Fisikastudycenter.com,-Seri soal belajar olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 14, Mekanika, gerak rotasi.

Soal 14
Suatu silinder pejal A yang homogen bermassa m1 dapat berputar bebas di sekitar sumbunya. Silinder ini dihubungkan dengan bantalan B bermassa m2 (lihat Gambar).

Suatu gaya konstan mendatar F diberikan pada ujung tali yang melilit pada silinder. Abaikan gesekan antara bantalan dengan bidang datar. Tentukan:
(a) percepatan ujung tali K;
(b) energi kinetik sistem setelah t detik!
Sumber Soal: Mekanika 1-Prof Yohanes Surya

Fisikastudycenter.com,- Seri Soal Belajar Olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 13, konsep yang diperlukan untuk menyelesaikan soal ini adalah gaya-gaya (gaya gesek, gaya normal, gaya berat, gaya tali) dan hukum Newton.

Soal 13
Diberikan tiga buah benda :

mA = 40 kg, mB, dan mC = 50 kg. Koefisien gesekan statis antara benda A dan B adalah 0,3 dan antara benda A dengan meja adalah 0,2.

Tentukan massa minimum benda B agar sistem tidak bergerak!
Sumber soal: Fisika Study Center-Modifikasi Soal UMPTN 1994

Fisikastudycenter.com,- Seri Soal Belajar Olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 12, konsep yang diperlukan untuk menyelesaikan soal ini adalah gaya-gaya dan hukum Newton.

Soal 12
Tiga buah benda masing-masing m1, m2 dan m3 berada pada diatas kereta m4 seperti terlihat pada gambar berikut.
Massa tali dan katrol serta gesekan-gesekan dapat diabaikan, tentukan besarnya gaya F untuk menjaga ketiga benda tetap diam terhadap kereta, tentukan juga besarnya percepatan sistem, gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s2 dan massa keempat benda berturut-turut adalah 0,3 kg, 0,4 kg, 0,5 kg dan 2,8 kg!
Sumber Soal:
Fisika Study Center-Modifikasi 3rd International Physics Olympiad 1969, Brno, Czechoslovakia, Problem 1.

Fisikastudycenter.com,- Seri Soal Belajar Olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 11, konsep yang diperlukan untuk menyelesaikan soal ini adalah gaya-gaya (gaya berat, gaya tali) dan hukum Newton.

Soal 11
Dua buah beban m1 dan m2 masing-masing bermassa 6 kg dan 4 kg berada pada sistem katrol seperti gambar berikut.

Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s2 tentukan percepatan dari m1 dan m2, abaikan massa katrol dan asumsikan tidak ada gesekan antara tali dan katrol-katrol!

Pembahasan
Tinjau benda kedua lebih dulu, gaya yang bekerja adalah tegangan tali 2 dan berat beban 2,



Asumsikan beban 2 bergerak turun dengan percepatan a2, dengan hukum Newton


Persamaan 1

Berikutnya tinjau beban pertama, beban bergerak ke atas dengan percepatan a1, dengan hukum Newton,




Persamaan 2

Hubungan antara percepatan benda pertama dan benda kedua, tegangan tali T1 dan T2 adalah


Persamaan 3



Persamaan 4


Gabungkan persamaan 3 dan persamaan 4 ke persamaan 2 sekaligus


Persamaan 5


Selesaikan persamaan 5 dan 1,


Hasil

Try This!

Dua buah beban m1 dan m2 masing-masing bermassa 30 kg dan 20 kg berada pada sistem katrol seperti gambar berikut.



Jika percepatan gravitasi g = 9,8 m/s2 tentukan percepatan dari m1 dan m2 , abaikan massa katrol dan asumsikan tidak ada gesekan antara tali dan katrol-katrol!

Kunci Jawaban : 0,89 m/s2 dan 1,78 m/s2.

prepared by : Fisika Study Center
Literatures:
-Mekanika 1 Yohanes Surya
-Schaum Outline Series, F.J. Bueche
-tofi.or.id



Fisikastudycenter.com,- Seri Soal Belajar Olimpiade Fisika SMA, Soal nomor 10, konsep yang diperlukan untuk menyelesaikan soal ini adalah penguraian gaya-gaya, hukum newton, torsi, momen inersia, hubungan percepatan sudut-tangensial, dan kemampuan matematis.

Soal 10
Perhatikan gambar di bawah. Massa beban m1 adalah 10 kg, dan massa silinder m2 adalah 5 kg.

Abaikan massa katrol dan gesekan antara katrol dan sumbu katrol. Jari-jari dalam silinder adalah r = 0,25 cm dan jari-jari luar R adalah 0,5 m.

Tali digulung ke bagian dalam silinder (seperti pada yoyo). Sudut bidang miring dengan horizontal adalah θ = 37°. Anggap massa m1 bergerak turun. Momen inersia silinder adalah ½ mR2. Asumsikan lantai licin, sehingga tidak ada gesekan. Berapakah percepatan benda m1 dan benda m2? Gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s2 dan sin 37° = 0,6.

Sumber soal:
(Fisika Study Center-Modifikasi Soal Fisika Seleksi OSN 2008 Tingkat Provinsi )