8/4/2019 Seleksi Tim Olimpiade Fisika 2011 Sma u@ by dianto einstein

1/3

SELEKSI TIM OLIMPIADE FISIKA 2011/2012SMA ULUL ALB@BWaktu : 4 jam1. (Nilai 5) Konstanta Stefan-Boltzman bukanlah suatu konstanta yang fundamental dan

salah satu cara penulisannya didalam konstanta fundamental yaitu = . Didalam hubungan ini, a adalah parameter yang tak berdimensi. Berapakah jumlah

+ + + dengan menggunakan analisis dimensi?

2. (Nilai 25) Diberikan tiga buah silinder dengan panjang, jari, luas, dan massa yangsama. Silinder pertama (I) padat; silinder kedua (II) berupa tabung hampa dengan

dinding tipis yang memiliki ketebalan tertentu, sedangkan tabung ketiga (III) berupa

tabung dengan dinding yang memiliki ketebalan seperti tabung kedua tapi berisi cairan

yang mempunyai kerapatan yang sama dengan bagian yang padat (kedua ujungnya

ditutup plat tipis). Bandingkan percepatan linier dan percepatan sudut ! Selidiki untuk

kasus menggelinding dan tergelincir!. (Gesekan antara cairan dan dinding silinder

dapat diabaikan.)

3. (Nilai 20) Perhatikan sistem massa pegas sebagai berikut. Abaikan gesekan padasistem, massa tali dan massa pegas. Jika panjang tali Ldan mula-mula semua sistem

ditahan diam.

a. Berapakah percepatan massa Msaat sistem dilepas ? Anggap pada keadaan awal,pegas tidak teregang/tertekan dengan panjang

1l .

b. Berapakah tegangan tali T sesaat setelah sistem dilepas ? Apakah energi totalsistem kekal ?

c. Jika M dilepas dari diam, maka M akan bergerak mendekati dinding. Setelahbergeser sejauh

0x , Makan diam sesaat. Berapakah

0x ?

d. Massa M akan berosilasi bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan. Dimanakahposisi kesetimbangan sistem dihitung dari posisi mula-mula ?

4. (Nilai 15) Sebuah bola pada ketinggian hdari permukaan lantai, ditembakkan secarahorizontal dengan kecepatan v0. Bola mengenai lantai dan memantul kembali. Proses

tumbukan tersebut berlangsung elastik sebagian dengan koefisien restitusi e. Bola akan

terus memantul berkali-kali sampai akhirnya tidak dapat memantul lagi. Tentukan

kapan (T) ini terjadi. Berapakah jarak horizontal L, yang ditempuh bola sampai

keadaan ini? Catatan : Percepatan gravitasi bumi adalah g. Anggap bola merupakanmassa titik, gesekan udara dan gesekan dengan lantai diabaikan.

mk

T

l1

M

8/4/2019 Seleksi Tim Olimpiade Fisika 2011 Sma u@ by dianto einstein

2/3

5. (Nilai 35) Dalam soal ini, kita akan menghitung besarnya pasang laut di bumi. Kitagunakan aproksimasi berikut :

i. Bumi dan bulan dianggap sebagai system terisolasi,ii. Jarak antara bumi dan bulan dianggap konstan,iii. Bumi dianggap seluruhnya tertutup oleh lautan,iv. Efek Dinamis rotasi bumi terhadap sumbunya diabaikan,v. Gaya tarik bumi boleh dihitung dengan menganggap semua massa

terkonsentrasi di pusat bumi,

Gunakan data berikut :

Massa bumi M = 5,98 x 1024 kg

Massa bulan Mm = 7,3 x 1022 kg

Jari-jari bumi R = 6,37 x 106 m

Jarak pusat bumi ke pusat bulan L = 3,84 x 108 m

Konstanta gravitasi G = 6,67 x 10 -11 m3/kg.s

a. Bulan dan bumi berputar dengan keceptan sudut mengelilingi pusat massanya c.berpa jauh c dari pusat bumi?(nyatakan ini dalam l). hitung nilai !

Sekarang ambil suatu kerangka yang berputar bersama bulan dan pusat bumi.

Dalam kerangka ini bentuk cairan dipermukaan bumi statis.

Dalam bidang P yang melalui c dan tegak lurus sumbu rotasi yang melalui pusat

massa, posisi suatu titik pada cairan di bumi dapat dilukiskan dengan suatu

koordinat polar r,. Disini r adalah jarak dari pusat bumi. Kita akan mempelajari

bentuk r() = R T h() dalam suatu permukaan dalam bidang P.

b. Anggap suatu titik (massa m) pada permukaan air di bumi (dalam bidang P).dalam kerangka kita, air ini mengalami gaya sentrifugal dan gaya tarik grafitasi

bumi dan bulan. Tulis rumus energy potensial akbat ketiga gaya ini!

Catatan : semua gaya f(r), yang arah radial adalah minus turunan dari turunan

dari energy potensial v(r); F(r) = -v

(G)

Ke bulan

Bumi

h

v0

L

8/4/2019 Seleksi Tim Olimpiade Fisika 2011 Sma u@ by dianto einstein

3/3

c. Hitung dalam suku M,Mm../ dan seterusnya, perkirakan bentuk lengkunganh()! Berapa beda pasang tertinggi drendah dalam model ini? Nyatakan hasilnya

dalam meter!

Kamu boleh menggunakan pedekatan berikut :1

1+22 cos 1 +

cos

+

1

2

2

3 cos

2

1

.

Dimana a jauh lebih kecil dari satu. Dalam analisa ini buat pendekatan-

pendekatan yang masuk akal!

Tugas kita bukanlah untuk berhasil. Tugas kita adalah

untuk mencoba, karena didalam mencoba itulah kita

menemukan dan belajar membangun kesempatan untuk

berhasil.

SELAMAT MENGERJAKAN.... (^_^)