SAT OLIMPIADE FISIKA KELAS X

Perhatikan tiga persamaan berikut ini:

i.                    x = vt²+2at

ii.                  max+1/2 mv² = Fx

iii.                E=p²/(2m) + 1/2 kx²

di mana posisi x, kecepatan v, percepatan a, waktu t, massa m, momentum p, konstanta pegas k dan energi mekanik E. Berdasarkan persamaan di atas yang benar secara dimensi adalah ...

• Persamaan i salah, persamaan ii dan iii benar

• Persamaan ii dan iii salah, persamaan i salah

• Persamaan i, ii, iii salah

• Persamaan i, ii, iii benar

• Persamaan i dan iii salah, persamaan ii benar

Sebuah batu diikat pada ujung seutas kawat. Ujung lainnya diputar sehingga batu menempuh gerak melingkar mendatar. Gaya tegang F dalam kawat bergantung pada massa batu m, kelajuan batu v dan jari-jari lintasan r. Sehingga dapat dinyatakan dalam suatu hubungan sebagai berikut F = km^x v^y R^z. Manakah pernyataan berikut yang sesuai dengan nilai eksponen x, y, dan z yang membuat persamaan tersebut?

• 
• 
• 
• 
• 

Seorang siswa membaca artikel ilmiah yang menyebutkan rumus kecepatan suatu partikel seperti pada persamaan di samping. Ia merasa ragu apakah rumus tersebut benar secara dimensi. Berdasarkan analisis dimensi, apakah rumus tersebut valid? Jelaskan alasanmu dengan memilih pernyataan berikut yang benar!

• Dimensi F adalah [MLT^-2] dan massa adalah [M], sehingga  F/m ​ berdimensi [LT^-2]

• Akar dari [LT^-2] adalah [L^0.5T^-1]

• Dimensi kecepatan adalah [LT^-1], jadi rumus tersebut tidak valid

• Rumus tersebut valid karena hasil dimensinya sesuai dengan kecepatan

• Dimensi dari akar gaya per massa adalah [LT⁻²]

Avan menjatuhkan balok vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal dari gedung bertingkat dengan ketinggian 60 m. Pada saat bersamaan, Abdi melemparkan bola vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan 30 m/s. (Asumsikan nilai percepatan gravitasi adalah 10 m/s²). Manakah pernyataan berikut yang benar?

• Balok dan bola akan bertemu ketika besar percepatannya sama

• Bola akan bertemu balok saat bola bergerak naik ke atas gedung tersebut

• Bola akan bertemu balok ketika posisi bola berada 40 m dari posisi awal

• Balok dan bola akan bertemu pada waktu 3 s setelah bola dilemparkan

• Balok akan bertemu bola saat balok bergerak jatuh bebas dari atas gedung

Seorang teknisi berangkat dari kantor pusat di kota Surabaya menuju lokasi proyek di kota Malang yang berjarak 180 km dengan mobil dinas yang kecepatannya konstan 60 km/jam, tepat pukul 06.00 WIB. Dua jam kemudian, seorang pengantar barang berangkat dari kota Malang menuju kota Surabaya untuk menyerahkan dokumen penting yang tertinggal. Pengantar itu mengendarai mobil pickup dengan kecepatan konstan 90 km/jam. Kedua kendaraan tersebut bergerak menuju satu sama lain di jalur yang sama, dan akhirnya bertemu di jalan. Pada pukul berapa mereka bertemu?

• 08.24 WIB

• 09.30 WIB

• 08.45 WIB

• 07.28 WIB

• 09.48 WIB

Sebuah batu dilempar dari atas tanah ke atas dengan sudut  (Dimana tan α=3/4). Batu itu mencapai titik tertinggi dalam waktu 3 detik. Mulai dititik puncaknya batu mengalami gaya mendatar searah dengan gerak batu. Gaya terus bekerja sampai batu jatuh ke tanah, besar gaya konstan 10 N dan massa batu 1 kg. Gunakan (g=10m/s²). Besar jarak terjauh yang dicapai batu dihitung dari tempat asal batu dilemparkan pertama kali adalah …

• 285 m

• 290 m

• 275 m

• 265 m

• 320 m

Jika besar gaya F = 20 N ternyata balok bergerak dengan kecepatan tetap, maka besar koefisien gesek antara balok dengan bidang adalah…

• 4/7

• 1/3

• 1/2

• 1/7

• 1

Sebuah benda m = 1 kg mula-mula bergerak mendatar dengan kecepatan 10 m/det. Kemudian diberi gaya konstan sebesar 2 Newton selama 10 detik searah dengan arah gerak. Besarnya perubahan energi benda selama 10 detik adalah ...

• 50 J

• 200 J

• 400 J

• 450 J

• 500 J

Jika tanda + untuk momen gaya berlawanan arah dengan jarum jam. Nilai momen resultan terhadap poros oleh gaya-gaya yang bekerja pada batang yang massanya diabaikan adalah …

• -3 Nm

• -4 Nm

• -6 Nm

• -7 Nm

• -10 Nm

Sebuah koin logam berbentuk cakram pejal diletakkan di atas meja datar. Koin tersebut menggelinding tanpa slip dengan kecepatan konstan 6 cm/s. Diketahui koin memiliki massa 15 gram dan jari-jari 2 cm.

Seorang siswa ingin menghitung energi kinetik total yang dimiliki koin saat menggelinding. Ia mempertimbangkan bahwa energi kinetik total merupakan penjumlahan antara energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi.

Dari informasi tersebut, perhatikan pernyataan-pernyataan berikut: 

1.                  Energi kinetik translasi dihitung menggunakan rumus  1/2 mv²

2.                  Energi kinetik rotasi dihitung menggunakan rumus  1/2 Iω², dengan I=1/2 mR²  dan ω=v/R ​

3.                  Energi kinetik total sama dengan  3/2 mv²

4.                  Energi kinetik total yang dimiliki koin tersebut adalah 40,5 μJ

Pernyataan manakah yang benar berdasarkan informasi dan perhitungan fisika yang tepat?

• Hanya pernyataan 1 dan 2

• Hanya pernyataan 2 dan 4

• Hanya pernyataan 1, 2 dan 3

• Hanya pernyataan 1, 2 dan 4

• Semua pernyataan benar