Pembahasan Soal OSK Fisika SMA 2014 (No 2)

Tulisan ini merupakan lanjutan dari Pembahasan Soal OSK Fisika 2014 No 1,berikut cuplikan soal OSK Fisika 2014 No. 2

Menurut penilaian saya, walaupun soal ini hanya berbicara tentang kinematika gerak lurus, namun soal ini memerlukan ketelitian yang tinggi dalam mengerjakannya. Selain pengetahuan tentang kinematika yang baik, Anda juga harus memiliki kemampuan dalam menyelesaikan persamaan kuadrat, eliminasi atau subtitusi dan tehnik menggambar grafik dengan benar.
Bagian a
"Tentukan Persamaan jarak tempuh A dan B sebagai fungsi waktu"
Solusi :
Dari grafik tampak bahwa mobil A bergerak dipercepat, sedangkan mobil B bergerak konstan. Besarnya percepatan mobil A adalah

Persamaan kecepatan mobil A adalah

Persamaan jarak tempuh mobil A adalah

Dimana Xo merupakan posisi awal mobil A.
Mobil B bergerak konstan, sehingga

Persamaan kecepatan mobil B adalah

Persamaan jarak tempuh mobil B adalah

Dimana Xo merupakan posisi awal mobil B yang memiliki nilai yang sama dengan mobil A.

Bagian b
"Kapan dan dimana mobil A berhasil menyusul mobil B"
Hati –hati dalam menjawab soal ini, kapan mobil A menyalip mobil B, jika kamu melihat langsung grafik, maka jawabnya adalah 4 detik, padahal ini jawaban yang SALAH, mengapa ? karena yang kamu lihat saat 4 detik, kedua mobil memiliki KECEPATAN YANG SAMA, bukan POSISI yang sama.
Logikanya, karena mobil A dan B start pada titik yang sama, maka mobil A akan menyalip mobil B saat kedua mobil memiliki jarak yang sama dari titik mula-mula.  Maka

Jaraknya adalah

artinya mobil A akan menyalip mobil B pada jarak 32 m dari posisi mula-mula.

Bagian c
"Sketsa kurva posisi kedua mobil terhadap waktu dalam satu gambar. Ambil selang waktu sejak kedua mobil berangkat hingga sesaat setelah mobil A menyusul mobil B".
Berikut sketsa grafik kedua mobil tersebut

Bagian d
"Jika setelah menempuh jarak 60 m mobil A melambat dengan besar perlambatan yang sama dengan besar percepatan ketika awal perjalanan, kapan dan dimanakah mobil B berhasil menyusul kembali mobil A?"
Dalam memecahkan soal ini, kita perlu mengetahui waktu tempuh mobil A setelah menempuh jarak 60 m. Terlihat bahwa dari soal (d) ini penulis soal menginkan agar Xo = 0, hal seperti ini tidak diungkapkan di bagian soal sebelumnya. Kita cari waktu tempuh mobil A.

Dengan menyelesaikan persamaan kuadratnya, akan kita peroleh

Nilai t1 tidak dipakai karena negatif, jadi saat t = 12 detik, mobil A telah menempuh jarak 60 m. Kecepatan Mobil A saat t = 12 detik yaitu

Mobila A melambat dengan perlambatan sebesar

Bagaimana dengan mobil B, saat t = 12 detik, mobil B berada pada posisi

Anggap mobil B akan kembali menyalip mobil A pada jarak X3 pada saat T.
untuk mobil A

untuk Mobil B

Selesaikan kedua persamaan di atas akan kita peroleh

Kita akan memakai nilai T2 yang bertanda positif dan subtitusikan untuk mencar X3.

Berikut grafik gerakan kedua mobil tersebut

Sekian pembahasan soal kali ini, jika ada kekeliruan, mohon dikoreksi dan diberitahukan kepada saya melalui komentar di bawah.

Pembahasan Soal OSK Fisika SMA 2014 (No 1)

Gambar berikut ini merupakan cuplikan soal OSK Fisika SMA tahun 2014 no 1.

 

Saya akan mencoba memberikan pembahsan soal ini dengan keterbatasan ilmu yang saya miliki. Mohon maaf jika ada kekeliruan.

Solusi :
a) Dalam menjawab pertanyaan ini, kita perlu mendeskripsikan setiap gerakan benda dengan benar dari posisi ke posisi berikutnya. Perhatikan tabel di bawah ini :

Posisi benda	Deskripsi	Kecepatan	Percepatan
A - C	Garis x-t terlihat lurus, hal tersebut menandakan benda bergerak konstan ke kanan	positif	0
C - D	Garis melengkung ke bawah menandakan benda mengalami perlambatan	positif	negatif
D	Benda mulai berbalik arah	0	negatif
D - E	Benda dipercepat ke arah kiri (sumbu x negatif)	negatif	negatif
F	Benda diperlambat ke arah kiri	negatif	positif

Dari penjabaran di atas, maka kecepatan sesaat di titik D adalah 0.

b) karena gerakan A – C konstan, maka kecepatan awal benda adalah :

c)  Makna dipercepat ke kanan adalah kecepatan benda ke arah kanan (+) dan percepatan benda juga ke arah kanan (+). Jadi tidak ada satupun gerakan di atas yang menggambarkan benda dipercepat ke kanan.

 

Mengukur Koefisien Gesek Statis Permukaan Menggunakan HP Android

Pada posting kali ini, saya mau berbagi bagaimana memanfaatkan HP Android Anda untuk mengukur koefisien geseks statis antara permukaan dan benda. Dalam Eksperimen ini, kamu akan membutuhkan :

1. HP Android

2. Permukaan kasar (bisa menggunakan meja belajar)

3. Benda berbentuk kotak (penghapus papan tulis)

4. Kalkulator scientific

Dari rumus Fisika, koefisien gesek statis pada bidang miring ditentukan dengan persamaan

μs = tanθ

Dalam model eksperimen lama, kita membutuhkan busur derajat untuk mengukur sudut antara permukaan horizontal dan bidang miring. Untuk memperoleh hasil yang akurat, kita harus meletakkan busur derajat pada sumbu utama dari sistem. Ide dasar dari eksperimen ini adalah mengganti busur derajat nyata dengan aplikasi busur derajat yang ada di HP Android.

Langkah 1

Download dan Install aplikasi busur derajat pada HP Android Anda. Download aja busur derajat gratis di https://play.google.com/stored dan ketik “protractor” pada bar pencarian. Pilihlah busur derajat yang kamu inginkan.

Langkah 2

Letakkan HP Android pada posisi tegak di atas permukaan. Letakkan benda pada ujung permukaan.

 

Langkah 3

Tekan tombol kalibrasi pada aplikasi busur derajat agar busur derajat menunjukkan angka nol pada permukaan horizontal (posisi awal). Hal ini penting untuk mendapatkan hasil yang akurat.

Langkah 4

Miringkan permukaan sedikit demi sedikit dan lihatlah perubahan sudut pada aplikasi busur. Tunggu hingga benda mulai meluncur dan catat nilai yang tertera pada busur.

 

Langkah 5

Jika kamu menemui kesulitan dalam membaca nilai yang tertera pada aplikasi, gunakan mode “LOCK” yang mungkin ada pada beberapa aplikasi busur derajat.

Langkah 6

Gunakan kalkulator scientific untuk menentukan koefisien gesek statis. Pastikan kalkulator menunjukkan mode “deg” saat menghitung.