Contoh Soal dan Pembahasan Gerak Parabola Fisika Terlengkap
Bagi sahabat yang masih belum mengerti silakan dibaca terlebih dahulu penjelasan dan rumus-rumusnya di materi gerak parabola.
Contoh 1
Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi 37˚ dan kecepatan awal 10 m/s. Tentukan kecepatan bola setelah 0,2 detik! ( cos 37˚= 4/5, sin 37˚=3/5)
Pembahasan:
Diketahui:
α = 37˚
vo = 10 m/s
t = 0,2 s
Ditanya: v saat t = 0,2 s
Jawab:
Kecepatan pada sumbu x:
vx = vo cos α
vx = 10 cos 37˚
vx = 10 (4/5) = 8 m/s
Kecepatan pada sumbu y:
vy = vo sin α – g.t
vy = 10 sin 37˚ – 10 (0,2)
vy = 10 (3/5) – 2
vy = 6 – 2 = 4 m/s
sehingga kecepatan setelah 0,2 s:
Contoh 2
Seorang anak melempar batu dengan kecepatan awal 20 m/s dan sudut elevasi 30˚secara horizontal. Jika percepatan gravitasi 10 m/s². Maka hitunglah:
a) Ketinggian maksimum batu
b) Waktu yang diperlukan untuk sampai di titik tertinggi
c) Jarak terjauh yang dicapai batu
d) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai jarak terjauh
Pembahasan:
Diketahui:
α = 30˚
vo = 20 m/s
g = 10 m/s²
Jawab:
a) ketinggian maksimum (hmax)
b) waktu yang diperlukan untuk sampai di titik tertinggi (tmax)
c) Jarak terjauh yang dicapai batu (xterjauh)
d) Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai jarak terjauh (tterjauh)
Contoh 3
Sebuah peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan awal 1,4 x 10³ m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya sejauh 2 x 10^5 m. Bila g = 9,8 m/s², maka hitunglah besar sudut elevasinya!
Pembahasan:
Diketahui:
vo = 1,4 x 10³ m/s
xterjauh = 2 x 10^5 m
g = 9,8 m/s²
Ditanya: sudut elevasi (α)
Jawab:
Contoh 4
Peluru A dan B ditembakkan dari senapan yang sama dengan sudut elevasi berbeda. Peluru A dengan sudut 30˚ dan peluru B dengan sudut 45˚. Tentukan perbandingan tinggi maksimum yang dicapai peluru A dan B!
Pembahasan:
Diketahui:
αA = 30°
αB = 45°
Ditanya: perbandingan tinggi maksimum peluru A dan B
Jawab:
Sehingga perbandingan tinggi maksimum peluru A dan B adalah 1:2
Contoh 5
Sebuah pesawat terbang bergerak mendatar dengan kecepatan 250 m/s melepaskan bom dari ketinggian 2000 m. Jika bom jatuh di B dan g = 10 m/s², maka hitunglah jarak AB!
Pembahasan:
Diketahui:
vx = 250 m/s
h atau y = -2000 m (negatif (-) karna arah bomnya kebawah)
g = 10 m/s²
Ditanya: jarak AB (xAB)
Jawab:
Tinjau gerakan pada sumbu x (mendatar), yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dengan kecepatan vx, sehingga koordinat x dicari dengan rumus:
x = vx.t
x = 250.t
Jadi untuk menghitung x kita harus mencari terlebih dahulu nilai t (waktu yang dibutuhkan bom tersebut untuk sampai di B). Dengan meninjau pada sumbu y (GLBB), didapatkan:
Gerakan bom merupakan gerakan jatuh bebas, sehingga v0y = 0. Maka:
Sehingga jarak AB:
x = 250.t
x = 250(20) = 5000 m
(Alternatif)
Nah, jika cara diatas terlalu panjang, berikut saya berikan rumus singkatnya:
Sehingga rumus x menjadi:
jadi jarak AB adalah 5000 m.
Contoh 6
Sebuah mobil bergerak dari A ke B harus tiba di C. Jarak AB = 75 m, kecepatan awal mobil pada saat di A = 10 m/s dan percepatan antara A dan B adalah 2 m/s². Bila tinggi ujung B dari sebrang C = 5 m dan g = 10 m/s², maka hitunglah lebar lembah tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
voA = 10 m/s
sAB = 75 m
a = 2 m/s²
h = 5 m
g = 10 m/s²
Ditanya: lebar lembah ( misal x )
Jawab:
Dari A ke B mobil bergerak dipercepat, sehingga harus dicari terlebih dahulu kecepatan mobil saat dititik B (kecepatan sebelum melompati lembah)
VB² = v0A² + 2.a.s
VB² = 10² + 2(2)(75)
VB² = 100 + 300
VB² = 400
VB = 20 m/s
dengan cara yang sama seperti contoh 5, maka lebar lembah:
Sumber:
Go to Original Article
Choose EmoticonEmoticon