Pembahasan KSN Fisika 2020 tingkat Kabupaten

HermanAnis.com – Untuk membantu Bapak/Ibu dalam mempersiapkan peserta didiknya dalam Kompetensi Sains Nasional (KSN) bidang Fisika, maka berikut ini kami berikan Pembahasan Soal KSN Fisika 2020 tingkat Kabupaten.

Tes Seleksi OSN 2020 Bidang FISIKA
TINGKAT KABUPATEN/KOTA
Waktu: 3 Jam

Pembahasan Soal Nomor 1 Soal KSN fisika 2020 tingkat Kabupaten

Pembahasan:

Tinjau titik A(xo, yo) adalah titik setimbang

Maka, 𝑦 = 𝑎𝑥².

Misalkan benda A diberi gangguan sedikit dari titik setimbangnya,

dan

dengan,

adalah simpangan kecil di sekitar titik setimbangnya. Maka,

sehingga akan diperoleh,

Percepatan tangensial:

Karena kita meninjau osilasi kecil, maka

sehingga,

Gaya pada arah tangensial:

Substitusi (8) ke (10) diperoleh:

Jadi, agar stabil (osilasi di sekitar titik (xo, yo)), maka,

Cara lain dengan menggunakan Lagrangian:

Energi potential benda A adalah

Energi kinetik benda A adalah

dengan

Persamaan geraknya adalah

Setimbang:

Stabil bila 𝜔 2 < 2𝑔a

Pembahasan Soal KSN Nomor 2

Penyelesaian:

Karena anak tersebut berangkat pada waktu yang sama, dan bel sekolah juga berbunyi pada waktu yang sama, maka dimisalkan selang waktu antara waktu berangkat dengan waktu bel berbunyi adalah t (dalam menit). Misalnya jarak antara rumah dan sekolah adalah x.

Pada hari pertama, anak tersebut terlambat 5 menit, maka waktu yang ia butuhkan dari rumah ke sekolah adalah t + 5. Untuk gerak lurus berubah beraturan.

Pada hari kedua, anak tersebut tiba 5 menit lebih awal, maka waktu yang ia butuhkan adalah t – 5.
Maka,

Dengan menyamakan persamaan (1) dan (2) diperoleh

Untuk t = 15 menit, dengan memasukkan ke dalam persamaan (1) jarak yang di tempuh adalah

Jadi untuk hari ketiga ketika dia bergerak dengan kecepatan konstan, maka kecepatannya adalah

yang ternyata nilainya lebih kecil dari 100 meter per menit. Padahal dalam soal untuk hari ketiga di ketahui kecepatan anak tersebut lebih besar dari 100 meter per menit. Sehingga waktu t = 15 menit adalah tidak benar, dan jarak rumah ke sekolah tidak sama dengan 1400 meter.

Solusi kedua untuk t adalah t = 35 menit. Dengan memasukkan ke dalam persamaan (1) jarak yang di tempuh adalah

Jadi untuk hari ketiga, nilai kecepatan konstannya adalah

yang nilainya lebih besar dari 100 meter per menit. Jadi jarak rumah ke sekolah x = 3600 meter dan selisih waktu antara keberangkatan dengan bel berbunyi t = 35 menit.

Pada hari keempat, jika ia berjalan dengan kecepatan konstan 100 meter per menit, maka ia membutuhkan waktu t = 3600/100 = 36 menit untuk sampai ke sekolah. Berarti ia tiba (36 – 35) = 1 menit setelah bel sekolah berbunyi.

Pembahasan soal KSN Fisika 2020 tingkat kabupaten selengkapnya, teman-teman dapat download pada link di bawah ini.

Pembahasan Soal KSN Fisika 2020 tingkat Kabupaten

Sedangkan Panduan pelaksanaan Kompetensi Sains Nasional Tahun 2022 dapat anda download di link Panduan KSN 2022.