SERI - 10 SOAL DAN PEMBAHASAN OSN FISIKA SMA

Soal nomor : 01 ( 8 point )

Sebuah benda A dapat bergerak tanpa gesekan sepanjang kawat 

berbentuk parabola yang memenuhi persamaan y = ax² dengan x 

adalah jarak horizontal dari sumbu simetri kawat, dan y adalah tinggi 

benda dari titik terendah kawat. 

Jika kawat ini diputar dengan kecepatan sudut ω dengan 

sumbu y sebagai porosnya, tentukan nilai ω ( dalam g dan a ) 

supaya terdapat posisi kestimbangan stabil.

Pembahasan :

 

Tinjau benda dan buat titik koordinatnya A(x₀ , y₀ ) 

Saat awal, t₀ = 0 dan bola diam pada posisi A (x₀, y₀).

Karena saat awal, maka tan α dapat kita tuliskan menjadi, 

Selanjutnya kita menggunakan persamaan trigonometri, 

Saat bola mengalami sedikit gangguan kesetimbangan, 

dan posisinya berubah menjadi A’(x_o’ , y₀’ ). 

Dimana saat itu terjadi simpangan kecil (δx(t) ,δy(t )) dan garis 

singgung benda dengan alasnya pun akan mengalami perubahan. 

Catatan : karena simpangannya sangat kecil, 

Percepatan tangensial bola,

Catatan : percepatan merupakan turunan kedua dari simpangan. 

(ingat materi pembelajaran GHS). 

Sehingga, 

Gaya yang bekerja, 

Massa m yang ada pada ruas kiri dan kanan kita coret.

Subsitusikan persamaan (9) ke dalam persamaan (11).

Agar bola menjadi tetap setimbang di koordinatnya (x₀ , y₀ ). 
Medium harus memiliki kecepatan sudut, 

Demikianlah pembahasan soal latihan olimpiade Fisika 
untuk tingkatan SMA. Sampai bertemu pada pembahasan 
latihan olimpiade berikut, terima kasih.