1.9 Hukum Newton

1.8 GMB DAN GMBB

1.6 GLB dan GLBB

1.4 Perkalian Vektor & Metode analisis

1.3 Penjumlahan Vektor

1.2 Bab Angka Penting & Pengukuran

1.1 Bab Besaran & Satuan

Kumpulan Soal Olimpiade Fisika

SOAL URAIAN

1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Diketahui massa bola tersebut adalah 4 kg dan jari-jarinya 10 cm. Maka tentukan gaya tekan terhadap bidang di A dan B !

2. Perhatikan gambar di bawah ini!

Diketahui massa A sebesar 6 kg dan massa B adalah 4 kg. Jika koefisien gesek antara benda A terhadap bidang miring sebesar  0,3 maka tentukan:

a. percepatan masing masing benda

b. Tegangan tali T₁ dan T₂

3. Sebuah meriam menembakkan peluru bermassa 10 kg dengan sudut 45^o berkecepatan 400 m/s. Sebuah truk berisi 15 prajurit dari pihak musuh bergerak mendekati dari jarak 20 km. Agar tidak terkena tembakan berapa kecepatan truk untuk menghindarinya?

4. Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika balok yang beratnya 600 N digantung pada batang AB yang panjangnya 6 m dan berat 200 N, maka tentukan:

a. tegangan tali T

b. gaya engsel A

5. Perhatikan gambar di bawah ini!

Berapa ketinggian A agar Roller Coaster yang berisi 8 penumpang yang masing-masing massanya 60 kg dapat melewati titik C?

Kumpulan Soal Kompetisi Sains Madrasah

SOAL KSM

1. Anggap volume dari suatu cairan yang mengalir tiap detik, melalui suatu tabung silinder tergantung pada:

a. Gradien tekanan (tekanan/jarak)

b. Jari-jari tabung (r)

c. Koefisien viskositas cairan (η)

Tentukan rumus dari laju volume (volume cairan yang mengalir tiap detik) jika dimensi dari viskositas adalah ML^-1T^-1

2.  Batu A dijatuhkan bebas dari suatu ketinggian 100 m. Satu detik kemudian batu B dijatuhkan dari ketinggian yang sama dengan kecepatan 20 m/s. Hitung dimana mereka bertemu.

3. Seseorang menarik poros katrol dengan gaya F keatas. Anggap tali dan katrol tidak bermassa dan tidak ada gesekan. Dua benda dipasang pada ujung tali melalui katrol dengan massa M = 2m. Hitunglah:

a. Gaya F terbesar agar M tetap dilantai.

b. Jika F=100N, tentukan percepatan m.

dengan x dalam meter dan t dalam sekon. 

4. Sebuah tangga panjangnya 5 m dan beratnya 280 N disandarkan pada dinding licin dengan membentuk sudut 53⁰ seperti pada gambar di bawah.  Apabila sesaat sebelum tangga tergelincir,  seorang anak telah menaiki tangga sejauh 3 m, tentukan berat anak tersebut! (antara lantai dan tangga= 0,6)

                                                           

5. Sebuah partikel mempunyai simpangan pada sumbu x, yaitu

    x = 0,3 cos (2t + π/6)

   dengan x dalam meter dan t dalam sekon.

a.    Hitung frekuensi, periode, amplitudo, frekuensi sudut, dan konstanta fase geraknya

b.    Berapakah simpangan dan kecepatan awal partikel

6.  Sebuah peluru bermassa 10 gram menumbuk balok bermassa 990 gram yang tergantung pada tali

     tak bermassa. Jika balok berayun setinggi 80 cm, tentukan kecepatan peluru.

7.  Sebuah katrol pejal berbentuk silinder tipis bermassa 4 kg dan berjari-jari 10 cm, dililiti tali yang

     ujungnya digantungi benda bermassa 2 kg. Jika percepatan gravitasi di tempat itu adalah 10 m/s²,

     tentukan percepatan benda.

8.  Jika udara mengalir horizontal melalui sayap pesawat terbang hingga laju udara di atas sayap 30m/s dan 25 m/s di bawah sayap. Bila sayap mempunyai berat 3000 N, dan luas sayap 4 m², berapakah gaya resultan pada sayap?

9.  Jika kita ingin memindahkan benda bermassa m melalui dua cara, yaitu dengan menggeser pada

     bidang miring AB atau dengan mengangkat benda dari C ke B. Bila kedua cara ini dilakukan

     dengan kecepatan tetap, cara mana yang memerlukan gaya lebih kecil? Bagaimana dengan

     usahanya?

10.  Jika koordinat gerak partikel dalam bidang adalah x = 3 + 2t² dan

y = 10t + 0,25 t², maka tentukan persamaan umum kecepatan partikel dan tentukan kecepatan partikel pada t = 2 s!

11.  Sebuah elektron bergerak dalam orbit elips mengelilingi inti atom hidrogen. Massa elektron m, jari-jari orbit r dan kecepatan electron v, sehingga besarnya momentum sudutnya adalah L=mvr, maka tentukanlah nilai a,b,c jika dimensi L dinyatakan dalam [M]^a[L]^b[T]^c.

12. Air sungai mengalir dari barat ke timur pada kelajuan c. Seorang anak berenang searah arus sungai dengan kelajuan v sampai menempuh jarak d. Kemudian anak tersebut berbalik arah dan berenang menuju ke titik berangkatnya semula. Carilah selang waktu yang ditempuh anak tersebut!

13. Sebuah benda bermassa m diam terletak pada pinggir cakram horizontal yang berjari-jari R, koefisien gesek statik antara benda dan cakram adalah μ. Cakram diputar terhadap sumbunya sehingga benda bergerak dan terlempar. Jika tinggi cakram dari lantai adalah h, berapakah jarak horizontal benda dari posisi ketika diam sampai jatuh ke lantai?

14.  Sebuah parasut dijatuhkan dari suatu ketinggian. Setelah jatuh bebas sejauh 60 m parasut itu baru berkembang. Dengan mengembangnya parasut, parasut turun diperlambat dengan perlambatan 2m/s². Ketika menyentuh tanah kecepatan parasut tepat nol. Berapa lama parasut berada diudara?. Hitung ketinggian parasut saat ia dilepaskan.

15.  Sebuah bola dilepaskan dari keadaan diam di titik A dan meluncur pada bidang lingkaran seperti pada gambar di bawah. Jika tg 𝜃 = ¾ dan di titik B benda tepat berhenti, carilah koefisien gesek antara benda dengan bidang luncur!

       

 

 16.  Dua buah massa m₁ = 3 kg dan m₂ = 6 kg dihubungkan oleh sebatang kawat kecil yang massanya diabaikan. Sudut kemiringan bidang miring adalah 30^o. Koefisien gesekan antara m₁ dan m₂ dengan bidang miring masing-masing 0,2 dan 0,4. Hitung tegangan kawat dan percepatan sistem.

17. _­­ Batang AB dengan panjang l dan beratnya 500 N digantung seperti gambar.  Beban w

       digantungkan pada batang AB dan berada dalam keadaan setimbang.  Apabila T₁ = T₂ tentukan

       berat beban w.

18.  Amplitudo sebuah getaran selaras 7 cm dengan periode getaran π/6 sekon. Jika saat waktu getar

       t = 0,  simpangan sama dengan nol maka tentukan:

a. Persamaan simpangannya

b. Persamaan kecepatannya

c. Persamaan percepatannya

19. Sebuah dongkrak hidrolik yang mengandung minyak (massa jenis 800 kg/m3) memiliki luas silinder besar dan kecil 0,5 m2 dan 10-4 m2. Massa penghisap kecil m (kg) tidak diketahui. Jika massa tambahan 510 kg diletakkan di atas penghisap besar , dongkrak berada dalam keadaan kesetimbangan dengan penghisap kecil berada setinggi h = 100 cm di atas penghisap besar. Berapakah besar massa m?

20. Dengan anggapan bahwa bulan berbentuk bola seragam yang jari-jarinnya 1,7x10⁶m dan bermassa 7,3x10²²kg. Berapakah percepatan gravitasi di permukaan bulan?

21.  Jika percepatan gravitasi pada permukaan bumi adalah 10 m/s²,berapakah percepatan gravitasi pada keinggian 3R/2 (R=jari-jari bumi) diatas permukaan bumi?

22.  Tekanan di bagian pipa horizontal dengan diameter 2 cm adalah 142 kPa. Air mengalir lewat pipa dengan debit 2,8 liter/s, berapakah diameter di bagian pipa yang dipersempitu agar tekanannya 101 kPa?

23.   Sebuah bis mempunyai kecepatan maksimum 180 km/jam. Lintasan bis dibuat sedemikian rupa sehingga ketika melewati suatu belokan percepatan penumpang tidak lebih besar dari 0,6 g (g=9.8 m/s²). Hitung jari-jari minimum belokan dalam lintasan bis ini.

24.  Sebuah pesawat hendak bergerak dari A ke B kembali ke A. Jarak antara A dan B adalah 600 km. Kecepatan pesawat 600 km/jam. Sepanjang perjalanan bertiup angin kencang ke arah utara dengan kecepatan 100 km/jam. Hitung waktu yang diperlukan untuk melakukan perjalanan bolak-balik itu.

25.  Persamaan untuk gelombang transversal mempunyai bentuk:

       y = 2 sin 2π (t/10 - x/30)

     dengan x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Berapa lama waktu yang diperlukan gelombang tersebut untuk menempuh jarak 1,5 meter ?

Kumpulan Soal Materi Fluida

SOAL PILIHAN GANDA

1.             Uap air di tempat tinggi dapat mengembun karena . . .

a.    bersentuhan dengan suhu yang dingin

b.    terkena panas matahari

c.    tertutup angin yang kencang

d.   terdorong gas yang mencemari udara

2.            Sebuah benda berbentuk empat persegi panjang. Panjangnya 10 cm, lebar 2 cm dan tingginya 8 cm. Massa benda tersebut adalah 160 gram. Berapakah besar massa jenis benda tersebut.......

a.    1 gr/cm³

b.    2 gr/cm³

c.    1,5 gr/cm³

d.   2,5 gr/cm³

3.             Benda cair dan benda gas memiliki satu persamaan sifat yaitu ... .

a.    menyesuaikan bentuk wadah atau ruangannya

b.    mempunyai volume tetap

c.    volumenya berubah-ubah

d.   bentuk tidak mengikuti wadahnya

4.             Seorang siswa melakukan percobaan dengan menggunakan alat dan bahan sebagai berikut.

Dari hasil pengukuran seperti pada gambar, massa jenis batu tersebut adalah ….

a.    4,62 gram / cm³

b.    4,58 gram / cm³

c.    4,02 gram / cm³

d.   3,42 gram / cm³

5.             Perhatikan gambar balok besi berikut !

Bila berat balok 3 newton, maka besar tekanan yang diberikan oleh balok pada lantai adalah….

a.    20 N/m²

b.    30 N/m²

c.    100 N/m²

d.   150 N/m²

6.             Perhatikan gambar posisi empat ekor ikan dalam bejana kaca berikut !

Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s², maka tekanan hidrostatis paling besar dialami oleh....

a. ikan w karena paling dekat dengan permukaan air

b. ikan x karena bentuk badannya paling kecil

c. ikan z karena paling dekat dengan dasar bejana

d. ikan y karena bentuk badannya paling besar

7.         Seekor ikan berada pada tabung air seperti pada gambar.

       Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 N/kg, maka tekanan hidrostatis yang diterima ikan adalah sebesar . . .

a.    10.000 N/m²

b.    9.000 N/m²

c.    8.000 N/m²

d.   7.000 N/m²

8.         Perhatikan gambar berikut:

Jika luas penampang 1 adalah 10 cm² , luas penampang 2 adalah 20 cm² , dan penampang 1 ditekan dengan gaya 100 N. Berapakah gaya dorong pada penampang 2 ?

a.       400 N

b.      300 N

c.       200 N

d.      100 N

9.        Amir memasukkan kayu ke dalam bak mandi. Ternyata kayu tersebut masuk ke dalam air tetapi tidak sampai pada dasar bak mandi. Mengapa dapat terjadi hal demikian?

a.       Karena massa jenis kayu < massa jenis zat cair

b.      Karena massa jenis kayu = massa jenis zat cair

c.       Karena massa jenis benda > massa jenis zat cair

d.      Karena kayu lebih berat daripada zat cair

10.    Sering terlihat peristiwa-peristiwa alam yang tidak diperhatikan dengan teliti misalnya tetes-tetes zat cair pada pipa kran yang bukan sebagai suatu aliran, mainan gelembung-gelembung sabun, pisau silet yang diletakkan perlahan-lahan di atas permukaan air yang terapung, naiknya air pada pipa kapiler. Hal tersebut dapat terjadi karena . . .

a.       adanya tekanan yang bekerja pada permukaan zat cair

b.      adanya gaya-gaya yang bekerja pada permukaan benda

c.       adanya tekanan yang bekerja pada permukaan benda

d.      adanya gaya-gaya yang bekerja pada permukaan zat cair

11.    Perhatikan gambar berikut!

Jika kecepatan di pipa A₁ adalah 10 m/s dan kecepatan di pipa A₂ adalah 40m/s. Maka berapakah perbandingan luas A₁ dengan A₂ ?

a.       40 : 1

b.      10 : 4

c.       4 : 10

d.      4 : 1

12.    Manakah di antara gambar di bawah ini yang menggambarkan alat untuk mengukur kecepatan angin atau aliran gas ?

13.  Gas mempunyai sifat mudah dimampatkan daripada zat padat ataupun zat cair. Hal ini disebabkan karena gas ….

a. mempunyai gaya kohesi lemah

b. mempunyai jarak antarmolekul yang berjauhan

c. tidak dapat dilihat

d. jarak antarmolekul berdekatan

14.    Perhatikan gambar di bawah ini!

Gambar di atas yang menunjukkan bahwa kohesi paling besar adalah nomor...

a. 1

b. 2

c. 3

d. 4

15.    Dalam kehidupan sehari-hari manfaat peristiwa kapilaritas adalah….

a. penggunaan zat cair sebagai pengisi termometer

b. mengalirnya air pada pipa

c. penggunaan sumbu minyak pada kompor minyak

d. digunakan untuk menentukan tekanan udara di suatu tempat

16.    Tekanan yang diberikan pada zat akan diteruskan ke segala arah oleh zat cair itu sama besar. Pernyataan tersebut dinamakan ....

a. Hukum Boyle

b. Hukum Archimedes

c. Hukum Pascal

d. Hukum Newton

17.    Kapal laut dapat mengapung di permukaan air karena ....

a. volume air yang dipindahkannya kecil

b. volume air yang dipindahkannya besar

c. terbuat dari besi

d. mempunyai mesin

18.   Jika botol bekas air mineral diisi dengan air panas, kemudian dikosongkan, ditutup dan didiamkan akan penyok karena ....

a.    tekanan udara di luar botol lebih kecil daripada di dalam

b. tekanan udara di luar botol lebih besar daripada tekanan udara di dalam

c. tekanan udara di luar botol sama dengan di dalam

d. tidak ada hubungannya dengan tekanaan

19.    Alat yang digunakan untuk mengukur besarnya kecepatan aliran fluida dalam suatu pipa adalah . . .

a.       Speedometer

b.      Venturimeter

c.       Tabung pitot

d.      Amphermeter

20.    Seorang anak menyiram tanaman dengan menggunakan selang semprot. Air mengalir dengan kelajuan 5 m/s melalui pipa penyemprot yang beradius 8 mm. Berapa diameter mulut pipa agar air menyemprot keluar dengan kecepatan 10 m/s?

a.       4 mm

b.      8 mm

c.       40 mm

d.      80 mm

KUNCI JAWABAN
1. A     11. D
2. A     12. C
3. A     13. B
4. A     14. D
5. B     15. C
6. C     16. C
7. C     17. B
8. C     18. B
9. B     19. B
10. D   20. B