Soal Fisika Kecepatan Relatif

1. Seekor lumba-lumba berenang dengan kecepatan 10 km/jam dalam arus laut dengan arah 30° terhadap arah arus laut. Arus laut sedang bergerak sejajar terhadap pantai pada kecepatan 3 km/jam. Berapakah vector kecepatan (besar dan arah) lumba-lumba relative terhadap garis pantai? Ha3x soal dr buku Fisika 2A terbitan Erlangga, pengarang Marthen Kanginan ya? Vla : kecepatan lumba2 relatif terhadap arus laut. Vap : kecepatan arus laut relatif terhadap pantai. Vlp : kecepatan lumba2 thd pantai. Vap = 3 km/jam Vla = 10 km/jam arah lumba2 30 derajad thd arus laut. (Inget kecepatan mrpkn besaran vektor) Vlp = Vla + Vap Vlp^2 = Vla^2 + Vap^2 + 2.Vla.Vap.cos(30) Vlp^2 = 10^2 + 3^2 + 2.10.3.cos(30) Vlp^2 = 100 + 9 + 51,96 Vlp^2 = 160,96 Vlp = akar(160,96) Vlp = 12,68 km/jam sedangkan mencari arah kecepatan lumba2 relatif pantai menggunakan aturan sinus. Vla/sin(a) = Vlp/sin(30) 10/sin(a) = 12,687/0,5 12,687.sin(a) = 10.0,5 12,687.sin(a) = 5 sin(a) = 0,3941 a = arcsin(0,3941) a = 23,21 derajad jadi arah lumba2 thd garis pantai = 23,21 derajad, dengan kecepatan 12,687 km/jam 2. Sebuah perahu motor dapat bergerak dengan kelajuan 3 m/s melalui arus sungai yang tenang. Perahu ini akan digunakan untuk menyebrangi sungai yang kecepatan arusnya 2 m/s. Untuk itu, kemudi perahu langsung diarahkan tegak lurus ke seberang. Berapa jarak yang ditempuh perahu tersebut dalam 1 sekon jika: a. Melalui arus yang tenang b. Melalui arus dengan kecepatan 2 m/s? c. Berapa vector kecepatan perhau terhadap pengamat yang diam di tepi sungai? Vpa = kecepatan perahu terhadap arus Vat = kecepatan arus terhadap tanah Vpt = kecepatan perahu terhadap tanah s = jarak tempuh perahu

t = selang waktu (a) Arus tenang Vpa = 3 m/s Vat = 0 m/s t = 1 sekon Vpt = Vpa + Vat Vpt = 3 + 0 Vpt = 3 m/s s = Vpt.t s = 3.1 = 3 meter (b) arus dgn kecepatan 2 m/s, arah perahu tegak lurus, berarti sudut = 90 derajad Vpa = 3 m/s Vat = 2 m/s Vpt = Vpa + Vat Vpt^2 = Vpa^2 + Vat^2 + 2.Vpa.Vat.cos(90) Vpt^2 = 3^2 + 2^2 + 2.3.2.0 Vpt^2 = 9 + 4 + 0 Vpt^2 = 13 Vpt = akar(13) Vpt = 3,6 m/s s = Vpt.t s = 3,6.1 = 3,6 m (c) vektor kecepatan perahu thd pengamata yg diam di tepi sungai, berarti sama dengan vektor kecepatan perahu tehadap tanah, Vpt= 3,6 m/s 3. Sebuah sungai aliran airnya dari Selatan ke Utara. Sungai tersebut mempunyai lebar dan kecepatan alir 100 m dan 8 m/s. Seseorang akan menyebrangi dari salah satu sisi sungai ke arah Timur menggunakan perahu dengan kecepatan 4 m/s. 1. Arah gerak perahu relatif terhadap arah gerak aliran air adalah... 2. Jika lintasan sungai secara sumbu-y dan lintasan tegak lurus aliran sungai searah sumbu-x, persamaan lintasan gerak perahu adalah... vp = 4 m/s = Vx va = 8 m/s = Vy |........va |...↗.↑ |↗.θ..| |—→ vp |

tan θ = vp / va tan θ = 8/4 = 2 θ = 63º.. GLB r=Xi+Yj ..= Vx t i + Vy t j ..= 4t i + 8t j..