Latihan osp fisika soal 98
0 likes274 views
Teks tersebut membahas tentang kesetimbangan balok kayu berbentuk persegi panjang yang mengapung di air. Balok akan berada dalam keadaan setimbang jika gaya angkat air sama dengan beratnya. Jika balok dimiringkan sedikit dari posisi setimbang, maka akan dialami gaya total ke atas atau ke bawah yang akan memulihkannya kembali ke posisi semula, menunjukkan sifat kesetimbangan yang stabil. Jika balok dilepaskan dari posisi dim
Latihan osp fisika soal 98
- 1. OSN Fisika Propinsi Latihan soal http://ibnu2003.blogspot.com (sumber : Davit Sipayung) 98. Sebuah balok kayu berbentuk persegi panjang mengapung di dalam kolam air yang luas. Balok tersebut memiliki luas penampang A. tinggi h dan bermassa m. Air memiliki massa jenis ( ). Dari prinsip archimedes kita ketahui bahwa air memberikan gaya angkat ke atas pada ( = ), dimana d adalah kedalaman dasar balok dari permukaan air dan g adalah percepatan gravitasi. Abaikan gesekan air pada balok. a. tentukan nilai kedalaman balok masuk ke dalam air saat balok dalam keadaan setimbang ( ) ! b. tentukan dan jelaskan arah gaya total yang bekerja pada balok saat balok disimpangkan ke atas ( < ) dan ke bawah ( > ) dari titik setimbangnya ! c. tentukan jenis kesetimbangan yang dialami oleh balok ! d. tunjukkan bahwa jika balok di simpangan kecil dibawah titik setimbangnya (balok tidak sampai tenggelam) dan kemudian dilepaskan, balok akan mengalami gerak harmonis sederhana. e. tentukan frekuensi osilasinya ? Pembahasan Balok kayu persegi ( = ) merupakan gaya angkat ke atas oleh air a. ( = ⋯ ?) keadaan setimbang ( ) merupakan kedalaman balok dalam kondisi setimbang. Maka gaya angkat pada waktu itu adalah − = 0 = = = b. ( = ⋯ ?) ketika ( < ) dan ( > ) dari titik setimbang Dengan mengambil arah bawah positif, maka Pada keadaan ( < ), adalah = − = − = ( − ) ( ) atau gaya total mengarah ke bawah Pada keadaan ( > ), adalah = − = −
- 2. OSN Fisika Propinsi Latihan soal http://ibnu2003.blogspot.com (sumber : Davit Sipayung) = − ( − ) ( ) atau gaya total mengarah ke atas c. Jenis kesetimbangan yang dialami balok Dari jawaban b, bahwa balok memiliki kesetimbangan stabil karena kecenderungan balok kembali ke posisi setimbang, setelah adanya simpangan d. Buktikan peristiwa tersebut merupakan gerak harmonis Arah gerak balok adalah arah vertical, maka Σ = − ( − ) = = − ( − ) Dimana ( = − ), maka : = − e. ( = ⋯ ?) Dari jawaban d, maka besarnya frekuensi osilasi adalah + = 0 ⇋ + = 0 Maka : = ⇋ = = 1 2