Selamat datang di Pintar Pelajaran, tempat di mana Anda bisa menemukan kunci jawaban untuk soal Olimpiade Sains Nasional (OSN) dari tahun 2010 hingga 2017. Dalam artikel ini, kami akan memberikan 10 soal dan jawaban untuk masing-masing tahun, beserta penjelasan materi yang relevan. Pastikan Anda membaca dengan teliti, dan semoga bermanfaat bagi Anda yang sedang mempersiapkan diri untuk mengikuti OSN.
1. Soal OSN 2010
Berikut adalah soal OSN 2010:
Sebuah benda yang memiliki massa 10 kg dan bergerak dengan kecepatan 5 m/s menabrak sebuah benda lain yang diam dan memiliki massa 5 kg. Jika benda yang pertama memantul dengan kecepatan 2 m/s, maka kecepatan benda kedua setelah tabrakan adalah…
Jawaban: 8 m/s
Penjelasan: Untuk menghitung kecepatan benda kedua setelah tabrakan, kita bisa menggunakan hukum kekekalan momentum. Jumlah momentum awal kedua benda adalah:
Momentum awal = m1v1 + m2v2
Di mana m1 dan v1 adalah massa dan kecepatan benda pertama sebelum tabrakan, m2 dan v2 adalah massa dan kecepatan benda kedua sebelum tabrakan. Karena benda kedua diam, maka v2=0.
Jadi, momentum awal = (10 kg x 5 m/s) + (5 kg x 0 m/s) = 50 kg m/s
Setelah tabrakan, benda pertama memantul dengan kecepatan 2 m/s, sehingga kecepatannya menjadi berlawanan arah. Kita bisa menghitung momentum akhir benda pertama dengan menggunakan:
Momentum akhir benda pertama = m1v1‘
Di mana v1‘ adalah kecepatan benda pertama setelah memantul.
Dari hukum kekekalan momentum, momentum total harus tetap sama dengan momentum awal. Oleh karena itu, momentum akhir benda kedua adalah:
Momentum akhir benda kedua = momentum awal – momentum akhir benda pertama
Momentum akhir benda kedua = 50 kg m/s – (10 kg x 2 m/s) = 30 kg m/s
Untuk menghitung kecepatan akhir benda kedua, kita bisa menggunakan rumus:
Kecepatan akhir benda kedua = momentum akhir benda kedua / massa benda kedua
Kecepatan akhir benda kedua = 30 kg m/s / 5 kg = 6 m/s
Namun, karena benda kedua kehilangan momentum ke arah benda pertama, maka kecepatannya harus dihitung dengan menjumlahkan kecepatan benda pertama dan kecepatan akhir benda kedua:
Kecepatan akhir benda kedua = 2 m/s + 6 m/s = 8 m/s
2. Soal OSN 2011
Berikut adalah soal OSN 2011:
Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Pada saat mencapai titik tertinggi, kecepatan benda adalah…
Jawaban: 0 m/s
Penjelasan: Pada saat benda mencapai titik tertinggi, kecepatannya akan menjadi 0 karena gravitasi Bumi menarik benda ke bawah. Ketika benda bergerak naik, kecepatannya akan berkurang secara bertahap karena gaya gravitasi yang bekerja ke arah bawah. Ketika benda mencapai titik tertinggi, kecepatannya mencapai 0, dan kemudian mulai bergerak ke arah bawah karena gaya gravitasi yang bekerja ke arah bawah lebih besar dari gaya yang bekerja ke arah atas.
3. Soal OSN 2012
Berikut adalah soal OSN 2012:
Sebuah kawat dengan panjang 10 m dan luas penampang 1 mm2 memiliki hambatan sebesar 10 ohm. Jika kawat tersebut diubah menjadi dua kawat dengan panjang masing-masing 5 m, maka hambatannya menjadi…
Jawaban: 2.5 ohm
Penjelasan: Hambatan sebuah kawat berbanding lurus dengan panjangnya dan berbanding terbalik dengan luas penampangnya. Oleh karena itu, jika panjang kawat menjadi setengah dan luas penampangnya menjadi dua kali lipat, maka hambatan kawat menjadi:
Hambatan kawat baru = (hambatan kawat awal x panjang kawat awal) / (panjang kawat baru x luas penampang baru)
Hambatan kawat baru = (10 ohm x 10 m) / (2 x 1 mm2) = 2500 ohm
Karena kita memiliki dua kawat dengan hambatan yang sama, maka total hambatan adalah:
Total hambatan = hambatan kawat baru / jumlah kawat
Total hambatan = 2500 ohm / 2 = 1250 ohm
Jadi, hambatan kedua kawat yang baru adalah 1250 ohm, atau 2.5 ohm jika dihitung per kawat.
4. Soal OSN 2013
Berikut adalah soal OSN 2013:
Sebuah pesawat terbang pada ketinggian 10 km dengan kecepatan 500 km/jam. Jika pesawat menukik dengan sudut 30 derajat, maka kecepatan pesawat akan menjadi…
Jawaban: 433 km/jam
Penjelasan: Untuk menghitung kecepatan pesawat setelah menukik, kita bisa menggunakan hukum-hukum trigonometri. Dalam hal ini, kita bisa menggunakan sin dan cos dari sudut 30 derajat.
Sin 30 derajat = 1/2
Cos 30 derajat = √3/2
Kita bisa menghitung kecepatan pesawat dalam arah horizontal dan vertikal. Kecepatan dalam arah horizontal tetap sama, yaitu 500 km/jam. Kita bisa menghitung kecepatan dalam arah vertikal dengan menggunakan:
Kecepatan vertikal = kecepatan awal x sin sudut
Kecepatan vertikal = 500 km/jam x 1/2 = 250 km/jam
Kecepatan total pesawat setelah menukik adalah:
Kecepatan total = √(kecepatan horizontal2 + kecepatan vertikal2)
Kecepatan total = √(5002 + 2502) = 433 km/jam
5. Soal OSN 2014
Berikut adalah soal OSN 2014:
Sebuah benda bergerak dengan percepatan 5 m/s2 dan kecepatan awal 10 m/s. Berapa waktu yang dibutuhkan benda tersebut untuk mencapai kecepatan 30 m/s?
Jawaban: 4 detik
Penjelasan: Untuk menghitung waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai kecepatan 30 m/s, kita bisa menggunakan rumus:
Leave a Comment