KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN OSK IPA FISIKA SMP 2019 SERI KEDUA
Suatu benda terikat pada satu ujung pegas yang ujung lainnya terikat pada suatu titik tetap. Benda yang berada pada keadaan setimbang di titik x=0. Benda kemudia disimpangkan sejauh A, lalu dilepaskan sehingga berisolasi secara harmonik. Manakah pernyataan di bawah ini yang tidak benar?
Ketika benda berada di posisi x=A energi potensial sistem bernilai minimum
Ketika benda berada di posisi x=0 energi kinetiknya bernilai maksimum
Ketika benda berada di posisi x=-A energi kinetiknya bernilai minimum
Jumlah energi kinetik dan potensial sistem selalu sama di setiap posisi
Jawaban: A
Pembahasan:
Titik A merupakan titik simpangan maksimum. Pada titik simpangan maksimum, energi potensial benda bernilai maksimum sedangkan energi kinetiknya bernilai minimum. Sedangkan pada titik kesetimbangan dimana x=0, energi kinetiknya bernilai maksimum sedangkan energi potensialnya bernilai minimum. Pada gerak harmonik sederhana di atas, tidak ada gaya gesek atau gaya hambat yang bekerja pada sistem sehingga sistem memenuhi hukum kekekalan energi mekanik dimana jumlah energi kinetik dan potensial di setiap titik selalu sama. Sehingga pernyataan yang tidak benar adalah pilihan A dimana seharusnya energi potensial di x=A harus bernilai maksimum.
Sebuah mesin menyebabkan benda bergerak dengan kecepatan 8 m/s setelah bekerja selama 20 detik. Jika massa benda adalah 250 kg, maka daya mesin tersebut adalah … Watt.
800
400
1000
2000
Jawaban: B
Pembahasan:
Sebuah bola dilontarkan dari tepi sebuah sungai untuk sampai di seberang sungai. Lebar sungai itu 30 m dan percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s^2. Jika bola dilontarkan dengan kecepatan 20 m/s dan sudut elevasi 15°, bola jatuh di ….
Air, 5 m sebelum tepi sungai
Air, 10 m sebelum tepi sungai
Tanah, 5 m setelah tepi sungai
Tanah, 10 m setelah tepi sungai
Jawaban: B
Pembahasan:
Gerak parabola adalah perpaduan dua jenis gerakan yaitu Gerak Lurus Beraturan (GLB) di sumbu X dan Gerak Lurus Berubah Beraturan di sumbu Y karena adanya pengaruh percepatan gravitasi. Dikarenakan bola dilempar dengan sudut elevasi, maka bola akan memiliki komponen kecepatan awal di sumbu X dan Y
Xm adalah jarak maksimum di sumbu X yang bisa dicapai benda dan waktu yang diperlukan benda untuk mencapai Xm sebesar waktu yang diperlukan benda sejak dilempar hingga mencapai kebali ke tanah.
Pertama-tama kita cari waktunya terlebih dahulu dengan dengan meninjau GLBB di sumbu Y
Kecepatan pada sumbu vertikal benda saat mencapai tanah sama dengan kecepatan sumbu vertikal benda pada saat ditembakkan namun arahnya berlawanan.
Kemudian tinjau sumbu X untuk mendapatkan Xm
Jika lebar sungai adalah 30 m, maka
bola akan terjatuh di sungai, 10 m sebelum tepi sungai.
Sebuah balok kecil bermassa 100 g berada di dasar sebuah mangkuk besar berbentuk setengah bola. Balok digeser hingga titik A pada ketinggian 15 cm dari dasar mangkuk, lalu dilepas. Balok bergerak turun, melewati dasar mangkuk, kemudian naik sampai titik B pada ketinggian d. Apabila percepatan gravitasi 10 m/s^2 serta usaha gaya gesek antara mangkuk dan balok dalam gerakan balok ke titik A ke titik B adalah 0,05 J, nilai d sama dengan …cm.
20
15
12
10
Jawaban: D
Pembahasan:
Balok tidak akan mencapai kembali ketinggian 15 cm karena ada sebagian energi yang hilang sebab adanya gaya gesek
Sebuah benda dilemparkan ke atas dari permukaan bumi, dengan kecepatan awal tertentu. Manakah dari grafik berikut yang tepat menggambarkan kecepatan benda terhadap waktu?
Jawaban: B
Pembahasan:
Ingat!!! Rumus kecepatan terhadap waktu pada benda yang dilempar ke atas adalah Vt=Vo-gt. Dari rumus tersebut dapat kita ketahui bahwa bentuk grafik adalah linier dengan kecepatan yang akan berkurang seiring waktu. Pada saat benda mencapai titik tertinggi, kecepatan benda akan bernilai 0 dan pada saat kembali ke tanah kecepatannya akan sebesar dengan kecepatan saat benda dilemparkan namun arahnya berlawanan sehingga bernilai – (negatif). grafik yang paling tepat untuk menggambarkannya adalah grafik B