Soal dan Pembahasan Fisika SMA Gerak Parabola

Soal & Pembahasan Ulangan Harian Fisika SMA Gerak Parabola Kelas XI IPA SMA prepared by ; fisikastudyc fisikastudycenter.com enter.com

Gerak Parabola Berikut ini ditampilkan 3 tipe soal dari topik Gerak Parabola yang dibahas di kelas XI SMA : 1) Soal Tipe I Normal Parabolik  Perhatikan gambar berikut ini!

o

Sebuah peluru ditembakkan dengan kelajuan awal 100 m/s dan sudut elevasi 37 . Jika 2 o o percepatan gravitasi bumi 10 m/s , sin 37 = 3/5 dan cos 37 = 4/5 Tentukan: a) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah horizontal (sumbu X) b) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah vertikal (sumbu Y) c) Kecepatan peluru saat t = 1 sekon d) Arah kecepatan peluru saat t = 1 sekon terhadap garis mendatar (horisontal) e) Tinggi peluru saat t = 1 sekon f) Jarak mendatar peluru saat t = 1 sekon g) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi h) Kecepatan peluru saat mencapai titik tertinggi i) Tinggi maksimum yang yang bisa dicapai peluru ( Y maks )  j) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai sasaran (jarak terjauh arah mendatar) k) Jarak terjauh yang dicapai peluru ( X maks ) Pembahasan a) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah horizontal (sumbu X)

b) Penguraian vektor kecepatan awal terhadap arah vertikal (sumbu Y)

Visit us at Fisika Study Center ( http://fisikastudyce http://fisikastudycenter.com) nter.com)

Soal & Pembahasan Ulangan Harian Fisika SMA Gerak Parabola Kelas XI IPA SMA prepared by ; fisikastudyc fisikastudycenter.com enter.com

c) Kecepatan peluru saat t = 1 sekon Karena gerak parabola terbentuk dari dua buah jenis gerak, yaitu GLBB pada sumbu Y dan GLB pada sumbu X, maka terlebih dahulu harus dicari kecepatan gerak peluru saat 1 sekon untuk  masing-masing sumbu. Pada sumbu X : Karena jenis geraknya GLB (gerak lurus beraturan) maka kecepatannya selalu konstan, jadi akan sama dengan kecepatan awal untuk sumbu X jadi :

Pada sumbu Y: Jenis gerakan pada sumbu Y adalah GLBB jadi ingat rumus untuk mencari kecepatan saat t yaitu Vt = Vo - gt dengan V o disini diganti V o miliknya Y atau Voy

Terakhir untuk mencari gabungan kedua kecepatan atau disoal sering disebut dengan " kecepatan " saja

d) Arah kecepatan peluru saat t = 1 sekon terhadap garis mendatar (horisontal) Arah kecepatan bisa diwakili oleh nilai sinus, cosinus atau tan dari suatu sudut, kalo mau sudutnya tinggal ubah saja jika sudah diketahui nilai sin, cos tan nya. Disini kita pakai nilai tan sudut katakanlah namanya sudut Θ dimana:

Besar sudutnya..., cari pakai kalkulator karena bukan sudut istimewa.

Visit us at Fisika Study Center ( http://fisikastudyce http://fisikastudycenter.com) nter.com)

Soal & Pembahasan Ulangan Harian Fisika SMA Gerak Parabola Kelas XI IPA SMA prepared by ; fisikastudyc fisikastudycenter.com enter.com

e) Tinggi peluru saat t = 1 sekon Saat 1 sekon ketinggian peluru namakan saja Y atau h juga boleh,...

f) Jarak mendatar peluru saat t = 1 sekon Saat 1 sekon jarak mendatar peluru namakan saja X

g) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik tertinggi Titik tertinggi dicapai peluru saat kecepatan pada sumbu Y adalah NOL. Sehingga:

h) Kecepatan peluru saat mencapai titik tertinggi Karena saat titik tertinggi Vty = 0, maka tinggal Vtx saja yang ada nilainya sehingga: Vt = Vtx = Vo cos α = 100(4/5) = 80 m/s

i) Tinggi maksimum yang bisa dicapai peluru Tinggi maksimum namakan Y maks atau di soal biasanya hmax,..tinggal pilih saja :

Visit us at Fisika Study Center ( http://fisikastudyce http://fisikastudycenter.com) nter.com)

Soal & Pembahasan Ulangan Harian Fisika SMA Gerak Parabola Kelas XI IPA SMA prepared by ; fisikastudyc fisikastudycenter.com enter.com

 j) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai sasaran (jarak terjauh arah mendatar) Waktu untuk mencapai jarak mendatar paling jauh adalah dua kali waktu untuk mencapai ketinggian maksimum sehingga hasilnya 2 x 6 = 12 sekon. k) Jarak terjauh yang dicapai peluru Cara pertama, dipakai jika sudah diketahui waktunya (12 sekon) Xmaks = (Vo cos α ) t = 100(4/5)12 =

960 meter

Cara kedua anggap saja belum diketahui waktunya :

2) Soal Tipe II Setengah Parabolik  Sebuah peluru ditembakkan dari moncong sebuah meriam dengan kelajuan 50 m/s arah mendatar dari atas sebuah bukit, ilustrasi seperti gambar berikut.

2

Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s dan ketinggian bukit 100 m Tentukan : a. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah b. Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)

Visit us at Fisika Study Center ( http://fisikastudyce http://fisikastudycenter.com) nter.com)

Soal & Pembahasan Ulangan Harian Fisika SMA Gerak Parabola Kelas XI IPA SMA prepared by ; fisikastudyc fisikastudycenter.com enter.com

Pembahasan a) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah Tinjau gerakan sumbu Y, yang merupakan gerak jatuh bebas. Sehingga Voy = O dan ketinggian bukit namakan Y (di soal dinamakan h) 2

Y = 1/2 g t

2

100 = (1/2)(10) t

t = √20 = 2√5 sekon

b) Jarak mendatar yang dicapai peluru (S) Jarak mendatar gerakan berupa GLB karena sudutnya nol terhadap horizontal langsung saja pakai rumus: S=Vt

S = (50)( 2 √5) = 100 √5 meter 3) Soal Tipe III The Beauty Sebuah bola dilontarkan dari atap sebuah gedung yang tingginya adalah h = 10 m dengan kelajuan awal V0 = 10 m/s

2

Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 ms , sudut yang terbentuk antara arah lemparan bola o dengan arah horizontal adalah 30 dan gesekan bola dengan udara diabaikan, … Tentukan : a) Waktu yang diperlukan bola untuk menyentuh menyentuh tanah b) Jarak mendatar yang dicapai bola

Visit us at Fisika Study Center ( http://fisikastudyce http://fisikastudycenter.com) nter.com)

Soal & Pembahasan Ulangan Harian Fisika SMA Gerak Parabola Kelas XI IPA SMA prepared by ; fisikastudyc fisikastudycenter.com enter.com

Pembahasan a) Waktu yang diperlukan bola untuk menyentuh menyentuh tanah ketinggian gedung h atau sama dengan Y disini :

Ambil nilai positif sehingga t = 2 sekon Catatan : Jangan lupa tanda minus pada nilai Y, karena kalau plus berarti 10 meter diatas tempat pelemparan, sementara posisi yang dicari adalah 10 meter dibawah tempat pelemparan.

b) Jarak mendatar yang dicapai bola

Untuk menguji pemahaman silahkan dicoba Soal Try Out XI SMA - Gerak Parabola , model tipe soal sama dengan yang baru saja kita bahas, …..

Visit us at Fisika Study Center ( http://fisikastudyce http://fisikastudycenter.com) nter.com)