Latihan 40 Soal Olimpiade Sains Nasional (OSN) IPA Materi Gerak dan Gaya

40 Soal HOTS Olimpiade Sains Nasional (OSN) IPA SMP 

Konsep Gerak dan Gaya

1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 60 km/jam. Apa yang terjadi jika mobil tersebut berhenti mendadak?
   ✅ Mobil akan mengalami gaya pengereman yang bekerja berlawanan arah dengan gerak mobil.
2. Jika kamu mendorong meja yang berat, meja tidak bergerak. Apa yang harus dilakukan agar meja bisa bergerak?
   ✅ Harus ada gaya yang lebih besar dari gaya gesek yang bekerja pada meja.
3. Seseorang mengangkat kotak berat dari lantai. Gaya apakah yang bekerja pada kotak tersebut?
   ✅ Gaya angkat yang dilakukan oleh tangan dan gaya gravitasi yang menarik kotak ke bawah.
4. Sebuah bola jatuh dari ketinggian tertentu. Gaya apa yang bekerja pada bola saat jatuh?
   ✅ Gaya gravitasi yang menarik bola ke bumi.
5. Kenapa saat berlari kita harus menekan tanah dengan keras?
   ✅ Karena gaya reaksi dari tanah yang memberikan dorongan agar kita bisa bergerak maju.

Hukum Newton

6. Jika sebuah benda yang sangat berat dan ringan didorong dengan gaya yang sama, benda mana yang lebih mudah bergerak?
   ✅ Benda yang lebih ringan, karena memerlukan gaya yang lebih kecil untuk mengubah geraknya (Hukum Newton 2).
7. Apa yang akan terjadi jika gaya yang bekerja pada sebuah benda yang bergerak dalam keadaan diam adalah gaya nol?
   ✅ Benda akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan (Hukum Newton 1).
8. Jika sebuah mobil mengerem, apa yang terjadi pada mobil tersebut?
   ✅ Mobil mengalami gaya gesek yang bekerja berlawanan arah dengan geraknya, mengurangi kecepatannya (Hukum Newton 2).
9. Jika seorang pemain sepak bola menendang bola, mengapa bola bergerak?
   ✅ Karena gaya yang diberikan oleh kaki pemain pada bola (Hukum Newton 2).
10. Seorang astronot di luar angkasa mengapung karena tidak ada gaya yang menahan tubuhnya. Apa yang menyebabkan hal tersebut?
    ✅ Karena tidak ada gaya gravitasi yang bekerja di luar angkasa (Hukum Newton 1, benda tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan jika tidak ada gaya yang bekerja).

Baca Juga: Cara Download Video Viral

Jenis-jenis Gaya

11. Mengapa benda yang bergerak di atas permukaan tanah akhirnya berhenti?
    ✅ Karena adanya gaya gesek yang bekerja berlawanan arah dengan gerak benda.
12. Sebuah benda ditarik oleh tali dengan gaya 100 N ke arah utara dan oleh gaya lain dengan besar yang sama ke arah selatan. Apa yang terjadi pada benda tersebut?
    ✅ Benda akan tetap diam, karena kedua gaya saling meniadakan (gaya berlawanan arah dan sama besar).
13. Kenapa benda yang bergerak di atas permukaan licin bisa bergerak lebih jauh?
    ✅ Karena gaya gesek pada permukaan licin lebih kecil, sehingga gaya dorong bisa menggerakkan benda lebih jauh.
14. Kenapa mobil yang sedang melaju lebih sulit untuk berhenti dibandingkan dengan mobil yang bergerak pelan?
    ✅ Karena mobil yang melaju memiliki momentum lebih besar, sehingga membutuhkan gaya pengereman yang lebih besar untuk menghentikan geraknya.
15. Sebuah balon udara bergerak ke atas karena adanya gaya angkat yang lebih besar daripada gaya gravitasi. Apa yang terjadi jika gaya angkat lebih kecil dari gaya gravitasi?
    ✅ Balon akan turun ke bawah karena gaya gravitasi lebih besar dari gaya angkat.

Penerapan Hukum Newton

16. Sebuah truk dan mobil memiliki massa yang berbeda. Jika keduanya diberi gaya yang sama, mana yang akan lebih cepat bergerak?
    ✅ Mobil, karena truk memiliki massa yang lebih besar, sehingga lebih sulit untuk dipercepat (Hukum Newton 2).
17. Seorang pesepeda melaju di jalanan datar dan mendadak mengerem. Apa yang akan terjadi pada pesepeda?
    ✅ Pesepeda akan terus bergerak maju karena adanya kecenderungan untuk mempertahankan gerakannya (Inersia).
18. Sebuah mobil dengan massa 1000 kg melaju dengan kecepatan 10 m/s. Jika mobil berhenti dalam waktu 2 detik, berapa gaya pengereman yang diperlukan?
    ✅ F = m × a, dengan a = Δv / t = (0 - 10) / 2 = -5 m/s², F = 1000 × (-5) = -5000 N.
19. Jika seorang atlet menarik kereta dorong dengan gaya 200 N ke depan, dan gaya gesek yang bekerja adalah 150 N, apa yang akan terjadi pada kereta dorong?
    ✅ Kereta dorong akan bergerak ke depan dengan gaya bersih 50 N (200 N - 150 N).
20. Jika sebuah benda berada dalam keadaan diam dan kemudian diberikan gaya dorong, apa yang menyebabkan benda tersebut bergerak?
    ✅ Gaya yang diberikan mengubah keadaan diam benda, sesuai dengan Hukum Newton 2.

Kecepatan dan Percepatan

21. Seorang pelari berlari dengan kecepatan 8 m/s. Jika ia terus berlari selama 10 detik, berapa jarak yang ditempuhnya?
    ✅ Jarak = kecepatan × waktu = 8 m/s × 10 s = 80 meter.
22. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 50 m/s. Jika mobil tersebut mempercepat selama 5 detik dengan percepatan 2 m/s², berapa kecepatan mobil setelah 5 detik?
    ✅ Kecepatan = v₀ + a × t = 50 + 2 × 5 = 60 m/s.
23. Seorang pelari berlari dengan kecepatan 5 m/s. Jika pelari tersebut meningkat kecepatan menjadi 10 m/s dalam waktu 5 detik, berapa percepatan yang dialami pelari?
    ✅ Percepatan = Δv / t = (10 - 5) / 5 = 1 m/s².
24. Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 12 m/s. Jika percepatan benda tersebut 3 m/s², berapa jarak yang ditempuh dalam 4 detik?
    ✅ Jarak = v₀t + 1/2 at² = 0 × 4 + 1/2 × 3 × (4)² = 24 meter.
25. Jika sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan berhenti dalam 10 detik, berapa percepatan mobil tersebut?
    ✅ Percepatan = Δv / t = (0 - 20) / 10 = -2 m/s² (negatif karena mobil berhenti).

Gaya Gesek dan Gaya Lainnya

26. Apa yang terjadi pada benda yang bergerak di permukaan dengan gaya gesek tinggi?
    ✅ Benda akan bergerak lebih lambat karena gaya gesek yang besar akan menghambat geraknya.
27. Mengapa kita merasa licin saat berjalan di es?
    ✅ Karena gaya gesek antara sepatu dan es sangat kecil, sehingga kita lebih mudah tergelincir.
28. Seorang pengendara sepeda menggunakan rem untuk menghentikan sepeda. Apa yang terjadi pada sepeda?
    ✅ Gaya gesek bekerja melawan gerak sepeda, mengurangi kecepatannya hingga berhenti.
29. Ketika mengendarai mobil, apa yang menyebabkan mobil bisa melaju?
    ✅ Gaya dorong yang diberikan mesin mobil mengatasi gaya gesek dan tahanan udara.
30. Saat meluncur di atas permukaan air, kenapa kapal membutuhkan mesin dengan tenaga besar?
    ✅ Karena kapal harus mengatasi gaya gesek besar yang bekerja pada permukaan air.

Penerapan Gaya dalam Kehidupan Sehari-hari

31. Sebuah pengemudi menggunakan sabuk pengaman saat berkendara. Apa yang terjadi jika kendaraan tiba-tiba berhenti?
    ✅ Pengemudi akan terlempar ke depan karena gaya inersia, namun sabuk pengaman akan memberikan gaya reaksi yang menahan tubuh pengemudi.
32. Ketika sebuah benda bergerak dengan kecepatan tinggi, mengapa benda tersebut cenderung mempertahankan geraknya?
    ✅ Karena gaya inersia, benda akan cenderung mempertahankan keadaan geraknya.
33. Mengapa truk besar lebih sulit untuk berhenti dibandingkan dengan mobil kecil?
    ✅ Karena truk memiliki massa lebih besar, sehingga lebih sulit untuk mengubah geraknya (lebih banyak gaya dibutuhkan).
34. Mengapa sepeda motor mudah untuk bermanuver dibandingkan dengan mobil?
    ✅ Karena sepeda motor memiliki massa lebih kecil, sehingga lebih mudah untuk diubah arahnya dengan gaya yang lebih kecil.
35. Bagaimana caranya supaya kita bisa mendorong kotak berat agar bergerak dengan mudah?
    ✅ Kurangi gaya gesek antara kotak dan lantai, misalnya dengan menggunakan pelumas atau memindahkan kotak ke permukaan yang lebih licin.

Gerak Rotasi

36. Jika sebuah roda berputar dengan kecepatan konstan, apakah ada gaya yang bekerja padanya?
    ✅ Ya, ada gaya yang mempertahankan gerakan rotasi, seperti gaya sentripetal yang menjaga roda tetap berputar.
37. Jika sebuah mobil berbelok, apa yang menyebabkan mobil berbelok?
    ✅ Gaya sentripetal yang ditarik oleh roda mobil ke arah pusat lintasan.
38. Mengapa sebuah benda yang berputar bisa tetap berputar?
    ✅ Karena benda tersebut memiliki momentum sudut yang mempertahankan geraknya jika tidak ada gaya luar yang bekerja.
39. Apa yang terjadi jika gaya yang bekerja pada benda yang berputar tidak seimbang?
    ✅ Benda tersebut akan mengalami percepatan angular dan mulai berubah arah rotasinya.
40. Pada sebuah mesin motor, mengapa komponen-komponen seperti roda gigi penting?
    ✅ Karena roda gigi mengubah arah dan besarnya gaya untuk memutar komponen mesin lainnya.