PETUNJUK UMUM Pengerjaan Soal Tahap II Semifinal Diponegoro Physics Competititon Tingkat SMA 1. Soal Olimpiade Sains bidang studi Fisika Tingkat SMA yaitu dalam bentuk Essay panjang. 2. Soal essay panjang Tingkat SMA terdiri dari 6 butir soal 3. Pengerjaan soal diberi waktu 120 menit 4. Setiap penilaian soal akan diberikan skor antara 10-25 poin 5. Jawaban soal essay panjang wajib ditulis dengan pulpen dengan menyertakan proses pengerjaan secara lengkap 6. Selama Mengerjakan soal peserta tidak diizinkan menggunakan alat bantu dan elektronik maupun kalkulator 7. Jawaban ditulis pada lembar jawaban yang telah disediakan dan mengisi identitas peserta. Selamat Mengerjakan Diponegoro Physics Competition Tahap II Semifinal 1
Soal Uraian Jawablah Soal Berikut Beserta Langkah-Langkahnya. 1. Di permukaan tanah datar, sebuah bola konduktor bermassa 1 kg dan bermuatan 110-5 C dilempar ke timur dengan kecepatan awal 20 m/s membentuk sudut elevasi dengan horizontal 37. Di ruangan tersebut terdapat medan listrik homogen yang arahnya ke barat sebesar 510 5 N/C. Bila g = 10 m/s 2, ( Skor 20 ) a. Tuliskan komponen dan posisi bola pada arah x dan y, sebagai fungsi waktu t selama geraknya. b. Tentukanlah tinggi maksimum yang dapat dicapai bola, anggap gesekan udara diabaikan. c. Tentukanlah jarak mendatar maksimum yang dapat dicapai. d. Gambarkanlah lintasan bola selama geraknya pada bidang (x,y). 2. Sebuah partikel diletakkan di puncak bidang lengkung yang sangat licin pada ketinggian H = 0,8 m dari tanah. Setelah dilepas, partikel melewati bidang datar menuju sebuah dinding elastis (di mana partikel setelah tumbukan dipantulkan secara lenting sempurna). Sebelum mengenai dinding, partikel harus melewati bidang datar AB yang panjangnya 1 m dan koefisien gesek 0,1. Di luar bidang AB, semuanya dianggap licin. Tentukan jumlah tumbukan partikel dengan dinding( Skor 10 ) H A B Diponegoro Physics Competition Tahap II Semifinal 2
Diponegoro Physics Competition Tahap II Semifinal 3 3. Sebuah batang dapat berayun bebas pada engsel tanpa gesekan yang dipasang pada ujung batang bagian atas. Panjang batang adalah L. Pada ruang tersebut terdapat medan magnet homogen B yang arahnya tegak lurus masuk bidang gambar. Ayunan batang tersebut menyapu luasan yang tegak lurus B. Pada saat batang membentuk sudut dengan vertikal, tentukanlah (nyatakan dalam semua besaran yang sudah diketahui),( Skor 15) a. Percepatan sudut batang b. Kelajuan sudut batang c. Gaya gerak listrik saat itu. 4. Sebuah satelit bermassa m ditembakkan dari sebuah planet yang massanya M dan setelah memasuki orbitnya satelit bergerak dalam lintasan elips. Jarak titik terjauh dari planet adalah 4R sedangkan jarak titik terdekat dari planet adalah R (lihat gambar).( Skor 15 ) a. Tentukanlah kelajuan satelit saat di titik terjauh dan di titik terdekat. b. Pada jarak terjauh ini satelit melemparkan beban bermassa ½ m berlawanan dengan arah satelit. Kelajuan beban tersebut dua kali kelajuan satelit setelah dilempar. Berapakah orbit terpendek sekarang? Anggap pada orbit terpendek, kelajuan satelit tetap pada soal a. M m m 4R R
5. Dua buah piringan pejal masing-masing massanya 2M dan M, serta jari-jarinya 2R dan R, terpisah pada masing-masing sumbunya. Salah satu piringan diputar dengan kelajuan sudut tetap sedangkan yang lain mula-mula diam. Kedua piringan kemudian didekatkan sehingga bersentuhan. Setelah beberapa saat kedua piringan akhirnya berputar tanpa selip.( Skor 15) a. Tentukanlah kelajuan sudut kedua piringan ketika berputar tanpa selip? b. Berapa persen energi yang hilang pada piringan pertama dan berapa persen tambahan energi pada piringan kedua? 6. Sebuah bola kecil m berjari-jari r mula-mula diam di atas benda setengah lingkaran berjari-jari R dan massanya M. Kondisi lantai dan bidang lingkaran sangat kasar (koefisien gesek statis, ). Bola m kemudian dilepas, menggelinding tanpa selip dan membentuk sudut dengan vertikal. Anggap r << R.( Skor 25 ) a. Berapakah nilai M / m agar benda M tepat akan bergerak, sebagai fungsi? b. Pada sudut berapa m mulai meninggalkan bidang? m M R Diponegoro Physics Competition Tahap II Semifinal 4
NAMA PESERTA NO.PESERTA NAMA SEKOLAH : _ : _ : _ NILAI ESSAY PANJANG Jawaban disertai proses pengerjaan lengkap. 1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6