2 Contoh soal menentukan ketinggian maksimum gerak parabola
1. Ciceáiltear an liathróid suas ag uillinn 60o terhadap permukaan lapangan. Jika kecepatan tús (v)o) 10 m/s, berapa ketinggian maksimum bola ? Percepatan gravitasi = 10 m/s2
Plé
Is eol go:
Uillinn (θ) = 60o
Luas tosaigh (vo) = 10 m/s
Ceist: Ketinggian maksimum (h)
Freagra:
Lintasan gerak bola diilustrasikan oleh gambar.
Terlebih dahulu hitung kecepatan awal pada arah vertikal :
peaca 60o =voy /vo
voy =vo peaca 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 gluaiseacht ingearach suas. Dalam menyelesaikan soal gerak vertikal ke atas, cainníocht veicteora Tugtar comhartha dearfach don veicteoir a bhfuil a threo suas, agus tugtar comhartha diúltach don veicteoir a bhfuil a threo síos.
Is eol go:
Luasghéarú domhantarraingthe (g) = -10 m/s2 (diúltach mar go bhfuil treo an luasghéaraithe imtharraingteach síos)
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.
Ceist: Ketinggian maksimum (h)
Freagra:
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 gh
Cur síos: vt = luas deiridh, vo = kelajuan awal, g = percepatan gravitasi, h = ketinggian maksimum.
Ketinggian maksimum :
vt2 =vo2 + 2 gh
02 = (5√3)2 + 2 (-10) uair an chloig
0 = 25(3) – 20 h
0 = 75 – 20 uair an chloig
75 = 20 uair an chloig
h = 75/20
u = 3,75 méadar
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.
Plé
Is eol go:
Uillinn (θ) = 30o
Ketinggian bangunan (h) = 20 meter
Luas tosaigh (vo) = 4 m/s
Luasghéarú de bharr domhantarraingthe (g) = 10 m/s2
Ceist: Ketinggian maksimum benda dihitung dari permukaan tanah (h)
Freagra:
Kecepatan awal benda pada arah vertikal :
peaca 30o =voy /vo
voy =vo peaca 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.
Is eol go:
Luasghéarú de bharr domhantarraingthe (g) = -10 m/s2 (diúltach mar go bhfuil treo an luasghéaraithe imtharraingteach síos)
Kecepatan awal pada arah vertikal (voy) = +2 m/s (positif karena arah kecepatan ke atas)
Kecepatan benda pada ketinggian maksimum (vty) =0
Ceist: Ketinggian maksimum (h)
Freagra:
Ketinggian maksimum :
vt2 =vo2 + 2 gh
02 = 22 + 2 (-10) uair an chloig
0 = 4 – 20 uair an chloig
4 = 20 uair an chloig
h = 4/20
u = 0,2 méadar
Ketinggian maksimum yang dicapai bola dihitung dari permukaan tanah adalah 0,2 meter + 20 meter = 20,2 meter.
[Béarla : Solving projectile motion problems – determine the maximum height]