Soal dan pembahasan Osilasi OSN Fisika 2022

Fisika Fisika SMA

Semangat pagi sobat ambis sekalian, pada postingan kali ini kita akan membahasa soal dengan topik osilasi, banyak mungkin dari sobat sekalian yang kesusahan dalam mebahas soal osilasi, pada postingan in kami tampilkan beberapa soal dan solusi yang berkaitan dengan osilasi untuk persiapan OSN Fisika 2022 tingkat Kabupaten/kota, tingkat Provinsi, Tingkat Nasional.

Soal

Sebuah bola dengan jari-jari R dilobangi simetri dengan jari-jari R/2 seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini.bola berada diatas lantai horizontal, sedemikian sehingga bola diberikan sedikit usikan. Gaya gesek antara bola dengan lantai sangat besar sehingga bola tidak mungkin meluncur tetapi setelahnya akan berosilasi maka tentukanlah periode osilasi dari bola ini (periode osilasi dalam variable R dan g)

Pembahasan

Diagram gaya bebas sistem dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Pusat massa bola “Bolong”

selanjutnya dapat diselesaikan dengan torsi maka akan diperoleh

Soal

Sebuah segiempat beraturan dengan panjang sisi a dan massa m salah satu ujung nya digantungkan secara vertikal seperti yang ditujukan pada gambar dibawah ini.

a. Untuk sudut yang kecil maka hitunglah periode osilasi dari kubus

b. Hitunglah berapa panjang equivalen untuk kasus yang serupa dengan bandul sederhana

Pembahasan

Kita tahu bahwa momen nersia segiempat beraturan adalah

dengan teorema sumbu sejajar kita bidsa peroleh momen inersia pada salah satu ujuang segiempat yaitu

dimana x disini adalah jarak antara pusat segiempat dengan titik putaran maka akan diperoleh

Substitusikan ke persamaan (1) maka

Momen inersia segiempat pada titik o seperti yang ditujukan persamaan diatas

Selanjutnya torsi untuk sumbu di ujung segiempat adalah

Eliminasi m dan a maka akan diperoleh

b. untuk menentukan Panjang bandul yang memenuhi jika dikaitkan dengan sebuah bandul, kita tau bahwa periode osilasi untuk bandul adalah T = 2phi akar l/g

dan dihubungkan dengan persamaan diata maka akan didapatkan

Soal lainnya

Petunjuk teknik KSM 2022

Petunjuk teknik KSM 2022

Kompetisi sains madrasah (KSM) merupakan sebuah kegiatan yang digelar dan diadakan oleh kementrian agama sebagai…

Soal

Sebuah batanng dengan massa yang seragam panjang L dan massa M  dapat berputar pada pusat massanya. Di tiap ujung batang dihubungkan sebuah pegas ke dinding dengan konstanta pegas k yang ditunjukkan seperti pada gambar dibawah ini. Batang dapat berosilasi secara horizontal dan membentuk sudut yang sangat kecil. Hitunglah frekuensi osilasi dari sistem ini θ

Pembahasan

Diagram gaya bebas seperti pada gambar dibawah ini

Soal

Sebuah bola kecil dengan massa m diletakkan diujung rigid batang yang berbentuk L. pada ujung yang lain batang ini dikaitkan dengan balok bermassa m. balok berada diatas lantai yang licin. Bola diberikan impuls secara horizontal dan membuat bola memiliki kecepatan awl u. bola dapat berotasi denga jari-jari rotasi R pada titik A. sistem dapat ditunjukkan seperti pada gambar dibawah ini. Hitunglah tegangan tali yang mana bola diberikan gaya pada sat kondisi bola berada diatas (titik tertinggi). Batang statis dan tidak ikut berosilasi dengan tali

Pembahasan

Diagram gaya dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini

Kekekalan momentum antara bola dengan balok sesaat setelah bola diberikam impuls dan memiliki kecepatan u dapat dituliskan

Selanjutnya kekekalan energi

Kuadratkan persamaan (1) maka akan diperoleh

Substitusikan persamaan (2)  ke persamaan (3) maka akan diperoleh

Selanjutnya kita peroleh hubungan

Pada saat titik tertinggi tali vertikal mengakibatkan percepatan balok nol pada titik A dengan bola berotasi melingkar jari-jari R maka

Soal

Sebuah batang homogen yang panjangnya L dan massanya M disangga pada poros yang melalui titik 0 pada batang. Kedudukan titik 0 adalah 0,2 L dari salah satu ujung batang. Frekuensi sudut osilasi yang terjadi adalah… (anggap simpangan cukup kecil)

Pembahasan


Leave a Reply

Your email address will not be published.