Soal seleksi olimpiade fisika tingkat Kabupaten 2007

waktu 2,5 jam

Selesaikan soal berikut ini dengan singkat, jelas dan benar.

1.      Sebuah pesawat dengan massa M terbang pada ketinggian tertentu dengan laju v. Kerapatan udara di ketinggian itu adalah r. Diketahui bahwa gaya angkat udara pada pesawat bergantung pada : kerapatan udara, laju pesawat, luas permukaan sayap pesawat A dan suatu konstanta tanpa dimensi yang bergantung geometri sayap. Pilot pesawat memutuskan untuk menaikkan ketinggian pesawat sedemikian sehingga rapat udara turun menjadi 0.5 r. Tentukan berapa kecepatan yang dibutuhkan pesawat untuk menghasilkan gaya angkat yang sama? (nyatakan dalam v).

2.      Sebuah silinder dengan jari jari r (r = 0.2 R) berosilasi bolak-balik pada bagian dalam sebuah silinder dengan jari jari lebih besar R seperti pada gambar.

Anggap ada gesekan yang besar antara kedua silinder sehingga silinder tidak slip. Berapakah periode osilasi sistem (anggap sudut q  kecil).

• Momen inersia silinder
  

3.      Sebuah tangga berbentuk segitiga sama kaki seperti pada gambar,

mempunyai massa yang sangat kecil dan bisa diabaikan. Seorang tukang bangunan dengan massa m kg memanjat sampai ketinggian 3 meter dari dasar. Berapa tegangan tali penghubung (pada posisi horizontal di gambar) antara kedua sisi tangga? (nyatakan dalam m dan g, dimana g = percepatan gravitasi bumi).

4.      Sebuah bola pejal bermassa m mengelinding turun sepanjang bidang miring segi tiga yang massanya M (M = 7m). Jari jari bola = r (r = 0.1 h) . Mula mula sistem diam.

Berapakah kecepatan M ketika bola turun sejauh h (nyatakan dalam h dan g , g = percepatan gravitasi bumi) dan  sin θ = 0.6 serta ada gesekan yang besar antara massa m dan M cukup besar agar m tidak slip, tetapi tidak ada gesekan antara M dan lantai.

Momen inersia bola pejal

5.      Seorang bungee jumper diikatkan pada salah satu ujung tali elastis. Ujung satunya dari tali itu disambung ke suatu jembatan yang tinggi. Kemudian si bungee jumper ini melompat turun dari jembatan itu dari keadaan diam. Massa orang ini adalah m. Panjang tali kalau kendor adalah L dan konstanta pegas tali adalah k. Medan gravitasi  bumi adalah g. Berapa panjang akhir tali saat si bungee jumper ini berhenti sesaat? (nyatakan dalam L, m, g dan k)

Semoga sukses

Penyelesaian soal ini dapat di download  di sini