Fisika Brain - Contoh soal dan pembahasan gerak setengah parabola. Menentukan panjang jarak mendatar yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak setengah parabola jika kecepatan awal dan ketinggian diketahui merupakan salah satu model soal yang sering keluar dalam soal gerak lurus berubah beraturan.
Untuk menjawab soal yang modelnya seperti ini, murid harus menguasai beberapa konsep dasar gerak lurus khususnya gerak lurus berubah beraturan dan gerak parabola. Murid harus dapat menganalisi soal kapan menggunakan rumus gerak lurus beraturan dan kapan menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan.
Pertanyaan :
Sebuah pesawat terbang bergerak mendatar pada ketinggian 500 meter di atas permukaan tanah dengan kecepatan 200 m/s.
Jika dari ketinggian tersebut pesawat melepaskan kotak bantuan dan kotak tersebut jatuh di titik B seperti terlihat pada gambar, maka jarak AB adalah .....
A. 2000 meter
B. 1500 meter
C. 1000 meter
D. 750 meter
E. 500 meter
Dalam arah mendatar, benda bergerak lurus beraturan, sehingga berlaku rumus gerak lurus beraturan sebagai berikut:
Keterangan :
x = jarak mendatar yang ditempuh (m)
vox = kecepatan awal benda dalam arah mendatar (m/s)
t = waktu tempuh (s).
Dalam arah vertikal, benda bergerak dengan kecepatan yang berubah secara teratur sehingga berlaku rumus gerak lurus berubah beraturan sebagai berikut:
Keterangan :
y = jarak vertikal atau ketinggian (m)
voy = kecepatan awal benda dalam arah vertikal (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s).
Pembahasan :
Dik : vo = 200 m/s, g = 10 m/s2, y = 500 m
Dit : x = .... ?
Berdasarkan rumus GLBB :
⇒ y = voy . t + ½ gt2
⇒ y = vo sin θ . t + ½ gt2
⇒ 500 = 200 sin 0 . t + ½ (10) t2
⇒ 500 = 200 (0) + 5t2
⇒ 500 = 5t2
⇒ 100 = t2
⇒ t = 10 s
Berdasarkan rumus GLB :
⇒ x = vx . t
⇒ x = vo cos θ . t
⇒ x = 200 cos 0 . 10
⇒ x = 200 (1) . 10
⇒ x = 2.000
⇒ AB = x = 2000 m.
Jadi, kotak bantuan tersebut akan jatuh di titik B, yaitu pada jarak 2.000 meter dari titik A.
Untuk menjawab soal yang modelnya seperti ini, murid harus menguasai beberapa konsep dasar gerak lurus khususnya gerak lurus berubah beraturan dan gerak parabola. Murid harus dapat menganalisi soal kapan menggunakan rumus gerak lurus beraturan dan kapan menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan.
Pertanyaan :
Sebuah pesawat terbang bergerak mendatar pada ketinggian 500 meter di atas permukaan tanah dengan kecepatan 200 m/s.
Jika dari ketinggian tersebut pesawat melepaskan kotak bantuan dan kotak tersebut jatuh di titik B seperti terlihat pada gambar, maka jarak AB adalah .....
A. 2000 meter
B. 1500 meter
C. 1000 meter
D. 750 meter
E. 500 meter
Konsep Dasar Gerak Parabola
Gerak parabola merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan. Gerak parabola dapat ditinjau sebagai gerak dalam dua arah sekaligus, yaitu dalam arah mendatar (sumbu-x) atau dalam arah vertikal (sumbu-y).Dalam arah mendatar, benda bergerak lurus beraturan, sehingga berlaku rumus gerak lurus beraturan sebagai berikut:
| x = vox . t |
Keterangan :
x = jarak mendatar yang ditempuh (m)
vox = kecepatan awal benda dalam arah mendatar (m/s)
t = waktu tempuh (s).
Dalam arah vertikal, benda bergerak dengan kecepatan yang berubah secara teratur sehingga berlaku rumus gerak lurus berubah beraturan sebagai berikut:
| y = voy . t + ½ gt2 |
Keterangan :
y = jarak vertikal atau ketinggian (m)
voy = kecepatan awal benda dalam arah vertikal (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s).
Pembahasan :
Dik : vo = 200 m/s, g = 10 m/s2, y = 500 m
Dit : x = .... ?
Berdasarkan rumus GLBB :
⇒ y = voy . t + ½ gt2
⇒ y = vo sin θ . t + ½ gt2
⇒ 500 = 200 sin 0 . t + ½ (10) t2
⇒ 500 = 200 (0) + 5t2
⇒ 500 = 5t2
⇒ 100 = t2
⇒ t = 10 s
Berdasarkan rumus GLB :
⇒ x = vx . t
⇒ x = vo cos θ . t
⇒ x = 200 cos 0 . 10
⇒ x = 200 (1) . 10
⇒ x = 2.000
⇒ AB = x = 2000 m.
Jadi, kotak bantuan tersebut akan jatuh di titik B, yaitu pada jarak 2.000 meter dari titik A.
Jawaban : A
0 comments :
Post a Comment