TRY OUT OSN FISIKA – 2025 #1

1. Sebuah massa m terletak di atas mangkok M di atas lantai licin dan pada mulanya pada sisi mangkok bersentuhan dengan dinding. Kemudian, massa m dilepaskan, maka kecepatan Makan bernilai maksimum ketika posisi m berada pada sudut ....... radian antara posisi benda terhadap pusat mangkok di awal dilepaskan dan kecepatan maksimum tersebut.

2. Sebuah roda bergerak dengan tanpa slip dengan kecepatan sudut 4 rad/s dan jari-jari 50 cm. Terdapat sebuah semut yang meniti sepanjang jari-jari roda dengan kecepatan konstan 1 cm/s terhadap roda. Percepatan minimum yang dimiliki semut adalah ...... Cm/s²

3. Sebuah silinder bergerak menuruni bidang miring dengan tanpa slip. Bidang miring memiliki sudut kemiringan sebesar θ .Koefisien gesek statis minimum yang dibutuhkan agar kondisi ini bisa tercapai adalah µ_min = k tan θ, dengan nilai 3k sebesar .......

4. Bola elastis dengan massa m bergerak dari kiri ke kanan dengan kecepatan awal V₀ menumpuk permukaan miring suatu bidang miring bermassa M = 3 m dengan kemiringan θ yang diam di atas lantai kasar dengan koefisien gesek µ = 0.8. Setelah tumbukan bola memantul ke atas dengan kecepatan V₀/2 ) . Besar kecepatan bidang miring setelah tumbukan adalah ..... V₀

5. Seseorang berlari menempuh jarak sejauh L dari keadaan diam. Awalnya, pelari berlari dengan percepatan α setelah t₁ detik. Kemudian, pelari memperlambat gerakannya dengan perlambatan β hingga sampai di titik yang dituju saat t = T. Jika α = 1/2 β, dapat dinyatakan  T = Nilai dari k/3 adalah.....

6. Sebuah batang tipis dengan massa M dan panjang L = 50 cm diberikan cincin tak bermassa di salah satu ujungnya dan dimasukkan pada rel yang terpasang secara horizontal. Kemudian, batang dilepaskan dari keadaan diam dan sejajar dengan rel. Kemudian batang dilepas, jika rel licin sehingga tidak ada gesekan antara batang dan rel, maka kecepatan sudut batang ketika dalam posisi vertikal sebesar ..... rad/s

7. Sebuah silinder bergerak menuruni bidang miring dengan kecepatan pusat massa 1 m/s dan kecepatan sudut 10 rad/s. Jika jejari silinder tersebut adalah 50 cm, dan koefisien gesek kinetis antara silinder dan bidang miring adalah µ = 0.1 dan koefisien gesek statis sebesar 0.5, maka waktu yang dibutuhkan oleh silinder untuk dapat bergerak dengan tanpa slip adalah ...... s (Sudut kemiringan bidang sebesar 45ᵒ)

8. Sebuah bola kecil bermassa m terhubung dengan engsel yang bebas berputar di lantar melalui sebuah batang ringan tak bermassa seperti pada gambar di atas. Perbandingan besar percepatan m terhadap M saat t = 0 s adalah ...... m/s² (L = 50 cm)

9. Sebuah kotak bermassa m terletak di atas lantai dan ditarik dengan gaya F melalui sebuah tali seperti pada gambar tersebut. Harapannya, kotak dapat bergerak ke kiri dengan kecepatan konstan v, maka daya yang harus dikeluarkan penarik saat tegangan tali bernilai 30N, kelajuan kotak 50 cm/s dan sudut antara tali dengan horizontal sebesar 37ᵒ adalah ...... Watt

10. Sebuah kotak bermassa m terletak di atas lantai dan ditarik dengan gaya F melalui sebuah tali seperti pada gambar tersebut. Lantai kasar dengan koefisien gesek kinetis µ = 0.4. Jika awalnya kotak berada pada sangat jauh di kanan, maka besar daya saat θ = 53ᵒ  jika kotak bergerak ke kiri dengan kecepatan v adalah ...... mgv

11. Sebuah batang tipis dengan massa M dan panjang L diberikan cincin tak bermassa di salah satu ujungnya dan dimasukkan pada rel yang terpasang secara horizontal. Kemudian, batang dilepaskan dari keadaan diam dan sejajar dengan rel. Kemudian batang dilepas, jika rel licin sehingga tidak ada gesekan antara batang dan rel, maka kecepatan pusat massa batang ketika dalam posisi vertikal sebesar ..... m/s

12. Sebuah bola kecil bermassa m terhubung dengan engsel yang bebas berputar di lantar melalui sebuah batang ringan tak bermassa seperti pada gambar di atas.Persamaan sudut antara batang dan lantai adalah θ =  π/3 – 10t – t²) rad. Kecepatan awal dari massa M adalah ...... m/s (L = 50 cm)

13. Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah silinder besar terletak di atas bidang miring yang sangat kasar sehingga diam di atasnya. Pada silinder dihubungkan dengan massa titik m dengan menggunakan tali ringan tak bermassa, nilai m/M agar sistem tidak tergelincir adalah ........ ( θ = 30ᵒ)

14. Sebuah mobil bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan yang berubah-ubah sebagai fungsi waktu yaitu V = 10 – 1/2 t² + 4t m/s. Kecepatan Kecepatan maksimum selama gerakannya dari mobil tersebut adalah ....... m/s

15. Daya yang dikeluarkan oleh sebuah mesin penggerak terus berubah-ubah bergantung dengan waktu yang ditunjukkan oleh persamaan P = 2t watt. Penggerak tersebut digunakan untuk memutar suatu piringan dengan massa 1 kg dan berjari-jari 20 cm. Awalnya, piringan tidak berputar sama sekali, dan setelah 10 s kecepatan sudut putarannya akan menjadi ..... rad /s (Efisiensi mesin penggerak adalah 81%)

16. Sebuah mobil bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan yang terus berubah seiring berjalannya waktu yaitu v = −8t + 3t²) m/s. Perpindahan benda selama 10 detik pertama gerakannya adalah ...... m

17. Dua buah vektor masing-masing bernilai F₁ = 3i + 8j N dan F₂ = -i + 4j N. Besar Besar sudut yang dibentuk antara vektor hasil pengurangan dan penjumlahan keduanya adalah ..... rad

18. Kemudian sistem diberikan gangguan kecil pada massa m sehingga bergerak osilasi. Jika sudut kemiringan bidang miring dijadikan dua kali semula, maka periode osilasinya akan menjadi ....... kali osilasi semula.

19. Bola elastis bergerak dari kiri ke kanan dengan kecepatan awal V₀ menumpuk permukaan miring suatu bidang miring dengan kemiringan θ yang diam di atas lantai licin. Jika bola menumbuk secara elastis sempurna dan setelah tumbukan memantul ke atas dengan kecepatan V₀/2 ) , maka besar sudut kemiringan θ....... ᵒ (M = 2m)

20. Massa titik m bergerak menumbuk suatu massa titik lain yang bermassa 3 m dan awalnya diam. Tumbukan bersifat elastis sempurna dan setelah tumbukan massa pertama bergerak tegak lurus dari kecepatan awalnya dan benda kedua membentuk sudut .......rad terhadap vektor kecepatan awal massa pertama.

21. Sebuah bola elastis dijatuhkan pada jarak h secara vertikal dari suatu bidang miring yang memiliki sudut kemiringan α = 30ᵒ. Setelah dijatuhkan, bola menumbuk secara elastis sempurna. Jarak antara lokasi tumbukan pertama bola dan tumbukan keduanya terhadap bidang miring adalah L. Nilai dari L/h sebesar ......

22. Sebuah silinder bergerak dengan kecepatan V₀ tanpa menggelinding menuju suatu anak tangga setinggi h. Jika tumbukan berlangsung tidak lenting sama sekali, maka kecepatan awal minimum supaya bisa menaiki anak tangga adalah dengan k sebesar ........ (Asumsi selama proses tumbukan gaya gesek sangat besar)

23. Sebuah balok bermassa M = 2m diletakkan di atas lantai kasar dengan koefisien gesek kinetis µ dan di atasnya terdapat sebuah balok lebih kecil yang memiliki massa m pula. Terdapat gesekan antara dua buah balok adalah 2µ. Kemudian balok bagian bawah ditarik dengan gaya F sehingga sistem bergerak. Besar gaya F maksimum agar balok m tidak bergerak relatif terhadap balok M adalah ....... μmg

24. Siput bergerak dengan kecepatan awal vo dan berkurang bergantung pada jarak yang ditempuhnya. Ketika jarak yang ditempuh adalah tiga perempat kali jarak maksimumnya (jarak maksimum = x_max), kecepatannya menjadi setengah mula-mula. Waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak maksimumnya dapat dinyatakan sebagai t = (ax_max/v₀) ln b. Nilai dari b/a adalah .....

25. Sebuah mangkok berjari-jari R dan bermassa M di dalamnya terdapat sebuah massa m yang dilepaskan dari bagian atasnya. Mangkok awalnya bersender pada dinding seperti pada gambar di atas ini, Semua permukaan licin, maka besar kecepatan maksimum dari M adalah ....... (M=3m)

26. Sebuah partikel bergerak dan menempuh setengah perjalanannya dengan kecepatanV₀ = 10 m/s. Kemudian, sisanya diselesaikan dengan kecepatan V₁ = 8 m/s dan V₂ = 7 m/s dalam waktu yang sama. Kecepatan rerata partikel tersebut adalah ...... m/s

27. Seorang pengamat di pantai mengamati bahwa terdapat dua perahu yang bergerak di pantai lepas. Menurut pengamat, perahu A bergerak dengan kecepatan 10km/jam pada arah 37ᵒ terhadap utara ke barat. Sedangkan perahu B bergerak dengan kecepatan 15km/jam pada arah 37ᵒ terhadap selatan ke barat terhadap arah gerak angin. Menurut perahu A, perahu B bergerak dengan kecepatan 10km/jam pada arah 53ᵒ terhadap utara ke timur. Besar kecepatan angin tersebut sebesar ........ km/jam.

28. Suatu balon udara hendak bergerak naik ke udara dengan kecepatan awal konstan yaitu V₀ = 1 m/s ke atas. Karena terdapat angin yang cukup kencang, ia menghembuskan balon udara pada arah horizontal sehingga memiliki percepatan a_x = by dengan y adalah ketinggian balon dari tanah. Besar percepatan balon udara saat y = 1m adalah ...... m/s² (b = 1 s^-2 )

29. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan konstan v km/jam, dan massanya berubah seiring berjalannya waktu. Diketahui massa benda tersebut dapat dinyatakan dengan m = m₀ − at. Besar gaya tersebut adalah ...... av

30. Abaikan gaya gravitasi pada soal ini. Sebuah massa m ditarik dengan pegas konstanta k yang salah satu ujung pegas dihubungkan ke pusat suatu lingkaran. Diharapkan massa bisa sampai diujung kanan lintasan lurus yang panjangnya h. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ujung kanan adalah ........  . (Asumsikan panjang awal pegas saat rileks adalah 0 dan koefisien gesek lintasan µ = 0.1)

31. Dua buah benda terletak di atas lantai kasar yang memiliki koefisien gesek µ = 0.2. Massa pertama bermassa 2m dan massa kedua yakni motor bermassa m yang keduanya terhubung dengan sebuah tali. Mulanya keduanya terpisah sejauh L = 1 m dan setelah motor dinyalakan, motor bergerak ke kiri dengan percepatan konstan a = 1 m/s² . Setelah .......... s keduanya akan bertumbukan.

32. Sebuah silinder bergerak menuruni bidang miring dengan kecepatan pusat massa 1 m/s dan kecepatan sudut 10 rad/s. Jika jejari silinder tersebut adalah 20 cm, dan koefisien gesek kinetis antara silinder dan bidang miring adalah µ = 0.1 dan koefisien gesek statis sebesar 0.5, maka besar percepatan pusat massa silinder terhadap perkalian percepatan sudut terhadap jarijarinya adalah sebesar ...... (Sudut kemiringan bidang sebesar 37ᵒ)

33. Dari titik A yang terletak pada jalan raya, seorang pengendara mobil harus mencapai titik B pada lapangan secepat mungkin. Diketahui kecepatan mobil pada lapangan adalah Л = 0.6 kali lebih lambat dari kecepatan mobil di jalan raya, pada jarak x = ..... L pengendara harus membelokkan mobilnya.

34. Perhatikan gambar di bawah ini!

Empat buat massa bermassa P1 = 10 kg, P2 = 1 kg, dan P3+P4 = 500 gram. Diketahui besar α = 30ᵒ dan koefisien gesek statis antara permukaan sebesar 0.8 dan koefisien gesek kinetik antara pemukaan adalah 0.5. Jika kemudian P1 di dorong ke kanan dengan gaya 10 N, maka besar tegangan tali antara P1 dan P2 adalah ...... N

35. Permukaan meja licin di atasnya terdapat batang yang salah satu ujungnya dihubungkan dengan engsel sehingga bebas berputar namun tidak dapat bergerak. Kemudian, di pusat massa batang terdapat sebuah bola yang massanya jauh lebih besar daripada batang menumbuk secara elastis sempurna pada arah tegak lurus dengan kecepatan awal V_o. Jika massa batang M, panjang L maka kecepatan sudut batang setelah tumbukan adalah ....... V₀/L

36. Terdapat sebuah batang yang bagian tegahnya dipaku dengan sebuah engsel di atas meja licin sehingga batang bebas bergerak. Awalnya batang diam, kemudian terdapat bola yang bergerak menuju ujung salah satu batangnya dan menumbuk dengan kecepatan V₀ secara tegak lurus. Tumbukan berlangsung secara elastis sebagian, maka koefisien restitusi yang diizinkan agar kecepatan sudut batang menjadi minimum setelah tumbukan adalah ......

37. Sebuah batang tipis homogen bermassa M diletakkan horisontal di ujung meja sehingga 1/4 panjang batang terletak di atas meja. Batang kemudian dilepaskan tanpa kecepatan awal sehingga mulai berotasi terhadap tepi meja. Pada sudut θ = arctan kµ batang mulai slip terhadap meja, dengan nilai 26k .......... (Diketahui koesien gesek statik antara batang dengan meja adalah μ)

38. Sebuah bola 2kg akan memasuki sebuah lintasan lingkaran vertikal berjari-jari 1m. Lingkaran
tersebut kasar dengan koefisien gesek kinetis 0.2. Berapakah Joule usaha oleh gaya gesek jika kecepatan awal bola 10 m/s dan bola jatuh saat berada pada ketinggian 3R/2? (Bola belum pernah mencapai puncak lingkaran

39. Sebuah bola bergerak dengan lintasan parabola menurut persamaan y = 4 − (x− 2)²) untuk y dan x lebih dari nol dan keduanya dalam m. Jika pada benda bekerja gaya konstan yaitu F = 3i + 4j N, maka usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut sebesar ..... J

40. Jarak antara pusat dengan permukaan lubang hitam dapat dihitung menggunakan radius
Schwarzschild yang dapat dituliskan R_sc = kG^aM^bc^d dengan k merupakan konstanta tak
berdimensi, G adalah 6.67 x 10^-11 Nm²kg^-2, M adalah massa lubang hitam dan c merupakan kecepatan cahaya. Dua buah lubang hitam yang memiliki perbandingan massa 2, perbandingan jari-jarinya sebesar ........