Wednesday, December 2, 2015

Challenging Question

1.A smooth vertical tube having two different sections is open from both ends and equipped with two pistons of different areas (figure). Each piston slides within a respective tube section. One mole of ideal gas is enclosed between the pistons tied with a non-stretchable thread. The cross-sectional area of the upper piston is ∆S=10cm2 greater than that of the lower one. The combined mass of the two pistons is equal to m = 5.0kg. The outside air pressure is p= 1.0 atm. By how many kelvins must the gas between the pistons be heated to shift the pistons through l = 5.0 cm?


Answer: 0.9 K
(Irodov I.E Problem In General Physics)








2.A vessel of volume V= 30 liter contains ideal gas at the temperature 0oC. After a portion of the gas  has been let out, the pressure in the vessel decreased by ∆p = 0.78 atm (the temperature remaining constant). Find the mass of the released gas. The density under the normal conditions ρ = 1.3g/l.
Answer: m = 30 g
(Irodov I.E Problem In General Physics)

3.Sepotong tembaga bermassa  7,5 g pada 27oC dijatuhkan dalam mendidihkan oksigen cair (titik didih -183oC).Oksigen yang dibebaskan menempati 1,89 liter pada 20oC  dan tekanan 750 mmHg. Tentukan kalor laten uap oksigen. (kalor jenis tembaga = 0,08 kal/goC,massa jenis oksigen pada STP = 1,429 g/liter). STP = Standard Temperature Pressure,yaitu keadaan normal gas pada suhu 0oC  dan tekanan 1 atm = 760 mmHg
Answer:50,74 kal/g
(Joint Entrance Examination in India 1991)


4.Dua bidang miring berpotongan pada suatu bidang horizontal. Kemiringannya terhadap horizontal adalah α dan β. Jika sebuah partikel dilemparkan tegak lurus dari titik P pada bidang yang kiri sedemikian sehingga partikel menumbuk bidang lainnya juga secara tegak lurus, tentukan kecepatan lemparan tersebut(lihat gambar)















5.Sebuah balok kecil massa m diletakkan di dalam suatu kerucut berongga yang sedang berputar terhadap sumbu vertikal dengan kecepatan sudut ω seperti ditunjukkan dalam gambar. Sudut antara garis pelukis kerucut dan garis vertikal adalah θ, dan koefisien gesekan antara kerucut dan balok adalah μ. Jika balok dijaga pada ketinggian tetap h di atas titik puncak kerucut , berapakah nilai maksimum dan minimum ω ?




















6.Sebuah kelereng memantul-mantul menuruni tangga secara teratur, menumbuk tiap anak tangga  pada lokasi yang sama dan memantul dengan ketinggian  yang sama diatas setiap anak tangga (lihat gambar). Panjang (langkah) dan ketinggian anak tangga adalah sama l dan koefisien restitusi e diberikan. (koefisien restitusi didefinisikan sebagai 
e = -vf/vdengan vf dan vadalah kecepatan-kecepatan vertikal sesaat sesudah dan sebelum masing-masing pemantulan)
Tentukan komponen horizontal kecepatan pantul dan ketinggian pantul!






(soal university wisconsin)







7.Bola berada pada puncak bangunan setengah bola dengan radius 100m. Bola diberi kecepatan awal agar bola tidak pernah mengenai bangunan. Tentukan nilai minimum z!


Answer: z =41,42m
 (soal SIMAK UI 2011)





8.Determine the period of oscillations of mercury of mass m =200g poured into a bent tube (figure) whose right arm forms an angle θ =30o with the vertical. The cross-sectional area of the tube is S=0,50cm2 . The viscosity of mercury is to be neglected.


 Answer: T=0,788s
(Irodov I.E Problem In General Physics)






9.Seutas tali diam pada dua panggung yang keduanya miring membentuk sudut θ terhadap horizontal, seperti ditunjukkan pada gambar. Tali memiliki massa jenis seragam dan koefisien gesekan dengan permukaan panggung adalah 1. Bagian kiri dan kanan sistem adalah simetris.
Berapa fraksi(bagian) terbesar tali yang mungkin tidak bersentuhan dengan panggung?
Berapa sudut θ untuk fraksi maksimum?











10.Dua bola bermuatan identik digantung oleh dua utas tali dengan panjang sama. Saat kedua bola seimbang, sudut antara kedua tali adalah θ =30(lihat gambar). Ketika bola digantung dalam cairan dengan massa jenis ρ = 0,8g/cm3, sudut antara kedua tali tetap sama. Jika permitivitas relatif cairan tersebut εr =2,maka tentukan massa jenis bola tersebut?
Answer:1,6g/cm3











Sumber Bacaan:
1.Surya, Yohanes. 2003. Soal-soal Mekanika 1 dan Penyelesaiannya. Jakarta : PT Bina Sumber Daya Mipa.
2.Kanginan, Marthen. 2014. Fisika SMA jilid 2B. Jakarta: Erlangga.
3.Kanginan, Marthen. 2010 OSN FISIKA SMA. Yogyakarta: Intersolusi Pressindo

No comments:

Post a Comment