1) Soal Tipe I Normal ParabolikPerhatikan gambar berikut ini!
Sebuah peluru ditembakkan dengan kelajuan awal 100 m/s dan sudut
elevasi 37o. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, sin 37o= 3/5
dan cos 37o= 4/5Tentukan:
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 sekond) Arah kecepatan
peluru saat t = 1 sekon terhadap garis mendatar (horisontal)e)
Tinggi peluru saat t = 1 sekonf) Jarak mendatar peluru saat t = 1
sekong) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik
tertinggih) Kecepatan peluru saat mencapai titik tertinggii) Tinggi
maksimum yang bisa dicapai peluru ( Ymaks)j) Waktu yang diperlukan
peluru untuk mencapai sasaran (jarak terjauh arah mendatar)k) Jarak
terjauh yang dicapai peluru ( Xmaks)l) Apakah peluru mengenai
sasaran?Pembahasana) 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 sekonKarena 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.Padasumbu X:Karena
jenis geraknya GLB (gerak lurus beraturan) maka kecepatannya selalu
konstan , jadi akan sama dengan kecepatan awal untuk sumbu X jadi
:
sumbu Y:Jenis gerakan pada sumbu Y adalah GLBB jadi ingat rumus
untuk mencari kecepatan saat t yaitu Vt= Vo- gt dengan Vodisini
diganti Vomiliknya Y atau Voy
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 dimana:
Besar sudutnya..., cari pakai kalkulator karena bukan sudut
istimewa.e) Tinggi peluru saat t = 1 sekonSaat 1 sekon ketinggian
peluru namakan sajaYatauhjuga boleh,...
f) Jarak mendatar peluru saat t = 1 sekonSaat 1 sekon jarak
mendatar peluru namakan sajaX
g) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai titik
tertinggiTitik tertinggi dicapai peluru saat kecepatan pada sumbu Y
adalahNOL. Sehingga:
h) Kecepatan peluru saat mencapai titik tertinggiKarena saat
titik tertinggiVty= 0, maka tinggalVtxsaja yang ada nilainya
sehingga:Vt= Vtx= Vo cos = 100(4/5) = 80 m/si) Tinggi maksimum yang
bisa dicapai peluruTinggi maksimum namakanYmaksatau di soal
biasanyahmax,..tinggal pilih saja :
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 hasilnya2 x 6 = 12sekon.k) Jarak terjauh yang dicapai
peluruCara pertama, dipakai jika sudah diketahui waktunya (12
sekon)Xmaks = (Vo cos ) t = 100(4/5)12 = 960 meterCara kedua anggap
saja belum diketahui waktunya :
l) Apakah peluru mengenai sasaran?Tidak, sasarannya sudah lari
duluan,..
2) Soal Tipe II Setengah ParabolikSebuah peluru ditembakkan dari
moncong sebuah meriam dengan kelajuan 50 m/s arah mendatar dari
atas sebuah bukit, ilustrasi seperti gambar berikut.
Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2dan ketinggian
bukit 100 mTentukan :a. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai
tanahb. Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)Pembahasana) Waktu
yang diperlukan peluru untuk mencapai tanahTinjau gerakan sumbu Y,
yang merupakan gerak jatuh bebas. SehinggaVoy= Odan ketinggian
bukit namakanY(di soal dinamakanh)Y = 1/2 g t2100 = (1/2)(10) t2t =
20 = 25 sekonb) Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)Jarak
mendatar gerakan berupa GLB karena sudutnya nol terhadap horizontal
langsung saja pakai rumus:S = V tS = (50)( 2 5) = 100 5 meter3)
Soal Tipe III The BeautySebuah bola dilontarkan dari atap sebuah
gedung yang tingginya adalah h = 10 m dengan kelajuan awal V0= 10
m/s
Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 ms2, sudut yang
terbentuk antara arah lemparan bola dengan arah horizontal adalah
30odan gesekan bola dengan udara diabaikan,,Tentukan :a) Waktu yang
diperlukan bola untuk menyentuh tanahb) Jarak mendatar yang dicapai
bolaPembahasana) Waktu yang diperlukan bola untuk menyentuh tanah
ketinggian gedunghatau sama denganYdisini :
ambil nilai positif sehinggat = 2 sekonCatatan: Jangan lupa
tanda minus pada nilaiY, 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
Setelah belajar soal tipe dasar, lanjut dengan soal-soal yang
lain atau bisa lanjut kesoal-soal pengayaan,Soal No. 4Sebuah peluru
ditembakkan dengan kecepatan 60 m/s dan sudut elevasi 30.
Ketinggian maksimum yang dicapai adalah....A. 30 mB. 45 mC. 50 mD.
90 mE. 100 m(Sumber soal UMPTN 1997)
PembahasanData dari soal:vo= 60 m/s = 30Ymaks= ......
vo2sin2Ymaks=_______________________ 2g
(60)2(sin 30 )2Ymaks=_______________________ 2(10)
(60)2(1/2 )2Ymaks=_______________________= 45 meter 20
Soal No. 5Peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan
awal v = 1,4 x 103m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya
sejauh 2 x 105m. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s2, maka
elevasinya adalah n derajad, dengan n sebesar....A. 10B. 30C. 45D.
60E. 75(Sumber soal UMPTN 1993)
PembahasanData dari soal:vo= 1,4 x 103m/sXmaks = 2 x 105m =
.......
Dari rumus jarak mendatar maksimum:
vo2sin 2 Xmaks=_______________________g (1,4 x 103)2sin 2 2 x
105=______________________________ 9,8
2 x 105x 9,8sin 2 =______________________________ (1,4 x
103)2
sin 2 = 1sin 2 = sin 90 = 90/2= 45
Read
more:http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma/25-gerak-parabola#ixzz32NrI0Tw4
