Contoh soal gerak parabola / gerak peluru

Contoh soal gerak parabola / gerak peluru dan pembahasan.
Pelajari contoh soal berikut ini lalu kerjakan soal latihan gerak parabola / gerak peluru.

Pelajari terlebih dahulu gerak jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah dan gerak vertikal ke atas sebelum mempelajari pembahasan gerak parabola ini.

1. Seseorang memegang bola pada ketinggian 20 meter lalu melempar horisontal ke depan dengan kecepatan awal 5 m/s. Tentukan :
(a) Selang waktu bola tiba di tanah
(b) Jarak horisontal terjauh yang dicapai bola
(c) Kelajuan bola ketika tiba di tanah

Gerak parabola 1Pembahasan
(a) Selang waktu bola tiba di tanah (t)
Penyelesaiannya seperti menentukan selang waktu benda yang melakukan gerak jatuh bebas.

Contoh soal gerak parabola(b) Jarak horisontal terjauh yang dicapai bola (s)
Diketahui :
vox = 5 m/s (laju awal pada arah horisontal)
t = 2 sekon (selang waktu bola di udara)
Ditanya : s
Jawab :
v = s / t
s = v t = (5)(2) = 10 meter
(c) Kelajuan bola ketika tiba di tanah (vt)
vox = vtx = vx = 5 m/s
vty = …. ?
Kelajuan akhir pada arah vertikal dihitung seperti menghitung kelajuan akhir pada gerak jatuh bebas.
Diketahui : voy = 0, g = 10, h = 20
Ditanya : vt
Jawab :

Contoh soal gerak parabola 22. Bola disepak membentuk sudut 30o terhadap permukaan lapangan dengan kecepatan awal 10 m/s. Tentukan :
(a) Ketinggian maksimum
(b) Kelajuan bola pada ketinggian maksimum
(c) Selang waktu bola tiba di permukaan lapangan
(d) Jarak horisontal terjauh yang dicapai bola

Gerak parabola 2Pembahasan
(a) Ketinggian maksimum
Penyelesaiannya seperti menentukan ketinggian maksimum pada gerak vertikal ke atas.
Diketahui :
vo = 10 m/s
voy = vo sin 30 = (10)(0,5) = 5 m/s
g = -10 m/s2
vty = 0
Ditanya : h maksimum
Contoh soal gerak parabola 3(b) Kelajuan bola pada ketinggian maksimum
Kelajuan pada ketinggian maksimum = kelajuan pada arah horisontal = vx.
vx = vo cos 30 = (10)(0,87) = 8,7 m/s
(c) Selang waktu
Penyelesaiannya seperti menentukan selang waktu pada gerak vertikal ke atas.
Diketahui :
voy = vo sin 30 = (10)(0,5) = 5 m/s
g = -10 m/s2
h = 0
Ditanya : t
Jawab :
Contoh soal gerak parabola 4(d) Jarak horisontal terjauh
x = vx t = (8,7)(1) = 8,7 meter

3. Bola dilempar dari tepi bangunan setinggi 10 meter, membentuk sudut 30o terhadap horisontal dengan kecepatan awal 10 m/s.
(a)Ketinggian maksimum diukur dari permukaan tanah
(b) Selang waktu bola mencapai tanah
(c) jarak horisontal terjauh diukur dari tepi bangunan

Gerak parabola 3Pembahasan
(a) Ketinggian maksimum diukur dari permukaan tanah
Penyelesaiannya seperti menentukan ketinggian maksimum pada gerak vertikal ke atas.
Hitung ketinggian bola diukur dari tepi bangunan bola dilemparkan. Tinjau gerakan bola sejak dilemparkan hingga mencapai ketinggian maksimum.
Diketahui :
vo = 10 m/s
voy = vo sin 30o = (10)(0,5) = 5 m/s
vty = 0 (pada ketinggian maksimum, benda diam sesaat)
g = -10 m/s2
Ditanya : h

Contoh soal gerak parabola 5(b) Selang waktu bola mencapai tanah
Penyelesaiannya seperti menentukan selang waktu pada gerak vertikal ke atas. Tinjau gerakan bola sejak dilemparkan hingga bola tiba dipermukaan tanah.
Diketahui :
vo = 10 m/s
voy = vo sin 30o = (10)(0,5) = 5 m/s
g = -10 m/s2
h = -10 m (posisi akhir berada 10 m di bawah posisi awal)
Ditanya : t

Contoh soal gerak parabola 6Tidak mungkin waktu bernilai negatif karenanya t = 2 sekon.
(c) Jarak horisontal terjauh diukur dari tepi bangunan
vo = 10 m/s
vx = vox = vo cos 30 = (10)(0,87) = 8,7 m/s
t = 2 sekon
Jarak horisontal terjauh :

s = vx t = (8,7)(2) = 17,4 meter