Soal dan pembahasan gerak parabola (peluru)

1. Sebuah pesawat terbang bergerak mendatar dengan kecepatan 200 m/s melepaskan bom dari ketinggian 500 m. Jika bom jatuh di B dan g = 10 m/s2, maka jarak AB adalah.

pesawat

  1. 500 m
  2. 000 m
  3. 500 m
  4. 750 m
  5. 000 m

Jawaban: E

  • Kecepatan pesawat dalam arah mendatar, vx = 200 m/s
  • Ketinggian pesawat terhadap tanah, h = 500 m
  • Percepatan gravitasi, g = 10 m/s2

2. Bom dilepas dari pesawat, karena kecepatan pesawat dalam arah vertikal nol (vy = 0), maka bom dalam arah vertikal mengalami jatuh bebas, maka waktu yang diperlukan untuk sampai di sasaran (titik B) adalah:

t = √2h/g

= (2x500m/10m/s2)

= 10 s

Jarak mendatar (AB) adalah:

x = vx t

= (200 m/s) (10 s)

= 2.000 m

3. Sebuah benda dilempar miring ke atas sehingga lintasannya parabola, seperti pada gambar di samping.

parabola

Pada saat jarak tempuh mendatarnya (x) = 20 m, maka ketinggiannya (y) adalah …..

  1. 5 m
  2. 10 m
  3. 15 m
  4. 20 m
  5. 25 m

Jawaban: C

Gerak parabola:

  • Kecepatan awal benda, v0 = 20 √2 m/s
  • Percepatan gravitasi, g = 10 m/s2
  • Sudut elevasi, θ0 = 45o

Posisi arah vertikal (ketinggian) benda saat jarak tempuh mendatarnya, x = 20 meter adalah:

y = (tan θ0)x – g/2v02 cos2 θ0 x2

= (tan 45o) x 20m – 10m/s2/2x(20√2 m/s)2 x (cos 45o)2 x (20m)2

= (1)(20m) – (4000 m3 / s2)/2(800m2 / s2)(1/2)

= 15 m.

Peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan awal, v = 1,4 x 103 m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya 2 x 105 Bila percepatan gravitasi = 9,8 m/s2, maka sudut elevasinya adalah …..

  1. 10o   c.  60o
  2. 30o   d. 175o
  3. 45o

Jawaban: C

Gerak parabola:

  • Kecepatan awal, v0 = 1,4 x 103 m/s
  • Jangkauan peluru, xm = 2 x 105 m

Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 9,8 m/s2, maka sudut elevasinya dapat dihitung dengan rumus:

xm = v02 sin2θ0/g ⇔ sin 2θ0 = g.xm/v02

sin 2θ = (9,8 m/s2)(2×105m)/(1,4×103 m/s)2

= 1,96 x 106/1,96 x 106

= 1

2θ      = 90o ⇔ θ0 = 45o

Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *