Bola Ditembakkan Dengan Sudut 530, Kecepatannya 30 m/s. Berapa Ketinggian Dan Jarak Horisontal Setelah 2 sekon?

Bola yang ditembakkan dengan sudut seperti ini akan membentuk gerak parabola dan yang dicari ketinggian setelah 2 sekon.

Jarak horisontalnya atau mendatarnya juga dicari..

Untuk mendapatkan ketinggian setelah beberapa waktu tertentu, kita akan menggunakan rumus gerak lurus berubah beraturan.

Soal :

1. Sebuah bola ditembakkan dengan sudut 53⁰ yang kecepatannya 30 m/s. Berapakah ketinggian dan jarak mendatar/horisontal setelah 2 sekon?

Kita akan menggambar dulu arah gerak bola disertai dengan kecepatannya agar semakin mudah dimengerti.

Menentukan besar v_0x dan v_0y 

v₀ adalah kecepatan awal bola dan itu bisa dibagi menjadi dua komponen, yaitu komponen mendatar dan vertikal.

• v_0x adalah kecepatan awal dalam arah mendatar, sumbu x
• v_0y adalah kecepatan awal dalam arah vertikal, sumbu y

Kita hitung besarnya masing-masing..

v_0x tepat berada disamping sudut dari kecepatan awal, maka ini bisa dicari dengan mengalikan kecepaan awal dengan cosinus sudutnya.

v_0x =  v₀ × cos 53

• cos 53 = 0,6

v_0x =  30 × 0,6

v_0x =  18 m/s

Sekarang kita cari kecepatan dalam arah sumbu y

v_0y =  v₀ × sin  53

• sin 53 = 0,8

v_0y =  30 × 0,8

v_0y =  24 m/s

Perhatikan!!
Sudut 53 adalah sudut yang mempunyai nilai sinus dan cosinus yang angkanya bagus.

Jadi :

• sin 53 = 0,8
• cos 53 = 0,6

Ini harus diingat dan sangat sering keluar dalam soal..

Terus lawan dari sudut 53 adalah sudut 37 yang nilainya :

• sin 37 = 0,6
• cos 37 = 0,8

Tolong dihafalkan ya!!

Mencari ketinggian setelah 2 sekon

Gerak ini termasuk gerak vertikal ke atas dan merupakan salah satu bagian dari geral lurus berubah beraturan (GLBB).

Rumus untuk gerak vertikal adalah :

h = v_0y × t - ½gt²

• h = ketinggian
• v_0y = kecepatan awal ke atas/vertikal = 24 m/s
• t = waktu = 2 sekon
• g = kecepatan gravitasi = 10 m/s

h = v_0y × t - ½gt²

h = 24 × 2 - ½×10×2²

h = 48 - 20

h = 28 meter.

Jadi ketinggian setelah 2 sekon adalah 28 meter.

Mencari jarak mendatar setelah 2 sekon

Untuk mencari jarak mendatar, kita tidak perlu menggunakan rumus GLBB. Karena gerak pada arah sumbu x (mendatar) adalah gerak lurus beraturan (GLB).

Jadi rumusnya sederhana saja..

x = v_0x × t

• x = jarak mendatar
• v_0x = kecepatan awal ke arah mendatar (sumbu x) = 18 m/s
• t = 2 sekon

x = 18 × 2

x = 36 meter.

Jadi jarak yang ditempuh pada arah mendatar adalah 36 meter.

Soal :

2. Sebuah bola ditembakkan dengan sudut 30⁰ yang kecepatannya 20 m/s. Berapakah ketinggian dan jarak mendatar/horisontal setelah 1 sekon?

Gambarnya seperti dibawah ini..

Menentukan besar v_0x dan v_0y 

Dicari dulu besar dari kecepatan pada masing-masing sumbu..

• v_0x adalah kecepatan awal dalam arah mendatar, sumbu x
• v_0y adalah kecepatan awal dalam arah vertikal, sumbu y

v_0x tepat berada disamping sudut dari kecepatan awal, maka ini bisa dicari dengan mengalikan kecepaan awal dengan cosinus sudutnya.

v_0x =  v₀ × cos 30

• cos 30 = ½√3

v_0x =  20 × ½√3

v_0x =  10√3 m/s

Sekarang kita cari kecepatan dalam arah sumbu y

v_0y =  v₀ × sin  30

• sin 30 = 0,5

v_0y =  20 × 0,5

v_0y =  10 m/s

Mencari ketinggian setelah 1 sekon

Untuk mendapatkan ketinggian, kita harus menggunakan rumus gerak vertikal ke atas dan merupakan bagian dari GLBB.

Rumus untuk gerak vertikal adalah :

h = v_0y × t - ½gt²

• h = ketinggian
• v_0y = kecepatan awal ke atas/vertikal = 10 m/s
• t = waktu = 1 sekon
• g = kecepatan gravitasi = 10 m/s

h = v_0y × t - ½gt²

h = 10 × 1 - ½×10×1²

h = 10 - 5

h = 5 meter.

Jadi ketinggian setelah 1 sekon adalah 5 meter.

Mencari jarak mendatar setelah 1 sekon

Rumus untuk gerak mendatar adalah rumus gerak dengan kecepatan konstan.

x = v_0x × t

• x = jarak mendatar
• v_0x = kecepatan awal ke arah mendatar (sumbu x) = 10√3 m/s
• t = 1 sekon

x = 10√3 × 1

x = 10√3 meter.

Jadi jarak yang ditempuh pada arah mendatar adalah 10√3 meter.

Baca juga :

1. Dua Benda Terpisah 60 Meter Secara Vertikal. Jika Benda A Dilepaskan dan Benda B Ditembakkan ke atas Dengan V = 30m/s, Waktu Bertabrakan Adalah?
2. Soal Tentang Gerak Jatuh Bebas
3. Mencari Jarak Total Mobil Pertama Bergerak Dari Kecepatan Nol, Kemudian Bergerak Lurus, Diperlambat Sampai Berhenti

Location:

Share :