Pembahasan Soal OSN Fisika SMA Tingkat Nasional Tahun 2018 .

3y ago
49 Views
6 Downloads
1.41 MB
42 Pages
Last View : 1m ago
Last Download : 3m ago
Upload by : Aydin Oneil
Transcription

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolympPembahasan Soal OSN Fisika SMA Tingkat Nasional tahun 2018Dibuat oleh Al Fakir Ahmad Basyir NajwanPeraih Medali Emas (3)Dari SMAN 3 BanjarbaruAsal Kalimantan SelatanKoreksi dapat dikirimkan melalui emailxanderbasyir99@gmail.comjangan lupa mengunjungi www.basyiralbanjari.wordpress.comHal 1Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp1. Terdapat sebuah kartu β€œdomino” yang memiliki massa π‘š, lebar 𝑙, tinggi 𝑑 danketebalan 𝑑. Asumsikan domino memiliki distribusi massa yang homogen. Dominotersebut diletakkan di atas lantai yang sangat kasar seperti gambar di bawah.diketahui percepatan gravitasi 𝑔. Momen inersia domino terhadap sumbu yangsejajar lebarnya dan melewati titik sudutnya adalah :𝐼 1π‘š( 𝑑 2 𝑑 2 )3𝑑𝑙𝑑Seseorang memberikan impuls 𝐽 pada domino. Berikut adalah tampak dua peristiwatersebut dari samping. Tentukan :π½β„Ža. Ketinggian β„Ž dari lantai impuls tersebut harus diberikan agar domino dapatβ€œterguling” dangn impuls sekecil mungkin!b. Nilai minimum impuls 𝐽min yang mungkin diberikan agar domino dapat terguling!Sekarang terdapat domino lain yang identik diletakkan dengan jarak antar kedua sisidomino yang berdekatan sebesar 𝑠 seperti gambar di bawah. Ketika domino pertamadigulingkan ke arah domino kedua, ia akan menumbuk domino kedua secara tidakelastik sama sekali. Asumsikan tidak ada gesekan antar permukaan domino. Tentukanc. Perbandingan kecepatan sudut domino pertama dan kedua tepat setelahtumbukan! Tentukan pula perbandingan energi kinetik sistem tepat sebelum dansesudah tumbukan!Hal 2Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolympd. Sudut πœƒ2max yang dibentuk oleh domino kedua (terhadap posisi awalnya) yangmenyebabkan energi potensial sistem kedua domino tersebut maksimum!Petunjuk : Untuk menyederhanakan perhitungan anggap bentuk domino cukuptipis sehingga 𝑑 𝑑, serta asumsikan pula 𝑠 𝑑 (berlaku juga untuk soalselanjutnya).e. Jarak minimum antar sisi domino 𝑠min agar domino kedua juga dapat terguling!Pembahasan :a. Perhatikan gambar di bawah!𝑑𝑦𝐽π‘₯π‘‘π‘§Μ‚β„Žπ‘ƒ1Misal vektor kecepatan sudut domino setelah diberi impuls adalah πœ”βƒ— 0 makaπ½β„Žπ‘§Μ‚ 𝐼P1 πœ”βƒ—0 πœ”βƒ—0 π½β„Žπ‘§Μ‚πΌP1Domino akan terguling jika memenuhi syarat minimum yang nanti akan kita bahasdi bagian (b). Karena impuls 𝐽 dibuat sekecil mungkin, maka agar kecepatan sudutminimum ini tetap tercapai, nilai β„Ž harus dibuat sebesar mungkin. Maka agardomino tetap dapat terguling sama impuls harus di berikan di ujung atas domino(nilai β„Ž paling besar yang mungkin) sehinggaβ„Ž 𝑑b. Besar kecepatan sudut domino tepat setelah impuls diberikan adalah πœ”βƒ— 0 πœ”0 3π½π‘‘π‘š (𝑑 2 𝑑 2 )Hal 3Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp𝑑2𝑑𝑦2𝑃1Agar domino dapat terguling, dengan kecepatan sudut awal ini, domino harus bisamencapai posisi di mana energi potensialnya maksimum dan energi kinetiknyaminimum yaitu saat pusat massa domino tepat berada di atas poros rotasinya(titik 𝑃1 ) sehingga dengan konservasi energi akan kita peroleh (jadikan lantaisebagai acuan energi potensial sama dengan nol)𝐸i 𝐸f11πΌπœ”0 2 π‘šπ‘”π‘‘ π‘šπ‘”π‘¦2221 13𝐽𝑑11( π‘š (𝑑 2 𝑑 2 )) () π‘šπ‘”π‘‘ π‘šπ‘” 𝑑 2 𝑑 22 3π‘š( 𝑑 2 𝑑 2 )223𝐽2 𝑑 2 π‘šπ‘” ( 𝑑 2 𝑑 2 𝑑)π‘š( 𝑑 2 𝑑 2 )𝐽min π‘š 3𝑑 𝑔(𝑑 2 𝑑 2 ) ( 𝑑 2 𝑑 2 𝑑)c. Misal sebelum menumbuk domino kedua, kecepatan sudut domino pertamaadalah πœ”.πœƒπ‘‘πœƒπ»πœ”πœ”2πœ”1𝑠dari trigonometri kita tahu bahwa cos πœƒ 𝐻𝑠dan sin πœƒ 𝑑𝑑Hal 4Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolympπœƒπœ”2 π»πœ”1 𝑑𝑃2𝑃1Pada titik tumbukan antara kedua domino terjadi impuls aksi reaksi yangbesarnya sama tapi berlawanan arah. Misal besar impuls ini Δ𝑝 makaDomino pertama Δ𝑝𝐻 𝐼 (πœ” πœ”1 )Domino kedua Δ𝑝𝐻 πΌπœ”2Maka kita dapatkan πœ”2 πœ” πœ”1 (1)Karena tumbuka tidak elasti sama sekali kecepatan saling menjauh titik yangbertumbukan akan bernilai pada arah tumbukan. Maksudnya adalah kecepatantitik tumbukan pada domino pertama dan domino kedua pada arah tumbukanatau horizontal akan sama besarnya.πœ”2 𝐻 πœ”1 𝑑 cos πœƒ πœ”1 𝑑𝐻 πœ”2 πœ”1 (2)𝑑Makaπœ”1 1πœ”2Dari persamaan (1) dan (2) kita dapatkanπœ”2 πœ”1 1πœ”2Perbandingan energi kinetik sebelum dan sesudah tumbukan menjadi1 2πΌπœ”πΈπ‘˜i1 πœ” 2πΈπ‘˜i2 ( ) 2𝐸𝐾𝑓 1 πΌπœ” 2 1 πΌπœ” 2 2 πœ”1𝐸𝐾𝑓2 12 2d. Misalkan sudut yang dibentuk domino terhadap posisi awalnya saat pusatmassanya tepat di atas poros rotasinya adalah πœ™ makaHal 5Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp𝑑2π‘‘πœ™π‘¦2𝑃tan πœ™ 𝑑𝑑Untuk approksimasi 𝑑 𝑑 bisa kita lakukan pendekatan tan πœ™ sin πœ™ πœ™sehinggaπœ™ 𝑑𝑑Sekarang perhatikan gambar di οΏ½οΏ½1Sekarang kita misalkan sudut yang dibentuk oleh domino terhadap posisi dimanapusat massa tepat di atas poros adalah 𝛼 untuk domino pertama dan 𝛽 untukdomino kedua sehinggaπœƒ1 πœ™ 𝛼 dan πœƒ2 πœ™ 𝛽Dari geometeri kita dapatkanπ‘₯1 𝑑 sin πœƒ1 dan π‘₯2 𝑑 sin πœƒ2 𝑑(1 cos πœƒ2 )𝑦1 𝑑 cos πœƒ1 dan 𝑦2 𝑑 cos πœƒ2 𝑑 sin πœƒ2Hal 6Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolympuntuk aproksimasi 𝑑 𝑑 dan 𝑠 𝑑 maka sudut πœƒ1 dan πœƒ2 akan bernilai kecilsehingga kita bisa lakukan pendekatan sin πœƒ1 πœƒ1 , cos πœƒ1 1, sin πœƒ2 πœƒ2 dancos πœƒ2 1π‘₯1 𝑑(πœ™ 𝛼 ) dan π‘₯2 𝑑(πœ™ 𝛽 )𝑦1 𝑑 dan 𝑦2 𝑑 𝑑 (πœ™ 𝛽 )Dari gambar sebelumnya kita peroleh bahwaΔ𝑦 𝑦2 𝑦1 𝑑(πœ™ 𝛽 )π‘Žtan πœƒ2 sin πœƒ2 πœƒ2 π‘Ž 𝑑 ( πœ™ 𝛽 )2Δ𝑦Karena πœ™ dan 𝛽 cukup kecil maka (πœ™ 𝛽 )2 0 karena nilainya sangat kecilsehingga π‘Ž 0Dari gambar sebelumnya kita peroleh pulaπ‘₯1 π‘Ž π‘₯2 𝑠Subtitusi hasil yang diperoleh dari sebelumnya𝑑 (πœ™ 𝛼 ) 0 𝑑 (πœ™ 𝛽 ) 𝑠𝑠𝛼 𝛽 (3)𝑑Sekarang kita jadikan energi potensial sama dengan nol saat domino dalamkeadaan tegak. Energi potensial domino saat pusat massanya tepat di atas porosrotasinya adalah11𝑑2π‘ˆ0 π‘šπ‘” ( 𝑑 2 𝑑 2 𝑑) π‘šπ‘”π‘‘ ( 1 2 1)22𝑑Untuk aproksimasi 𝑑 𝑑 kita bisa lakukan pendekatan binomial newton1𝑑2 2𝑑2(1 2 ) 1 2𝑑2𝑑Sehingga akan kita peroleh1𝑑2π‘ˆ0 π‘šπ‘”4𝑑Sekarang kita tinjau energi potensial domino pertama dan kedua sebagai fungsi 𝛼dan 𝛽 dengan acuan energi potensial sama dengan nol saat domino tegakUntuk domino pertamaHal 7Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp1π‘ˆ1 (𝛼 ) π‘šπ‘” 𝑑 2 𝑑 2 (cos 𝛼 cos πœ™ )2Saat di posisi tegak, ketinggian pusat massa domino bisa hubungan dengan πœ™π‘‘ 𝑑 2 𝑑 2 cos πœ™2Untuk aproksimasi 𝑑 𝑑 dan 𝑠 𝑑 kita bisa lakukan pendekatan 𝑑 2 𝑑 2 𝑑Untuk pendekatan nilai cosinus kita gunakan deret meclaurin sampai orde keduaagar nilai 𝛼 dan 𝛽 tetap adacos 𝛼 1 𝛼2πœ™2dan cos πœ™ 1 22Sehingga energi potensial domino pertama menjadiπ‘ˆ1 (𝛼 ) Gunakan πœ™ 1𝛼2πœ™21𝛼2π‘šπ‘”π‘‘ (1 1 ) π‘šπ‘”π‘‘πœ™ 2 (1 2 )2224πœ™π‘‘akan kita peroleh𝑑1𝑑2𝛼2𝛼2π‘ˆ1 (𝛼 ) π‘šπ‘” (1 2 ) π‘ˆ1 (𝛼 ) π‘ˆ0 (1 2 )4π‘‘πœ™πœ™Dengan cara yang sama untuk domino kedua akan kita peroleh pulaπ‘ˆ2 (𝛽 ) π‘ˆ0 (1 𝛽2)πœ™2Sehingga energi potensial sistem kedua domino ini adalahπ‘ˆ(𝛼, 𝛽 ) π‘ˆ0 [2 1(𝛼 2 𝛽 2 )]πœ™2Subtitusi persamaan (3)π‘ˆ(𝛽 ) π‘ˆ0 [2 π‘ˆ(𝛽 ) 2π‘ˆ0 [1 21 𝑠(( 𝛽) 𝛽 2 )]πœ™2 𝑑1 1 𝑠 2𝑠2(() 𝛽 𝛽)]πœ™2 2 𝑑𝑑Energi potensial sistem maksimum jikaπ‘‘π‘ˆ(𝛽 )𝑑 2 π‘ˆ (𝛽 ) 0 dan 0𝑑𝛽𝑑𝛽 2MakaHal 8Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolympπ‘‘π‘ˆ(𝛽 )1𝑠𝑠𝑠 2π‘ˆ0 [ 2 (2𝛽 )] 0 2𝛽max 0 𝛽max π‘‘π›½πœ™π‘‘π‘‘2𝑑Dan terbukti bahwa energi potensial ini maksimum saat 𝛽 𝛽max karena𝑑 2 π‘ˆ (𝛽 ) 𝑑𝛽 2 𝛽 2π‘ˆ0 [ max14π‘ˆ0()2] 0πœ™2πœ™2Sehingga sudut yang dibentuk domino kedua terhadap posisi awalnya adalahπœƒ2max πœ™ 𝛽maxπœƒ2max 𝑑 𝑠2𝑑 𝑠 πœƒ2max 𝑑 2𝑑2𝑑Dengan energi potensial maksimum sistem adalahπ‘ˆmax 2π‘ˆ0 [1 11 𝑠 2𝑠 2 𝑠𝑠(() ( ) ( ))](𝑑/𝑑)2 2 𝑑2𝑑𝑑2π‘‘π‘ˆmax 2π‘ˆ0 [1 𝑠2]4𝑑 2e. Energi potensial domino pertama saat tumbukan adalah (nilainya tetap sesaatsebelum dan sesudah tumbukan, sebut saja π‘ˆcol , acuan energi potensial samadengan nol masih saat domino tegak)1π‘ˆcol π‘šπ‘” 𝑑 2 𝑑 2 (cos(πœƒ πœ™) cos πœ™)2Untuk aproksimasi 𝑑 𝑑 dan 𝑠 𝑑 kita bisa lakukan pendekatan 𝑑 2 𝑑 2 𝑑Untuk cosinus seperti sebelumnya kita gunakan deret meclaurin dan mengambilsampai orde kedua(πœƒ πœ™ )21πœ™2π‘ˆcol π‘šπ‘”π‘‘ (1 1 )222π‘ˆcol 11π‘šπ‘”π‘‘(πœ™ 2 (πœƒ πœ™)2 ) π‘šπ‘”π‘‘(2πœ™πœƒ πœƒ 2 )44Dari geometri dan menggunakan aproksimasi kita peroleh𝑠𝑑 tan πœƒ sin πœƒ πœƒ dan ingat bahwa πœ™ makaπ‘‘π‘‘π‘ˆcol12𝑑𝑠 𝑠 2 π‘šπ‘”π‘‘ ( 2 2 )4𝑑𝑑Hal 9Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp1𝑑21𝑑2Karena π‘ˆ0 π‘šπ‘”maka π‘šπ‘”π‘‘ 2 π‘ˆ0 sehingga4𝑑4π‘‘π‘ˆcol 𝑑22𝑑𝑠 𝑠 22𝑠 𝑠 2π‘ˆ( ) π‘ˆ π‘ˆ( )col0𝑑2 0 𝑑 2𝑑2𝑑 𝑑2Konservasi energi dari saat pusat massa domino pertama tepat berada di ataspusat massanya sampai sesaat sebelum tumbukan, kita perolehπ‘ˆ0 π‘ˆcol πΈπ‘˜i πΈπ‘˜i π‘ˆ0 π‘ˆcolEnergi kinetik sistem setelah tumbukan adalah11πΈπ‘˜f πΈπ‘˜i (π‘ˆ0 π‘ˆcol )22Agar domino kedua juga dapat terguling, dengan energi kinetik ini, sistem duadomino harus bisa mencapai posisi dimana energi potensialnya bernilaimaksimum. Dengan konservasi energi kita perolehπ‘ˆcol πΈπ‘˜f π‘ˆmax1π‘ˆcol (π‘ˆ0 π‘ˆcol ) π‘ˆmax211π‘ˆcol π‘ˆ0 π‘ˆmax22Subtitusi π‘ˆcol dan π‘ˆmax dan pada saat ini 𝑠 𝑠min12𝑠min 𝑠min 21𝑠min 2]π‘ˆ0 ( 2 ) π‘ˆ0 2π‘ˆ0 [1 2𝑑𝑑24𝑑 22𝑠min 𝑠min 2𝑠min 2 2 1 4 2𝑑𝑑𝑑2𝑠min3 3 𝑠min 𝑑𝑑2Hal 10Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp2. Seorang awak kapal mencoba untuk mencari harta karun dengan cara mendeteksiobjek bawah laut yang bersifat kondukstif. Ia melakukannya dengan caramenurunkan 2 buah kabel. Kabel pertama ia turunkan sampai menyentuh dasar lautdan kabel satunya lagi ia hubungkan ke bola konduktor pejal (berperan sebagaisensor) berjari-jari π‘Ž yang ia turunkan sampai ketinggian β„Ž dari dasar laut dimanaβ„Ž π‘Ž (lihat gambar di bawah). Kemudian, kedua kabel ia sambungkan ke kutubkutub baterai dengan gaya gerak listrik sebesar 𝑉. Susunan ini dibuat dengan harapandapat memberikan muatan pada sensor sehingga dapat mendeteksi keberadaankonduktor lain di dasar laut melalui interaksi gaya coulomb. Diasumsikan dasar lautrata sempurna dan berperan sebagai konduktor dengan potensial tetap, yakni 𝑉 0(ground). Permitivitas listrik air laut adalah πœ€. Jarak dasar laut ke permukaan airadalah 𝐻 dengan 𝐻 β„Ž.a. Sebelum mencoba untuk menemukan harta karun, awak kapal tersebut mencobauntuk memperhitungkan besar muatan pada bola konduktor sensor. Dalam limitβ„Ž , tentukan muatan pada sensor yaitu 𝑄0 !b. Tanpa limit β„Ž , tunjukan bahwa muatan sensor dapat dituliskan sebagai 𝑄 𝑄0 𝑓(π‘Ž, β„Ž) di mana 𝑓(π‘Ž, β„Ž) merupakan suatu deret polinom tak hingga yangbergantung pada π‘Ž dan β„Ž. Tuliskan 𝑓(π‘Ž, β„Ž) sampai suku yang mengandung π‘Ž2 !Petunjuk : Sistem bola konduktor dan konduktor dapat diganti dengan sistemmuatan-muatan titik yang memnuhi syarat batas yang sama.c. Perkirakan besar gaya elektrostatik yang dirasakan, cukup sampai suku pertama.Apakah sensor tertarik ke dasar laut atau terdorong ke permukaan?Baterai yang menghubungkan sensor dengan dasar laut seakarang di lepas. Dari hasilperhitungan pada bagian (b), terlihat bahwa berlaku 𝑄 𝑄0 untuk β„Ž π‘Ž, sehinggadapat digunakan 𝑄0 sebagai muatan sensor pada perhitungan-perhitunganselanjutnya. Sekarang, akan dipelajari reaksi sensor terhadap adanya konduktor lain.d. Misalkan terdapat konduktor berbentuk bola berjari-jari 𝑏 tepat di bawah sensoryang terletak di atas dasar laut. Hitung besar gaya elektrostatik antara sensordengan bola tersebut. Anggap 𝑏 π‘Ž sehingga sensor dapat diasumsikan sebagaimuatan titik.Hal 11Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp𝑉𝐻 β„Ž2π‘Ž2π‘β„ŽTernyata, sang awal kapal mengalami kesulitan untuk mengukur gaya elektrostatikyang muncul karena kondisi air tidak tenang. Untuk itu, ia memikirkan cara lain untukmendeteksi keberadaan harta karun. Ia menganggap bahwa sistem sesnor, air laut,dan harta karum dapat dianggap sebagai suatu komponen rangkaian listrik, yakniresistro (resistansi 𝑅) yang terhubung dengan kapasitor (kapasitansi 𝐢) secaraparalel.e. Jika resistivitas air laut adalah 𝜌, hitung hasil perkalian 𝑅 dan 𝐢!Petunjuk : Nilai ini akan selalu sama untuk semua konfigurasi di mana sistemberada dalam medium dengan resistivitas 𝜌 dan permitivitas πœ€. Jika tidak berhasilmenemukan besaran ini, gunakan 𝑅𝐢 𝐾 untuk perhitungan-perhitunganselanjutnya.Sang awak kapal memasang lampu pada rangkaian ( set up) sebelumnya denganharapan akan menemukan perubahan nyala lampu ketika sensor ( probe) bergerakmendekati harta karun. Akan diselidiki pengaruh perubahan kapasitansi terhadapnyala lampu.Hal 12Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp𝑉lampu𝐢𝑅0𝑅sistem probe-konduktorf. Perubahan kapasitansi dimodelkan berubah secara linear terhadap waktu dengangradien 𝛿, yakni 𝛿 ketika meningkat dan – 𝛿 ketika menurun. Misalkan perahumula-mula bergerak menuju harta karun (saat 𝑑 0 nilai 𝐢 0) dan mencapaititik dimana jarak sensor paling dekat dengan harta karun saat 𝑑 𝑑0 . Gambarkangrafik kapasitansi rangkaian terhadap waktu, 𝐢 (𝑑) serta resistansi sebagai fungsiwaktu, 𝑅(𝑑). Tandai bagian-bagian penting dalam grafik.g. Tentukan arus yang mengalir pada lampu yang memiliki resistansi 𝑅0 sebagaifungsi waktu dalam selang 0 𝑑 𝑑0 . Gunakan kasus khusus 𝑅0 1/𝛿.Petunjuk : Gunakan penyelesaian persamaan diferensial berikutjika𝑑𝑦1 (𝛼 ) 𝑦 𝛽𝑑π‘₯π‘₯Penyelesaian untuk 𝑦 adalah𝑦 𝛽 1𝛽 ( 2 π‘˜π‘’ 𝛼π‘₯ )𝛼 π‘₯𝛼dengan k adalah konstanta berdimensiPembahasan :a. Untuk limit β„Ž , sensor dapat dianggap jauh dari efek dasar laut (konduktordatar) dan karena 𝐻 β„Ž sensor dapat dianggap berada di tengah medium yangukurannya sangat besar dengan permitivitas πœ€. Medan listrik sebagai fungsi jarakdari pusat sensor adalah 𝐸(π‘Ÿ).Hal 13Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolymp𝐸𝐸𝐸𝑉 𝑄0𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸Dengan Hukum Gauss untuk π‘Ÿ π‘Ž kita peroleh 𝐸⃗ (π‘Ÿ) 𝑑𝐴 𝑄enc𝑄0 𝐸⃗ (π‘Ÿ) π‘ŸΜ‚πœ€4πœ‹πœ€π‘Ÿ 2Beda potensial antara permukaan sensor dan permukaan bola yang sepusatdengan jari-jari yang sangat besar (π‘Ÿ ) adalah sama dengan negatif dari usahayang dilakukan oleh medan listrik untuk memindahkan suatu muatan daripermukaan bola yang sangat besar tadi (dari posisi tak hingga, π‘Ÿ ) kepermukaan sensor (π‘Ÿ π‘Ž). Besar beda potensial ini dengan acuan posisi takhingga (𝑉 ( ) 0) adalah𝑉(π‘Ž) π‘Žπ‘‘π‘‰ 𝐸⃗ (π‘Ÿ) π‘‘π‘Ÿπ‘‰( )Δ𝑉 𝑉 (π‘Ž) 𝑉 ( ) 𝑄0 1 1𝑄0( ) Δ𝑉 4πœ‹πœ€ π‘Ž 4πœ‹πœ€π‘Žbeda potensial ini akan sama dengan gaya gerak listrik yang diberikan awak kapalsehingga𝑉 Δ𝑉 𝑄0 𝑄0 4πœ‹πœ€π‘Žπ‘‰4πœ‹πœ€π‘Žb. Tanpa limit β„Ž , permukaan dasar laut (konduktor datar) akan menyebabkanmuatan baik pada sensor bola dan dasar laut sendiri tidak tersebar merata. Sistemini kita bisa gantikan dengan sistem muatan titik yang tak berhingga. Perhatikangambar berikutHal 14Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG 𝑄1𝑄22β„Ž2β„Ž 𝑑1β„Ž 𝑄0 𝑄0(a)(b)2β„Ž 𝑑1 𝑑2 𝑄1 𝑄1(c)(d)Pertama perhatikan gambar (a), karena sensor berbentuk bola, muatan sensor 𝑄0bisa diletakkan di pusatnya. Konduktor datar bisa digantikan dengan muatanbayangan 𝑄0 yang terletak pada jarak yang sama dari dari dasar laut pada sisiyang berlawanan.Berikutnya perhatikan gambar (b), muatan bayangan 𝑄0 akan membuat sisi bolasensor yang dekat ke dasar laut memiliki penyebaran muatan yang lebih banyakdi banding sisi sensor lainnya. Dengan konsep muatan tambahan, menggantikanefek ini dengan muatan 𝑄1 . Untuk menghitung 𝑄1 kita hilangkan dulu 𝑄0 sehinggapotensial di permukaan bola harus sama dengan nol. Dari sini akan kita perolehDi titik puncak sensor (𝑉p 0) 𝑄0𝑄1π‘Ž 𝑑1 0 𝑄1 𝑄4πœ‹πœ€(2β„Ž π‘Ž) 4πœ‹πœ€(π‘Ž 𝑑1 )2β„Ž π‘Ž 0Di titik dasar sensor (𝑉d 0) 𝑄0𝑄1π‘Ž 𝑑1 0 𝑄1 𝑄4πœ‹πœ€(2β„Ž π‘Ž) 4πœ‹πœ€(π‘Ž 𝑑1 )2β„Ž π‘Ž 0Dari keduanya akan kita perolehπ‘Ž2π‘Žπ‘‘1 dan 𝑄1 𝑄2β„Ž2β„Ž 0Hal 15Basyir Al ss.com

Ahmad Basyir NajwanJln. Mr. Cokrokusumo No.54 RT.015/005, Kel. Cempaka, Kec. Cempaka, KotaBanjarbaru, Kalimantan Selatan, Kode Pos 70733Contact Person : 0896-5985-6821Follow my IG @basyir.physolympBerikutnya perhatikan gambar (c), karena sekarang ada muatan tambahan 𝑄1pada sensor, kita perlu menambahkan muatan bayangan 𝑄1 sebagai penggantikonduktor datar dengan alasan yang sama seperti pada gambar (a).Pada gambar (d), proses pada gambar (b) akan terulang kembaliπ‘Ž2𝑑2 2β„Ž 𝑑1π‘Ž2π‘Žπ‘Ž2dan 𝑄2 𝑄 π‘„π‘Ž22β„Ž 𝑑1 1 4β„Ž2 π‘Ž2 02β„Ž 2β„ŽProses ini akan terus berulang sampai tak hingga pengulangan. Maka muatan bolasensor dapat ditotalkan menjadi𝑄 𝑄0 𝑄1 𝑄2 𝑄 𝑄0 π‘Žπ‘Ž2𝑄0 2𝑄 2β„Ž4β„Ž π‘Ž2 0Kita diminta sampai suku yang mengandung π‘Ž2 dan dengan pendekatan β„Ž π‘Žakan kita peroleh𝑄 𝑄0 (1 π‘Žπ‘Ž2 2)2β„Ž 4β„ŽDengan 𝑄0 seperti hasil yang didapat pada bagian (a).c. Sekarang 𝑄 𝑄

Pembahasan Soal OSN Fisika SMA Tingkat Nasional tahun 2018 Dibuat oleh Al Fakir Ahmad Basyir Najwan Peraih Medali Emas (3) Dari SMAN 3 Banjarbaru Asal Kalimantan Selatan Koreksi dapat dikirimkan melalui email xanderbasyir99@gmail.com jangan lupa mengunjungi www.basyiralbanjari.wordpress.com

Related Documents:

controller, sma cluster controller, sma com gateway, sma inverter manager, sma bluetooth repeater, sma connection unit, sma ct meter, sma dc-combiner, sma energy meter, sma rapid shutdown system, sma ready rack, sma webconnect, cloud connect advanced, ts4-r, gateway, grid-connect-box, mc-box, na-box, smartformer, sma energy system – business .

ocsz Pembahasan Soal OSN Guru 2012 OLIMPIADE SAINS NASIONAL KHUSUS GURU MATEMATIKA SMA OSN Guru Matematika SMA

OLIMPIADE SAINS KABUPATEN/KOTA SMA 2018 OSK Matematika SMA (Olimpiade Sains Kabupaten/Kota Matematika SMA) Disusun oleh: Pak Anang . Pembahasan Soal OSK SMA 2018 OLIMPIADE SAINS KABUPATEN/KOTA SMA 2018 OSK Matematika SMA (Olimpiade

penulisan kisi-kisi, penulisan soal, telaah (analisis kualitatif), ujicoba, analisis kuantitatif soal, dan kalibrasi soal. Soal-soal yang terbukti bermutu secara kualitatif dan kuantitiatif dikumpulkan dan disimpan dalam bank soal. Alur kegiatan pengembangan bank soal di Puspendik terlihat dalam diagram berikut. Penulis Soal Soal Mentah D i t e r i m a D i t o l a k Baik Kurang Baik Revisi U j .

Soal Matematika Model PISA Indonesia Tahun 2015 Soal Matematika Model PISA Menggunakan Konteks Lam. Soal UAN dan Jawaban Matematika SMA Lingkaran Soal UN dan Jawaban Matematika Peluang Soal Matematika Eksponen UM UNDIP Contoh Soal Matematika Masuk UGM Soal UN dan Jawaban Persamaan Linier Soal UN dan Jawaban Trigonometri

Shortlist Soal OSN Matematika 2014 Olimpiade Sains Nasional ke-13 Mataram, Nusa Tenggara Barat, 2014. ii p Kontributor Komite Pemilihan Soal OSN Matematika 2014 menyampaikan rasa terima kasihnya kepada para penyumbang soal berikut. Faj

Buku ini berisi soal-soal latihan Fisika (khususnya mekanika) dari mulai gerak, gaya, tekanan, dan usaha-energi. Soal-soal dalam buku ini dapat diselesaikan dengan menggunakan logika yang dilandasi oleh pengetahuan Fisika. Untuk melakukan kampanye fisika gasing, penulis merencanakan langkah-langkah sebagai berikut: 1.

Double Concept Modal Modal Concept Examples Shall (1) Educated expression Offer Excuse me, I shall go now Shall I clean it? Shall (2) Contractual obligation The company shall pay on January 1st Could (1) Unreal Ability I could go if I had time Could (2) Past Ability She could play the piano(but she can’t anymore) Can (1) Present Ability We can speak English Can (2) Permission Can I have a candy?