Table of Contents

Soal Olimpiade Fisika SMP dan Pembahasan Primagama

Olimpiade Fisika SMP adalah kompetisi ilmiah yang bertujuan untuk mengukur kemampuan siswa SMP dalam bidang fisika. Olimpiade Fisika SMP diadakan oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (Kemendikbud) setiap tahunnya, dengan tahapan seleksi tingkat kabupaten/kota, provinsi, nasional, dan internasional.

Untuk menghadapi Olimpiade Fisika SMP, siswa perlu mempersiapkan diri dengan belajar materi fisika yang sesuai dengan kurikulum dan standar kompetensi. Selain itu, siswa juga perlu berlatih mengerjakan soal-soal fisika yang bervariasi dan menantang. Salah satu sumber belajar yang dapat digunakan adalah soal Olimpiade Fisika SMP dan pembahasan Primagama.

Primagama adalah lembaga bimbingan belajar yang memiliki program khusus untuk persiapan Olimpiade Fisika SMP. Primagama menyediakan soal-soal fisika yang berkualitas dan sesuai dengan materi Olimpiade Fisika SMP. Soal-soal tersebut dilengkapi dengan pembahasan yang jelas dan sistematis, sehingga siswa dapat memahami konsep dan cara penyelesaian soal dengan mudah.

Berikut ini adalah contoh soal Olimpiade Fisika SMP dan pembahasan Primagama:

Soal 1

Sebuah balok bermassa 2 kg diletakkan di atas meja licin. Balok tersebut ditarik oleh tali yang terhubung dengan pegas bermassa 0,5 kg dan konstanta pegas 100 N/m. Jika pegas ditarik sejauh 20 cm dari posisi setimbangnya, tentukan percepatan balok saat dilepas!

Pembahasan

Ketika pegas ditarik sejauh 20 cm dari posisi setimbangnya, maka pegas memiliki energi potensial elastis sebesar:

E_pe = 1/2 k x

E_pe = 1/2 (100) (0,2)

E_pe = 2 J

Ketika pegas dilepas, maka energi potensial elastis tersebut akan berubah menjadi energi kinetik pegas dan balok. Karena tidak ada gaya gesek, maka energi mekanik sistem tetap terjaga. Dengan demikian:

E_pe = E_k

2 = 1/2 (m_p + m_b) v

v = 4 / (0,5 + 2)

v = 1,333…

v = 1,155 m/s

Jadi, kecepatan pegas dan balok saat dilepas adalah 1,155 m/s. Percepatan balok dapat dicari dengan menggunakan persamaan gerak lurus berubah beraturan:

v = v₀ + a t

a = (v – v₀) / t

Karena balok awalnya diam, maka v₀ = 0. Waktu t dapat dicari dengan menggunakan persamaan:

x = x₀ + v₀ t + 1/2 a t

Karena balok bergerak dari posisi setimbang pegas,

maka x₀ = 0. Substitusi nilai-nilai yang diketahui, maka:

0,2 = 0 + 0 t + 1/2 a t

a t = 0,4

t = 0,4 / a

Substitusi nilai v dan t ke dalam persamaan percepatan, maka:

a = (1,155 – 0) / t

a = 1,155 / (0,4 / a)

a = 1,155 / 0,4

a = 2,8875

a = (2,8875)

a = 1,72 m/s

Jadi, percepatan balok saat dilepas adalah 1,72 m/s.

Soal 2

Dua buah bola bermassa sama besar masing-masing 0,5 kg dilempar secara horizontal dengan kecepatan awal yang sama besar yaitu 10 m/s. Bola pertama dilempar dari ketinggian 10 m dan bola kedua dilempar dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s, tentukan selisih waktu kedua bola menyentuh tanah!

Pembahasan

Kedua bola memiliki gerak parabola yang terdiri dari gerak lurus berubah beraturan (GLBB) pada arah vertikal dan gerak lurus beraturan (GLB) pada arah horizontal. Karena kedua bola memiliki kecepatan awal horizontal yang sama besar, maka jangkauan horizontal kedua bola juga sama besar. Selisih waktu kedua bola menyentuh tanah dapat dicari dengan menggunakan persamaan gerak vertikal:

y = y₀ + v_y0 t + 1/2 g t

Karena kedua bola dilempar secara horizontal, maka v_y0 = 0. Substitusi nilai-nilai yang diketahui untuk bola pertama, maka:

y₁ = y₁₀ + 0 t + 1/2 g t

Ketika bola pertama menyentuh tanah, maka y₁ = 0. Jadi:

0 = 10 + 1/2 (10) t

t = -20 / 5

t = -4

t = (-4)