Challenging Question 3

1.Sebuah balok ditembak pada arah vertikal dengan sebuah peluru yang memiliki kecepatan 500m/s. Massa peluru 10g, sedangkan massa balok 2kg. Setelah ditembakkan, peluru bersarang di dalam balok. Tentukan ketinggian maksimum yang dicapai balok!

( SIMAK UI 2013 Kode 236 )
answer:31 cm

2.A pendulum of mass m and length l is released from rest in a horizontal position. A nail a distance d below the pivot causes the mass to move along the path indicated by the dotted line. Find the minimum distance d in terms of l such that the mass will swing completely round in the circle shown in the figure.

( Wisconsin University)
answer: d = 3l/5

3.Accelerometer sederhana (alat untuk mengukur percepatan) dapat dibuat dengan cara mengisi sebuah bejana bengkok dengan cairan (lihat gambar). Selama bergerak ke kiri dengan percepatan tetap a, ketinggian permukaan cairan pada lengan kiri h₁ dan ketinggian permukaan pada lengan kanan h₂. Tentukan percepatan a pada kondisi seperti ini. Asumsikan diameter bejana jauh lebih kecil dari h₁ dan h_2.
(soal OSP 2015)

4.Dua buah bola ditembakkan dari tanah dengan jarak d, satu sama lain. Yang sebelah kanan ditembakkan vertikal ke atas dengan laju v. Yang sebelah kiri ditembakkan miring ke kanan dengan kecepatan u sehingga diharapkan menumbuk bola kanan di titik tertinggi.(lihat gambar).
a.Tentukan besar komponen horizontal dan vertikal kecepatan u (nyatakan dalam g,d dan v).
b.Berapa nilai v saat u minimum (nyatakan dalam d dan g)
 (OSW JAKTIM 2006)

5.A projectile of mass m is shot (at velocity v) at a target of mass M, with a hole containing a spring of constant k. The target is initially at rest and can slide without friction on a horizontal surface. Find the distance  ∆x that the spring compresses at maximum.

(CUSPEA=soal tes seleksi beasiswa di AS untuk pelajar dari China)

6.A thin uniform stick of mass m with its bottom end resting on a frictionless table is released from rest an angle  θ_o to the vertical. Find the force exerted by the table upon the stick at an infinitesimally small time after its release.

(University California at Berkeley)

7.Seseorang yang mula-mula diam, melemparkan sebuah bola dengan sudut elevasi θ_o dan kelajuan awal Vo.Kemudian ia mencoba untuk menangkapnya kembali dengan mempercepat dirinya. Selama selang waktu  ∆t1 percepatannya konstan sebesar a dan,setelah itu ia berlari dengan kelajuan konstan dalam interval waktu ∆t2. Ia dapat menangkap kembali bola tersebut pada ketinggian yang sama dengan ketinggian saat dilemparkan. Jika percepatan gravitasi bumi konstan g,tentukan percepatan a orang tersebut.(nyatakan dalam Vo,θ_o , ∆t1, ∆t1)

(soal OSK 2012)

8.A stone is thrown from ground level over horizontal ground. It just clears three walls, the succesive distances between them being r and 2r. The inner wall is 15/7 times as high as the outer walls which are equal in height. The total horizontal range is nr, where n is an integer. Find n.
(University of Dublin)
answer: n = 4

9.A shell is fired at an angle θ with the horizontal up a plane inclined at an angle α. Show that for maximum range,

10.A body slides down a rough plane inclined to the horizontal at 30o. If 70% of the initial potential energy is dissipated during the descent, find the coefficient of sliding friction.
(University of Bristol)
answer:μ = 0.404

Sumber Bacaan:

1.Surya, Yohanes. 2003. Soal-soal Mekanika 1 dan Penyelesaiannya. Jakarta : PT Bina Sumber Daya Mipa.

2.Kanginan, Marthen. 2007. Fisika SMA jilid 2A. Jakarta: Erlangga.

3.Kamal.A, Ahmad. 2010. 1000 Solved Problems in Classical Physics. Texas

4.Kanginan, Marthen. 2010. OSN FISIKA SMA. Yogyakarta: Intersolusi Pressindo