Soal Latihan OSN-K Fisika Topik Osilasi dan Gelombang

ditulis oleh :

di

Suatu sistem pegas bermassa digantungkan pada atap sebuah kereta. Pada awalnya kereta dalam keadaan diam dan diketahui bahwa pegas menyimpang sejauh 4 cm dari panjang rileksnya. Kemudian kereta dipercepat secara horizontal dengan percepatan sebesar a = 3g/4 dengan g percepatan gravitasi, sehingga sistem pegas tersebut menjadi miring dan simpangannya bertambah besar. Besar simpangan pegas baru jika diasumsikan massa tidak bergerak terhadap kereta adalah ________ cm.

Suatu bandul matematis dengan massa m dan panjang l digantungkan di atap sebuah kereta yang berada pada rel dengan kemiringan 40° terhadap horizontal. Saat kereta diam terhadap tanah karena direm, periode bandul adalah T. Namun saat rem dilepaskan dan kereta meluncur, periode bandul berubah menjadi T’. Jika massa kereta jauh lebih besar daripada massa bandul, maka perbandingan T / T’ adalah … .

Tinjau suatu sistem silinder yang terhubung dengan dua pegas berikut. Silinder tersebut memiliki massa M dan jejari R dan kedua pegas, dengan dua konstanta yang berbeda, terhubung dari pusat silinder ke dinding yang tetap sehingga silinder di tengahnya dapat berosilasi dengan rotasi tanpa slip. Untuk mengetahui konstanta pegas pertama, telah dilakukan pengukuran dengan cara menggantungkan silinder pada pegas k₁ secara bebas (misalkan pada atap suatu ruangan) dan didapatkan bahwa osilasi sederhananya memiliki periode √2 detik. Jika diketahui bahwa k₂ = 2k₁, maka periode dari sistem pada gambar di atas adalah ________ detik.

Sebuah partikel bermassa m = 100 g dilontarkan secara horizontal oleh sebuah pegas berkonstanta k = 100 N/m dari pinggir sebuah tebing yang memiliki ketinggian h = 5 m dari permukaan laut. Benda mulanya ditekan ke arah pegas sejauh x = 20 cm, kemudian dilepaskan. Terdapat tebing lain dengan ketinggian yang sama, berjarak d = 3 m dari tebing pertama. Jika tiap tumbukan dianggap elastis, partikel akan memantul sebanyak ________ kali sebelum sampai ke permukaan laut.

Suatu sistem terdiri dari dua pegas yang dihubungkan secara seri dan mempunyai konstanta pegas k1 = 3,2 N/m dan k2 = 4,5 N/m. Usaha minimum yang harus dilakukan untuk meregangkan sistem ini sejauh s = 2,5 cm adalah ________ mJ.

Sebuah bandul terdiri dari tali tak bermassa yang di ujungnya diberi massa, mula-mula memiliki sudut sebesar 45° terhadap vertikal. Percepatan gravitasi sebesar g ke bawah. Setelah dilepas tanpa kecepatan awal, nilai minimum dari percepatan total massa tersebut adalah a dengan g/a = n. Nilai n2 sama dengan ________.

Dua balok bermassa m₁ = 1,3 kg dan m₂ = 2,5 kg dihubungkan oleh pegas tanpa massa dengan k = 13 N/m (lihat gambar) berada pada bidang horizontal yang licin. Balok 2 ditekan ke kiri sejauh x = 5 cm kemudian dilepaskan. Kecepatan pusat massa sistem setelah balok 1 lepas dari dinding adalah ________ cm/s.

Komentar