi.

    a. 43 + 102 5

    b. 83 + 102 5 1

    2

    c. 83 + 202 10 1

    2

    d. 83 + 202 10

    e. 43 + 102 5 1

    2

    JAWABAN : C

    29. Hitung percepatan yang timbul pada sistem

    dalam gambar! Anggap katrol licin. Jika

    Koefisien gesekan antara permukaan benda

    adalah .

    a. 10

    2

    mm

    gm

    b.

    210

    21

    mmm

    gmm

    c.

    210

    210

    mmm

    gmmgm

    d.

    210

    210

    mmm

    gmmm

    e.

    210

    210

    mmm

    gmmgm

    JAWABAN : C

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 4

    30. Pada soal nomor 29, Hitung tegangan tali antara

    benda 1 dan benda 2!

    a.

    210

    210

    mmm

    gmmgm

    d.

    210

    20 1

    mmm

    gmm

    b.

    210

    210

    mmm

    mmgm

    e.

    210

    210

    mmm

    mmgm

    c.

    210

    10 1

    mmm

    gmm

    JAWABAN : C

    31. Peluru dengan massa 5 gram ditembakan pada

    balok bermassa 1 kg. Seperti ditunjukan pada

    gambar di bawah. Balok semula diam di atas

    bidang licin. Dan dihubungkan dengan sebuah

    pegas yang memiliki konstanta pegas 900 N/m.

    Jika setelah tumbukan, balok berpindah sejauh 5

    cm ke kanan, tentukan kecepatan peluru setelah

    menembus balok adalah......

    a. 32 m/s

    b. 65 m/s

    c. 92 m/s

    d. 100 m/s

    e. 204 m/s

    JAWABAN : D

    32. partikel bermassa m yang awalnya dalam

    keadaan diam dilepaskan dari posisi b terhadap

    titik setimbang sedemikian rupa sehingga ketika

    dilepas akan bekerja gaya F = -kx-2

    . Tentukan

    waktu yang diperlukan untuk mencapai titik

    setimbang!

    a. k

    mbbt

    24

    d.

    k

    mbt

    22

    b. k

    mbbt

    22

    e.

    k

    mbt

    24

    c. mk

    bbt

    2

    JAWABAN : B

    33. Balok logam bermassa m bergerak pada bidang

    horizontal sedemikian rupa sehingga terdapat

    gaya hambat F(v) = -cv3/2

    . Jika laju awal balok

    adalah vo pada saat x = 0, tentukan jarak tempuh

    terjauh dari balok!....

    a. 02

    vc

    mx d. 02 v

    c

    mx

    b. 02vc

    mx e. 0

    2v

    m

    cx

    c. 04

    vc

    mx JAWABAN : A

    34. Sebuah mobil bermassa 3 ton melewati tikungan

    dengan jari-jari 30 m dan kemiringan jalan 37.

    Jika jalan licin maka kecepatan maksimum dari

    mobil agar tidak slip di tikungan tersebut adalah

    .... m/s

    a. 4 b. 7 c. 10 d. 14 e. 15

    JAWABAN : E

    35. Sebuah beban bermassa m, digantung pada

    pegas dengan ketetapan k, bergerak dngan

    frekuensi f1. Bila pegas dipotong menjadi dua

    bagian dengan sama panjang dan beban yang

    sama di gantungkan pada salah satu potongan

    pegas, ternyata frekuensi getarnya f2. Maka

    perbandingan f1 : f2 =.....

    a. 2:1 c. 1:1 e. 2:3

    b. 1:2 d. 3:2

    JAWABAN : A

    36. Kelereng yang mula mula diam jatuh ke dalam

    drum oli, sehingga percepatanya dapat

    dirumuskan BvAa dengan A dan B

    sebagai konstanta. Tentukan persamaan

    kecepatan sebagai fungsi waktu.

    a. 2t

    B

    Av d. Bte

    B

    Av 1

    b. BteB

    Av 1 e. Bte

    B

    Av 1

    c. 21 BteB

    Av JAWABAN : D

    37. Sebuah benda bermassa M = 16 gram terikat

    pada pegas dengan konstanta 10 N/m. Benda

    tersebut melakukan getaran harmonis sederhana

    dengan amplitudo 4 cm pada lantai horizontal

    licin seperti tampak pada gambar berikut. Pada

    saat melalui titik seimbangnya ( x = 0 ) sebuah

    benda m = 9 gram diletakan di atas benda M,

    sehingga keduanya melakukan gerak harmonis

    secara bersama sama dengan amplitudo....

    a. 1,2 cm

    b. 1,5 cm

    c. 2,0 cm

    d. 2,5 cm

    e. 3,2 cm

    JAWABAN : E

    38. Balok besi yang berkalor jenis 450 joule/kgK.

    Bergerak pada permukaan bidang miring

    dengan koefisien gesek kinetik 0,2, meluncur

    dari keadaan diam. Beda suhu yang dialami

    balok saat ada di puncak dan di kaki bidang

    miring adalah....

    a. 0,0014 oC d. 0,0057 oC

    b. 0,0028 oC e. 0,0083 oC

    c. 0,0032 oC

    JAWABAN : D

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 5

    39. Sebuah satelit mengitari bumi dengan kecepatan

    r

    GMv

    2

    5 saat berada di r dari pusat bumi (

    M massa bumi ). Satelit bergerak menjauhi

    bumi. Kecepatan satelit saat berada di 4r dari

    pusat bumi adalah....

    a. v3

    2 c. v

    2

    1 e. v

    4

    5

    b. 0 d. v JAWABAN : C

    40. Seorang anak kecil massanya 20 kg berlari

    dengan kecepatan 1,6 m/s. Anak kecil

    tadimenjangkau sebuah tali massanya 4 kg dan

    panjangnya 9 m, yang menjuntai dari dahan

    pohon. Anak tersebut kemudian berayun di

    tali.laju linier anak tadi saat mulai berayun

    sebesar....

    a. 3,9 m/s c. 1,3 m/s e. 1,5 m/s

    b. 2,6 m/s d. 3 m/s

    JAWABAN : C

    41. Sebuah selang berdiameter 2,5 cm digunakan

    untuk mengisi bak dengan volume 30 L.

    Diperlukan waktu selama 1 menit untuk mengisi

    bak tersebut. Air keluar dari selang melalui

    sebuah kran berdiameter 0,5 cm. Kecepatan air

    keluar dari kran sebesar....

    a. 1,02 m/s c. 12,2 m/s e. 2,5 m/s

    b. 10 m/s d. 8,8 m/s

    JAWABAN : E

    42. Sebuah sepedah bergerak dengan percepatan 0,2

    m/s2. Sepedah tersebut melintasi sebuah lintasan

    lengkung dengan jejari kelengkungan 10 m

    dengan laju 1 m/s. Bila te dan re masing

    masing merupakan vektor satuan arah

    tangensial dan radial. Maka pada saat di lintasan

    ini percepatan total sepedah adalah....

    a. tea 2,0

    d. tr eea 1,02,0

    b. rt eea 1,02,0

    e. rea 2,0

    c. rt eea 1,02,0

    JAWABAN : C

    43. Sebuah objek bermassa 1 kg jatuh ke dalam

    danau dengan besar kecepatan 8 m/s. Di titik

    dengan kedalaman 10 m dan jarak horizontal 2

    m dari posisi menyentuh danau, kecepatan

    objek teramati 2 m/s. Kerja yang dilakukan oleh

    gaya hambat air sebesar..... joule.

    a. -30 c. 130 e. -98

    b. 98 d. -130 JAWABAN : D

    44. Sebuah papan, massanya 4 kg dan panjangnya 4

    m terletak dipermukaan es, tidak ada gesekan

    antara papan dengan permukaan. Seorang anak,

    massanya 16 kg, diam berdiri di atas papan

    tersebut, kemudian tiba tiba melompat dengan

    kecepatan jiv 5,12

    m/s. Kecepan papan

    meluncur karena anak melompat adalah....

    a. 8 m/s c. -8 i m/s e. 6 i m/s

    b. 6 m/s d. 8 i m/s

    JAWABAN : C

    45. Dua batu A dan B dilemparkan vertikal ke atas

    dengan laju awal yang sama yaitu vo, tetapi batu

    A dilemparkan 4 sekon lebih dulu. Tentukan

    waktu yang diperlukan batu A untuk bertemu

    dengan batu B adalah....

    a. g

    h2 c. 4

    g

    vo e. 2g

    vo

    b. g

    v0 d. 4g

    vo JAWABAN : E

    46. Pada soal nomor 45, berapakah ketinggian

    kedua batu saat bertemu?.....

    a. gg

    vo 22

    2

    d. gg

    vo 42

    2

    b. gg

    vo 22

    2

    e. g

    vo

    2

    2

    c. 25.0 gttvo JAWABAN : B

    47. Kapal boat dalam keadaan bergerak dengan

    kecepatan vo tiba tiba mesinya dimatikan.

    Dengan asumsi bahwa terdapat gaya gesekan

    bvF . Tentukan posisi kapal boat saat t

    adalah......

    a. 2

    2

    1t

    m

    bvtvx oo d.

    2

    2

    1t

    m

    bvx o

    b. 2

    2

    1t

    m

    bvtvx oo e.

    2tm

    bvtvx oo

    c. 2

    2

    1t

    m

    bvtvx oo JAWABAN : C

    48. Pada soal nomor 47, tentukan jarak terjauh yang

    ditempuh oleh kapal boat setelah mesin

    dimatikan adalah.....

    a. mbvx o d. 12 bmvx o

    b. b

    mvx o

    2 e.

    b

    mvx o

    2

    c. mbvx o JAWABAN : B

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 6

    B. Mekanika 2 1. Box lift 0,5 ton dari lantai dasar bergerak ke

    atas dengan percepatan 2 ms-2

    .

    d. berapa tegangan kabel selama lift bergerak?

    e. Bila pada ketinggian 4 meter tiba-tiba kabel

    lift putus, berapa ketinggian maksimum yang

    dicapai lift?

    2. Sebuah benda terletak pada bidang papan kasar.

    Perlahan-lahan papan diangkat di salah satu

    ujungnya sehingga ujung lain membentuk sudut

    terhadap horisontal. Ketika sudut yang dibentuk

    antara papan dengan lantai benda mulai

    bergerak turun. Tentukan nilai koefisien gesek

    statis (s) dalam !

    3. Sebuah helikopter bermassa 300 kg bergerak

    vertikal ke atas dengan percepatan 2 m/s2.

    Seorang tentara bermassa 60 kg memanjat tali

    yang menjulur dari helikopter dengan kecepatan

    tetap 1 m/s relatip terhadap helikopter. Gaya

    tegangan tali saat itu adalah.....

    4. Sebuah balok bermassa 5 kg mula mula diam di

    atas lantai. Pada balok ini ditarik keatas dengan

    gaya 60 N selama 2 sekon lalu dilepaskan bila

    percepatan gravitasi 10 m/s2. Maka tentukan

    tinggi maksimum balok ini.....

    5. Sebuah benda diikat dengan tali ringan dan

    digantung pada atas gerbong kereta api yang

    sedang bergerak dengan percepatan a. Jika g

    adalah percepatan grafitasi, tentukan sudut

    simpang () yang terjadi pada kasus ini

    (nyatakan dalam a dan g) !

    6. Sebuah gaya F bekerja pada benda m1

    menghasilkan percepatan 1a sedangakan

    bekerja pada benda m2 menghasilkan

    percepatan 2a . Maka tentukan percepatan bila

    gaya F bekerja pada benda bermasa (m1+m2)

    dinyatakan dalam 1a dan 2a ...

    7. Sebuah pesawat terbang SAR menjatuhkan

    sebuah paket ransum darurat kepada

    sekelompok penjelajah yang terdampar. Jika

    pesawat itu terbang mendatar dengan kecepatan

    20 m/s pada ketinggian 100 m di atas tanah,

    dimana paket ransum itu menyentuh tanah

    relatif terhadap titik ransum?.....

    8. Sebuah benda bergerak ke arah sumbu x positif

    dengan percepatan yang berlawanan dengan

    arah kecepatan dan proporsional dengan

    lajunya. Bila dinyatakan secara matematis,

    persamaan gerak ini adalah kva . Diketahui

    bahwa pada saat 0t kecepatan awal benda

    adalah 0v dan posisi awal 0x . Bila k adalah

    konstanta, maka tentukan kecepatan dan posisi

    sebagai fungsi waktu.

    9. Suatu titik zat bergerak pada sumbu x secara

    GLBB dengan percepatan 5m/s2. Pada saat

    bergerak 2 sekon kecepatannya 20 m/s. Mulai

    berangkat kedudukannya di x = -15m. Tentukan

    persamaan posisi titik zat tersebut.

    10. Perhatikan gambar:

    Buah apel (A) dilempar vertikal ke atas dengan

    kecepatan 35 m/s. 2 detik setelah apel

    dilemparkan, senapan B melepaskan peluru

    dengan sudut elevasi 53o. Berapa kecepatan

    peluru agar apel dapat tertembak?

    11. Sebuah pesawat terbang mendatar dengan

    kecepatan 80 m/s pada ketinggian 800 meter di

    atas tanah. Pada jarak mendatar 920 meter dari

    pesawat, sebuah tank tepat mulai bergerak

    berlawanan arah dengan kecepatan tetap 10 m/s.

    Kapan pesawat harus menjatuhkan bom agar

    tank dapat dibombardir?

    12. Sebuah batu dilempar pada jalan berkemiringan

    45o seperti pada gambar berikut:

    Bila batu dilempar dengan kecepatan 502 m/s

    dan membentuk sudut 37o terhadap bidang

    jalan, tentukan jarak (L) tempat jatuhnya batu

    tersebut dari titik lemparan!

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 7

    13. Kereta lori dengan

    beban m1 dan m2

    seperti pada gambar:

    Bila koefisien gesek

    antara beban dengan

    permukaan bidang

    kereta 0,5, m1 = 12 kg dan m2 = 4 kg, tentukan

    percepatan kereta agar kedua beban tidak

    bergeser dari tempatnya!

    14. Peti bermassa m diangkut dengan truk tronton

    seperti pada gambar:

    (s = 0,2 dan k

    = 0,1)

    a. Berapa percepatan maksimum truk agar peti

    tidak tergelincir?

    b. Jika percepatan truk 3 ms-2, kapan peti mulai

    terguling dari ujung belakang truk?

    15. Sebuah benda bermassa 4 kg dijatuhkan dari

    ketinggian 100 m. Bersamaan dengan itu tepat

    di bawah benda ditembakan vertikal ke atas

    sebuah benda lain yaang bermasa 2 kg dengan

    kecepatan awal 50 m/s. Apabila gesekan udara

    diambaikan maka kedua bebda itu bertumbukan

    pada ketinggian?.....

    16. Sebuah partikel bergerak pada suatu lingkaran

    mengikuti persamaan lintasan

    201632 23 ttts , s merupakan panjang busur lingkaran yang ditempuh. Jika

    pada saat 3 sekon percepatan total partikel

    adalah 50 m/s2. Maka jari jari lintasanya

    adalah.....

    17. Sebuah partikel bergerak pada suatu lingkaran

    dengan persamaan lintasan 2032 2 tts .

    Jika partikel ini bergerak membentuk jari jari 3

    m, maka setelah bergerak berapa sekon partikel

    ini memiliki percepatan total 5 m/s2?....

    18. Anda memiliki sebuah truk pengangkut material

    yang digunakan untuk mengangkut semen

    langsung dari pabriknya. Setiap kali memuat

    semen, truk anda melewati corong penuang

    semen yang memiliki debit 800 liter per detik.

    Jika truk material anda memiliki massa 10 ton

    dan melintas dengan kecepatan 5 m/s,

    berapakah kecepatannya setelah diisi semen

    selama 5 detik? berapakah gaya dan daya

    mekanik yang mesin truk keluarkan saat

    melewati corong penuang agar kecepatan truk

    tidak berubah (tetap 5 m/s)? (Keterangan :

    massa jenis semen 2500 kg/m3, abaikan gesekan

    truk dengan jalanan maupun udara)

    19. Sebuah elevator naik dengan percepatan ea .

    Saat ketinggian elevator terhadap tanah adalah h

    dan kecepatanya adalah ev (anggap t = 0),

    sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan

    kelajuan bev relatif terhadap elevator.

    Percepatan gravitasi adalah g, maka tentukan :

    a. Waktu yang diperlukan bola untuk mencapai

    ketinggian maksimum relatif terhadap bumi.

    b. Ketinggian maksimum bola relatif terhadap

    tanah.

    c. Percepatan bola relatif terhadap kerangka

    elevator

    d. Waktu yang diperlukan bola untuk mencapai

    ketinggian maksimum relatif terhadap

    elevator.

    e. Ketinggian maksimum bola relatif terhadap

    elevator.

    f. Kapan bola kembali menyentuh elevator?

    20. Sebuah benda bermassa M dihubungkan dengan

    benda bermassa m melalui sebuah tabung licin.

    Perhatikan gambar berikut,

    L

    Bila benda bermassa m bergerak melingkar

    secara horizontal, maka tentukan frekuensi

    putarannya.......

    21. Sebuah wadah berbentuk kerucut yang bagian

    dalamnya licin. Sebuah kelereng ditempatkan

    didalamnya dan diberi kelajuan konstan

    sehingga kelereng berputar pada jarak dari

    sumbu simetri kerucut. Lihat gambar! Berapakah

    besar sudut agar kelereng tidak bergerak dalam

    arah vertical? (Nyatakan jawaban anda dalam

    , , ).

    22. Sebuah pluru ditembakan dengan kecepatan

    awal 100 m/s membentuk sudut 45o terhadap

    arah horizontal. Bila g = 10 m/s2, maka tentukan

    panjang lintasan yang telah ditempuh hingga

    pluru jatuh....

    23. Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 6400

    km (jari jari bumi) dengan mengabaikan

    gesekan udara maka waktu yang diperlukan

    untuk mencapai tanah adalah.....

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 8

    24. Papan massanya 10 kg panjangnya 10 m berada

    di atas lantai licin. Seorang anak 20 kg berdiri

    di salah satu ujung papan kemudian berpindah

    ke ujung lain. Anak berpindah dengan

    kecepatan berubah ubah. Tentukan pergeseran

    papan terhadap lantai.......

    25. Sebuah benda bermassa m didorong dengan

    kecepatan awal vo ke atas sebuah bidang miring

    kasar dengan sudut kemiringan . Bila

    koefisien gesek antara benda dengan bidang

    miring adalah maka tentukan usaha yang

    dilakukan oleh gaya gesek sampai benda

    berhenti.....

    26. Perhatikan gambar dibawah! Apabila katrol dan

    tali massanya diabaikan. Tentukanlah F terbesar

    sehingga 4 tetap berada diatas lantai! Dengan

    g = 10 m/s2

    27. Sebuah balok kecil massa m berada diam di atas

    sebuah bidang miring berbentuk segitiga

    bermassa M yang juga diam di atas bidang

    horisontal (lihat gambar).

    Semua permukaan dianggap licin, tentukan:

    a. besarnya gaya F yang harus dikenakan pada

    massa M agar balok m tidak bergerak dan

    tetap berada di atas balok segitiga M

    b. besarnya gaya F jika = 90o

    c. jika sekarang permukaan antara massa m dan

    bidang segitiga M memiliki koefisien gesek

    statik , tentukan gaya F minimal agar

    massa m mulai bergerak.

    28. suatu sistem benda

    terdiri dari massa

    mA, mB, dan mC yang

    tersusun seperti

    pada gambar di samping.

    Benda mC berada di atas lantai datar. Dengan

    mengabaikan semua gesekan yang ada, tentukan

    besarnya gaya F yang bekerja pada C (massa

    mC) agar massa mA tidak bergerak relatif

    terhadap massa mC. Katrol dan tali dianggap

    tidak bermassa. Massa mB juga dianggap tidak

    menyentuh massa mC.

    29. Sebuah buku massa M

    diletakkan pada suatu dinding

    vertikal dengan posisi seperti

    terlihat pada gambar.Koefisien

    gesek antara buku dan dinding

    adalah . Untuk

    mempertahankan buku agar

    tidak terjatuh, diberikan gaya F yang

    membentuk sudut terhadap horizontal (-/2 <

    < /2). Untuk nilai tertentu, hitunglah:

    a. Gaya minimum, Fmin yang dibutuhkan!

    b. Batasan nilai dibawah mana tidak mungkin

    ada gaya F yang bisa mempertahankan buku

    tersebut untuk tetap berada di dinding!

    30. Bumi dan bulan masing masing memiliki massa

    M dan m. Jarak antara pusat massa bumi dan

    pusat massa bulan adalah x. Bila sistem

    dianggap terisolasi dari benda benda langit

    lainya maka tentukan letak suatu titik dihitung

    dari pusat massa bumi yang kuat medan

    gravitasinya nol adalah....

    31. Suatu kelokan jalan yang tertutup es (gaya

    gesekan nol) pada sebuah jalan bebas hambatan

    telah dibuat berbentuk banking angle (bentuk

    jalan yang miring ke arah pusat lengkungan)

    dengan sudut kemiringan terhadap horizontal

    dan jari-jari kelengkungan R. Desain ini dibuat

    sedemikian agar mobil yang melintas di belokan

    tersebut dengan kecepatan awal v0 masih dapat

    berbelok dengan aman. Dengan demikian, jika

    sebuah mobil melaju terlalu lambat maka mobil

    akan slip/tergelincir meluncur ke pusat

    lengkungan. Dan jika kelajuannya terlalu besar

    maka mobil akan slip/tergelincir terlempar

    keluar belokan. Jika koefisien gesek statiknya

    ditambah maka itu akan memungkinkan sebuah

    mobil yang melintas dengan laju antara vmin dan

    vmax bisa tetap berada pada belokan jalan

    tersebut. Tentukan vmin dan vmax tersebut sebagai

    fungsi dari , v0 dan R!

    32. Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dari

    tanah. Seorang anak yang sedang menoleh ke

    arah cendela melihat bola itu sedang bergerak

    ke atas melampauinya dengan kelajuan v. Bila

    tinggi jendela h di atas tanah, maka tentukan

    tinggi maksimum bola dan lama bola di udara

    adalah

  • Oleh Wawan Hermanto (Mbah Cokro) lembaran 9