Soal Latihan Persiapan OSN-K Fisika SMA 2025 #2

1. Sebuah pesawat ruang angkasa dengan momentum p akan mengubah arahnya. Arah yang baru membentuk sudut θ terhadap arah mula-mula seperti pada gambar. Jika gaya konstan yang dihasilkan mesin F tentukan waktu minimum t yang diperlukan mesin untuk mengubah arah tersebut. Asumsikan mesin dapat diputar/dibelokkan sesuai dengan arah yang diperlukan pesawat ruang angkasa.

Penyelesaian:

Implus adalah perubahan momentum, artinya momentum akhir dikurang dengan momentum awal.

I = p2-p1= Ft

Ix = pcosθ -p

Iy = psinθ 

I² = Ix²+Iy²

F²I² = (pcosθ -p)²+(psinθ)²

Dengan menyederhanakan persamaan tersebut, diperoleh

t= p√(2-cosθ )/F

2. Sebuah perahu berlayar di sungai. Dalam perjalanannya perahu melewati sebuah botol di titik A. Satu jam kemudian perahu berbalik arah dan berpapasan dengan botol tadi pada jarak 6 km dari titik A. Apabila kecepatan perahu konstan, hitung kecepatan arus sungai!