KTOF VII Juli 2019 Halaman 1 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
Naskah Soal
Kontes Terbuka Olimpiade Fisika
Juli 2019
Oleh :
Komunitas Olimpiade Fisika Indonesia
Waktu : 47 Jam
Tahun 2019
KTOF VII Juli 2019 Halaman 2 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
Penjelasan Model Soal
Pada KTOF kali ini menggunakan sistem Essay.
Tetap terdapat Soal Utama yaitu 7 buah soal utama pada KTOF kali ini (sesuai
susunan soal OSN Fisika level kabupaten/kota) dimana masing-masing soal terdiri
atas beberapa anak soal dimana setiap soal memiliki poin maksimum sesuai yang
tertera pada soal.
Setiap anak soal adalah soal-soal yang berkaitan dengan soal utama yang berupa
konsep, matematik, numerik, analitik, atau grafik. Untuk mengerjakan soal numerik
peserta diizinkan menggunakan kalkulator.
Setiap anak soal dari soal utama memiliki keterkaitan satu sama lain yang saling
membangun guna mempelajari permasalahan yang diberikan pada soal utama.
Teknis Pengerjaan
Setiap peserta akan mendapatkan Nomor Peserta masing-masing.
Soal KTOF akan kami bagikan via email dan grup WA kepada para peserta pada hari
Jumat, 19 Juli 2019 pukul 13.00 WIB.
Peserta dipersilahkan mengerjakan soal yaitu dari saat soal dibagikan sampai batas
terakhir memasukkan jawaban di form jawaban online yaitu pada hari Minggu, 21
Juli 2019 pukul 12.00 WIB.
Jawaban ditulis secara detail pada kertas HVS berwarna putih menggunakan
balpoint warna hitam/biru dan tidak boleh warna lainnya. Pada bagian atas halaman
paling depan setiap nomor soal tuliskan nama, sekolah/instansi, dan nomor peserta
yang telah diberikan.
Teknis Pengumpulan Jawaban
Jawaban untuk setiap nomor soal harus dipisah dan dinamai dengan format berikut:
soal(nomor)_namalengkap_asalsekolah/instansi, Contoh : hvhvhcvugc
soal2_ahmadbasyirnajwan_sman3banjarbaru,
soal5_mfauzansyahbana_smantambunselatan
KTOF VII Juli 2019 Halaman 3 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
Jawaban diunggah pada form jawaban online menggunakan link berikut ini
bit.ly/FormJawabKTOFJuli.
Jawaban hanya boleh dalam bentuk PDF dengan ukuran maksimal untuk tiap
soalnya adalah 20Mb. Untuk membuat file berupa foto menjadi file PDF, kalian bisa
menggunakan aplikasi CamScanner menggunakan cara lainnya.
Form jawaban online hanya dibuka pada batas waktu pengerjaan yaitu dari hari
Jumat, 19 Juli 2019 pukul 13.00 WIB sampai dengan Minggu, 21 Juli 2019 pukul
12.00 WIB. Kami himbau para peserta untuk tidak mengumpulkan jawaban di menit-
menit akhir karena dikhawatirkan ada masalah koneksi yang menyebabkan jawaban
tidak terunggah.
Pengumuman Hasil dan Benefits
Setiap peserta akan mendapatkan Soal KTOF beserta Solusinya. Solusi akan kami
berikan setelah Form Jawab Online ditutup yaitu pada hari Minggu, 21 Juli 2019
pukul 12.01 WIB via Email dan Grup WA.
Hasil KTOF akan kami publikasikan 3-4 hari setelah tes berakhir melalui media sosial
kami via Facebook dan Instagram. Kami juga akan menginformasikan hasil penilaian
lewat Grup WA.
Kami akan repost 3 Peserta terbaik yaitu 3 nilai tertinggi.
KTOF ini tentunya bisa menjadi ajang melatih diri dan pemantapan bagi siswa-siswa
yang akan mengikuti Olimpiade Sains Nasional Khususnya Bidang Fisika. Selain itu
juga bisa di jadikan ajang uji diri bagi Siswa Kelas XII, Mahasiswa, guru, dan Pegiat
Olimpiade Fisika lainnya.
Hormat Kami
Komunitas Olimpiade Fisika Indonesia
KTOF VII Juli 2019 Halaman 4 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
Kontes Terbuka Olimpiade Fisika
19 β 21 Juli 2019
Waktu : 47 Jam
1. (14 Poin) Peluit Kereta
Sebuah kereta bergerak dengan kelajuan π£ sepanjang rel yang lurus menuju seorang
penjaga rel yang tepat berada di samping rel kereta, di persimpangan rel dan jalan raya.
Kereta ini membunyikan peluitnya selama π detik. Diketahui kelajuan bunyi di udara
adalah π.
a. Berapa lama penjaga rel akan mendengar suara peluit ini? Selama membunyikan
peluitnya sampai berhenti kereta belum mencapai sang penjaga rel.
Tepat ketika kereta selesai membunyikan peluitnya, sang penjaga menurunkan penutup
jalan. Untuk diketahui bahwa jalur rel kereta ini berpotongan dengan jalan raya sehingga
penutup jalan harus sudah turun sempurna saat muka kereta masih berjarak π 1 dari titik
perpotongan rel dan jalan raya. Diketahui juga bahwa torsi pemutar punutup jalan
bervariasi sebagai fungsi waktu π(π‘) = π0 cos πΌπ‘ dengan πΌ adalah suatu konstanta positif.
Abaikan gaya dan torsi lainnya. Penutup jalan berupa batang bermassa π yang memiliki
panjang πΏ dan diporos pada salah satu ujungnya.
b. Jika kereta mulai membunyikan peluit saat muka kereta berjarak π 2 dari titik
perpotongan dan penutup jalan pada awalnya berada dalam kondisi vertikal dan
tertutup sempurna saat berada di posisi horizontal, tentukan nilai minimum π0! Saat
mulai bergerak menutup, penutup jalan diam. Pada saat sudah tertutup, terdapat
mekanisme peredam yang langsung menghentikan gerakan penutup jalan.
2. (14 Poin) Kelereng Pada Tangga
Ada sebuah tangga yang lebar anak tangganya sama dengan tinggi anak tangga, yaitu π.
Sebuah kelereng dilempar dengan suatu kecepatan π£ dengan sudut elevasi 60Β° dari
tengah sebuah anak tangga. Percepatan gravitasi π vertikal ke bawah.
KTOF VII Juli 2019 Halaman 5 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
a. Berapakah besar π£ agar kelereng jatuh tepat di tengah anak tangga selanjutnya?
b. Tentukan vektor kecepatan kelereng ketika kelereng menumbuk anak tangga
selanjutnya! (Arah horisontal ke kanan οΏ½ΜοΏ½, arah vertikal ke atas οΏ½ΜοΏ½)
c. Berapakah besar koefisien restitusi tangga π, agar gerakan ini terus berulang, sehingga
kelereng akan menumbuk setiap tangga?
3. (15 Poin) Tumpukan Kotak
Sebanyak π buah kotak identik bermassa π ditumpuk seperti diilustrasikan pada gambar
di bawah. Koefisien gesek di setiap permukaan adalah π. Kotak ke π (0 < π < π) ditarik
sehingga mengalami percepatan sebesar π.
a. Hitung besar gaya tarik pada kotak π
b. Hitung besar percepatan kotak π (0 < π < π)
c. Hitung besar percepatan kotak π (π < π < π)
β¦ π buah kotak
KTOF VII Juli 2019 Halaman 6 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
4. (20 Poin) Analisis Tumbukan Batang dengan Roda Yoyo
Pada awaknya di atas sebuah bidang horizontal diletakkan sebuah benda tegar dengan
bentuk sebagai berikut, (Keterangan ada di gambar)
Silinder di samping terdiri dari dua silinder , satu besar satu kecil yang digabung menjadi
satu. Silinder kecil ada di sisi kanan dan kiri silinder besar. Semua silinder konsentris dan
mempunyai pusat yang sama. Massa silinder besar dan kecil berturut-turut adalah π dan
π.Jari jari silinder besar dan kecil berturut-turut adalah π dan π
a. Hitung Momen Inersia silinder di atas terhadap pusat kedua silinder!
b. Silinder tersebut kemudian ditarik dengan tali yang diberi sudut elevasi π terhadap
sumbu horizontal di atas bidang datar, bila tali tidak slip pada silinder dan ditarik
dengan kecepatan π£, hitunglah kecepatan pusat massa dan kecepatan sudut silinder
bila silinder menggelinding tidak slip atas permukaan lantai!
c. Bila dalam geraknya di bidang datar, silinder menumbuk batang bermassa πβ² secara
elastik pada pada jarak β dari pusat rotasi batang, tentukan tinggi maksimum yang
dapat dicapai oleh batang! (Asumsikan tumbukan berlangsung sangat cepat,
asumsikan juga bahwa antara batang dengan silinder tidak ada gesekan).
π
π π
π
πβ² β
π
KTOF VII Juli 2019 Halaman 7 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
d. Setelah menumbuk batang, silinder akan bergerak kembali. Tentukan syarat agar
silinder bergerak pada arah yang berlawanan dan kecepatan sudut silinder setelah
waktu yang sangat lama, asumsikan tidak ada tumbukan kedua antara silinder dengan
batang
5. (14 Poin) Sistem Dua Manik-Manik Pada Segitiga Siku
Dua buah batang identik membentuk siku seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.
Setiap ujung batang diikatkan pada lantai. Dua buah manik-manik melalui batang
diikatkan pada tongkat dengan massa masing-masing manik-manik adalah π1 = π dan
π2 = 2π, serta tongkat bermassa π dengan panjang πΏ. Sudut antara batang dan sumbu
vertikal adalah π. Sistem berada dalam keadaan diam di titik setimbangnya. Abaikan
semua gesekan pada semua permukaan kontak. Percepatan gravitasi π ke bawah.
Tentukan :
a. besar gaya yang diberikan batang siku pada masing-masing manik-manik
b. besar gaya yang diberikan tongkat pada masing-masing manik-manik
c. nilai tanπ jika π adalah sudut antara batang terhadap horizontal
d. jenis kesetimbangannya, stabil atau tidak stabil.
6. (14 Poin) Impuls Momentum
Sebuah benda dengan panjang πΏ, massa π dan momen inersia πΌ terletak di atas meja lici
n. Benda tersebut diberi impuls π di titik A sedemikian hingga titik B memiliki kecepatan
π£. Pada seluruh bagian soal anggap pusat massa benda berada tepat di tengah.
π2
π1
π
L
KTOF VII Juli 2019 Halaman 8 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
a. Tentukan nilai π (dalam πΏ, π, πΌ, dan π£)
b. Ada suatu nilai πΌ sedemikian hingga berapapun impuls yang diberikan, kecepatan titik
B selalu nol. Berapa nilai I tersebut? Apa bentuk bendanya?
3. (14 Poin) Papan dan Dua Bola Diatas Dua Silinder
Sebuah papan besar bermassa π diletakkan diatas dua silinder panjang (jari-jarinya dapat
diabaikan) yang dijaga tetap posisinya (jarak kedua silinder adalah π) dengan posisi pusat
massa papan tepat diatas titik tengah kedua silinder. Koefisien gesek kinetik antara
silinder dan papan adalah π. Kemudian, dua bola bermassa π dan berjari-jari π diletakkan
diatas papan dengan posisi awal kedua bola tepat berada di atas kedua silinder.
Perhatikan gambar.
Sebelum sistem ini dilepas, papan ini digeser sehingga posisi pusat massanya berpindah
sejauh π₯0 dari posisi sebelumnya (posisi kedua bola belum berubah), dan kedua silinder
diputar dengan kecepatan sudut π yang tinggi dengan arah putar yang digambarkan di
gambar diatas. Pada awalnya, papan dan kedua bola diam. Terdapat percepatan gravitasi
uniform sebesar π ke bawah. Anggap koefisien gesek antara bola dan papan jauh lebih
besar daripada π.
π
π£
A
B
π π π
π π
π π
π
KTOF VII Juli 2019 Halaman 9 dari 9
Kontes Terbuka
Olimpiade Fisika
d. Tentukan gaya yang dikerjakan setiap silinder kepada papan sebagai fungsi dari posisi
pusat massa papan dan kedua bola, serta parameter lainnya yang diketahui di soal.
e. Tuliskan persamaan gaya dan torsi pada papan dan kedua bola, serta persamaan
lainnya yang relevan.
Dalam pergerakannya, papan akan berosilasi terhadap suatu titik yang memiliki jarak βπ₯
dari titik tengah kedua silinder.
f. Tentukan periode osilasi papan dan βπ₯.
g. Tentukan syarat amplitudo osilasi papan agar papan selalu menyentuh silinder.
... Selamat Mengerjakan ...
Recommended
