Model soal seperti ini akan menggunakan rumus gerak jatuh bebas dan juga gerak vertikal ke atas. Keduanya dikombinasikan..
Kita langsung saja coba contoh soalnya biar lebih paham..
Soal :
1. Dua benda terpisah dengan ketinggian 60 meter. Jika benda A dilepaskan dari atas dan benda B ditembakkan ke atas dengan kecepatan 30 m/s pada saat yang bersamaan, pada detik ke berapa kedua benda akan bertabrakan?
Kita gambar dulu posisi bendanya biar lebih jelas..
Dari gambar diketahui :
Menghitung gerak jatuh bebas benda A
Benda A dilepaskan sehingga mengalami gerak jatuh bebas. Gerakan seperti ini dihitung dengan menggunakan rumus berikut.
h = v₀.t + ½.g.t²
Menghitung gerak vertikal benda B
Gerak vertikal rumusnya berbeda sedikit dengan gerak jatuh bebas. Tanda untuk gerak vertikal adalah minus (-) karena geraknya melawan gaya gravitasi.
Selebihnya sama..
h = v₀.t - ½.g.t²
Menghitung jarak tempuh benda A
Pada perhitungan diatas, benda A bergerak sejauh "x" dan kita sudah mendapatkan rumus untuk mencari nilai x.
Lihat lagi persamaan (1).
x = 5t²
Menghitung jarak tempuh benda b
Ketinggian atau jarak yang ditempuh benda B adalah 60 meter dikurangi dengan jarak tempuh benda A.
Jarak B = 60 - x
Kita langsung saja coba contoh soalnya biar lebih paham..
Soal :
1. Dua benda terpisah dengan ketinggian 60 meter. Jika benda A dilepaskan dari atas dan benda B ditembakkan ke atas dengan kecepatan 30 m/s pada saat yang bersamaan, pada detik ke berapa kedua benda akan bertabrakan?
Kita gambar dulu posisi bendanya biar lebih jelas..
Dari gambar diketahui :
- Benda A diatas benda B.
- Keduanya terpisah sejauh 60 meter
Kemudian :
- Misalkan garis merah adalah titik pertemuan atau titik tabrakan kedua benda.
- Jika jarak yang ditempuh oleh benda A = x, maka jarak yang ditempuh benda B adalah 60 - x (Karena keduanya terpisah 60 meter)
Kita mulai perhitungannya.
Menghitung gerak jatuh bebas benda A
Benda A dilepaskan sehingga mengalami gerak jatuh bebas. Gerakan seperti ini dihitung dengan menggunakan rumus berikut.
h = v₀.t + ½.g.t²
- v₀ = kecepatan awal benda = 0
Karena benda pada awalnya diam. - t = waktu pergerakan
- g = gravitasi = 10 m/s²
- h = ketinggian yang dicapai = x (lihat gambar)
Sekarang masukkan semuanya ke dalam rumus..
h = v₀.t + ½.g.t²
x = 0.t + ½.10.t²
x = 0 + 5t²
x = 5t² ...... (1)
Kita sudah mendapatkan nilai x.
Baca juga :
Menghitung gerak vertikal benda B
Gerak vertikal rumusnya berbeda sedikit dengan gerak jatuh bebas. Tanda untuk gerak vertikal adalah minus (-) karena geraknya melawan gaya gravitasi.
Selebihnya sama..
h = v₀.t - ½.g.t²
- v₀ = kecepatan awal benda = 30 m/s
- t = waktu pergerakan
- g = gravitasi = 10 m/s²
- h = ketinggian yang dicapai = 60 - x (lihat gambar)
h = v₀.t - ½.g.t²
60 - x = 30.t - ½.10.t²
60 - x = 30t - 5t²
- ganti x = 5t²
lihat persamaan (1) diatas..
60 - 5t² = 30t - 5t²
- pindahkan -5t² yang di ruas kiri ke ruas kanan sehingga menjadi +5t²
Baca Juga
- Sebuah mobil bergerak dari keadaan diam sampai kecepatannya 10 m/s selama 20 detik. Berapa percepatannya?
- Sebuah motor melaju 72 km/jam bermassa 80 kg, berapakah momentumnya dalam kg.m/s?
- Seorang anak berjalan 3 meter ke timur, kemudian 4 meter ke selatan dan 6 meter ke barat. Berapa perpindahan anak itu?
60 = 30t -5t² + 5t²
- -5t²+5t² = 0
60 = 30t
- Untuk mendapatkan t, bagi 60 dengan 30
t = 60 : 30
t = 2 sekon
Jadi waktu ketika kedua benda bertabrakan adalah 2 sekon. Hal ini berlaku untuk benda A dan benda B.
Mengapa?
Karena keduanya bergerak bersamaan, ini artinya mereka bergerak pada waktu yang sama dan bertabrakan pada waktu yang sama juga.
Tips
Waktu dua benda yang bergerak bersamaan dan saling bertabrakan adalah sama.
Menghitung jarak tempuh A dan B
Misalnya pada soal tidak hanya ditanyakan waktu bertabrakan saja, tetapi jarak yang ditempuh oleh kedua benda.
Bisa..
Kita hitung dengan menggunakan rumus diatas..
Menghitung jarak tempuh benda A
Pada perhitungan diatas, benda A bergerak sejauh "x" dan kita sudah mendapatkan rumus untuk mencari nilai x.
Lihat lagi persamaan (1).
x = 5t²
- ganti t = 2
x = 5.2²
x = 5.4
x = 20 meter.
Jadi jarak yang ditempuh benda A adalah 20 meter.
Menghitung jarak tempuh benda b
Ketinggian atau jarak yang ditempuh benda B adalah 60 meter dikurangi dengan jarak tempuh benda A.
Jarak B = 60 - x
- ganti x = 20 meter
Jarak B = 60 - 20
Jarak B = 40 meter.
Nah, semuanya sudah diperoleh..
Selamat mencoba soal yang lain ya dan semoga penjelasan ini membantu anda semua dalam mengerjakan soal model seperti ini.
Baca juga :
Apakah sama jika di tanya kapan dan ketinggian ketika kedua benda tersebut berpapasan ?
ReplyDeletekalau "kapan" berarti yang ditanyakan waktu.
Deleteuntuk ketinggian selalu diukur dari bawah ya