Contoh soal menentukan ketinggian maksimum gerak parabola

1. Bola disepak ke atas membentuk sudut 60o terhadap permukaan lapangan. Jika kecepatan awal (vo) 10 m/s, berapa ketinggian maksimum bola ? Percepatan gravitasi = 10 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
Sudut (θ) = 60o
Kecepatan awal (vo) = 10 m/s
Ditanya : Ketinggian maksimum (h)
Contoh soal menentukan ketinggian maksimum gerak parabola 1Jawab :

Lintasan gerak bola diilustrasikan oleh gambar.
Terlebih dahulu hitung kecepatan awal pada arah vertikal :
sin 60o = voy / vo
voy = vo sin 60o = (10)(sin 60o) = (10)(0,5√3) = 5√3 m/s

Setelah memperoleh nilai kecepatan awal pada arah vertikal (voy), sekarang hitung ketinggian maksimum menggunakan cara seperti menghitung ketinggian maksimum pada gerak vertikal ke atas. Dalam menyelesaikan soal gerak vertikal ke atas, besaran vektor yang arahnya ke atas diberi tanda positif, besaran vektor yang arahnya ke bawah diberi tanda negatif.

Diketahui :
Percepatan gravitasi (g) = -10 m/s2 (negatif karena arah percepatan gravitasi ke bawah)
Kecepatan awal pada arah vertikal (voy) = +5√3 m/s (positif karena arah kecepatan ke atas)
Kecepatan pada ketinggian maksimum (vty) = 0
Pada ketinggian maksimum, benda diam sesaat sebelum bergerak kembali ke bawah. Jadi pada ketinggian maksimum, kelajuan benda benilai nol.
Ditanya : Ketinggian maksimum (h)
Jawab :
Karena besaran yang diketahui adalah voy, g dan vty, sedangkan yang ditanyakan adalah h maka rumus gerak vertikal ke atas yang digunakan adalah :
vt2 = vo2 + 2 g h
Keterangan : vt = kelajuan akhir, vo = kelajuan awal, g = percepatan gravitasi, h = ketinggian maksimum.

Ketinggian maksimum :
vt2 = vo2 + 2 g h
02 = (5√3)2 + 2 (-10) h
0 = 25(3) – 20 h
0 = 75 – 20 h
75 = 20 h
h = 75 / 20
h = 3,75 meter
Jadi ketinggian maksimum yang dicapai bola adalah 3,75 meter.

2. Suatu benda dilempar ke atas dengan sudut kemiringan 30o terhadap horisontal, dari bangunan bertingkat yang berjarak 20 meter dari permukaan tanah. Kecepatan awal benda adalah 4 m/s. Tentukan ketinggian maksimum benda dihitung dari permukaan tanah! Percepatan gravitasi 10 m/s2.
Pembahasan
Diketahui :
Sudut (θ) = 30o
Ketinggian bangunan (h) = 20 meter
Kecepatan awal (vo) = 4 m/s
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Ditanya : Ketinggian maksimum benda dihitung dari permukaan tanah (h)
Jawab :
Kecepatan awal benda pada arah vertikal :
sin 30o = voy / vo
voy = vo sin 30o = (4)(sin 30o) = (4)(0,5) = 2 m/s

Sekarang hitung ketinggian maksimum yang dicapai benda dari bangunan bertingkat menggunakan rumus gerak vertikal ke atas. Setelah itu dijumlahkan dengan ketinggian bangunan untuk memperoleh ketinggian total. Dalam menyelesaikan soal gerak vertikal ke atas, besaran vektor yang arahnya ke atas diberi tanda positif, besaran vektor yang arahnya ke bawah diberi tanda negatif.

Diketahui :
Percepatan gravitasi (g) = -10 m/s2 (negatif karena arah percepatan gravitasi ke bawah)
Kecepatan awal pada arah vertikal (voy) = +2 m/s (positif karena arah kecepatan ke atas)
Kecepatan benda pada ketinggian maksimum (vty) = 0
Ditanya : Ketinggian maksimum (h)
Jawab :
Ketinggian maksimum :
vt2 = vo2 + 2 g h
02 = 22 + 2 (-10) h
0 = 4 – 20 h
4 = 20 h
h = 4 / 20
h = 0,2 meter
Ketinggian maksimum yang dicapai bola dihitung dari permukaan tanah adalah 0,2 meter + 20 meter = 20,2 meter.

(Ukuran kertas : F4, Jumlah halaman : 15)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Contoh soal menentukan komponen kecepatan awal gerak parabola
  2. Contoh soal menentukan ketinggian maksimum gerak parabola
  3. Contoh soal menentukan selang waktu gerak parabola
  4. Contoh soal menentukan posisi benda yang bergerak parabola
  5. Contoh soal menentukan jarak terjauh gerak parabola
  6. Contoh soal menentukan kecepatan akhir gerak parabola
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

error: