Bola ditembakkan dengan sudut 30 derajat. Berapa posisi benda setelah 1 sekon?

Bola yang ditembakkan dengan sudut tertentu, termasuk ke dalam gerak parabola. Dan disini kita akan menggunakan kombinasi dari gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Mari kita coba soalnya.

Soal :

1. Sebuah bola ditembakkan dengan kecepatan awal 10 m/s dan membentuk sudut 30 derajat dari bidang datar.
Berapakah posisi koordinat bola saat waktu 1 sekon?

Gambarnya seperti ini.

Ada beberapa langkah yang mesti dikerjakan.

Mencari kecepatan awal dalam sumbu x dan sumbu y

Penjabarannya seperti ini :

Vx = kecepatan awal dalam sumbu x
Vy = kecepatan awal dalam sumbu y

Vx = V.cosθ

θ = sudut yang dibentuk dengan bidang datar
Dalam soal, θ = 30⁰
V = kecepatan awal bola = 10 m/s
cos 30 = ½√3

Vx = 10. cos 30

Vx = 10. ½√3

Vx = 5√3 m/s

Vy = V.sinθ

θ = sudut yang dibentuk dengan bidang datar
Dalam soal, θ = 30⁰
V = kecepatan awal bola = 10 m/s
sin 30 = ½

Vy = 10.½

Vy = 5 m/s

Mencari jarak setelah 1 sekon dalam sumbu x dan y

Setelah kecepatan awal dalam masing-masing sumbu ditemukan, sekarang kita bisa mencari jarak yang ditempuh saat waktu 1 sekon.

Mencari jarak dalam sumbu x

Untuk sumbu x, berlaku gerak lurus beraturan (GLB) dan proses perhitungannya sangatlah mudah dan cepat.

X = Vx.t

X = jarak mendatar yang ditempuh bola
Vx = kecepatan awal dalam sumbu x = 5√3 m/s
t = waktu = 1 sekon

Masukkan data yang sudah diketahui ke dalam rumus.

X = Vx.t
X = 5√3.1
X = 5√3 m.

Jarak yang ditempuh saat 1 sekon adalah 5√3 meter dalam bidang sumbu X.

Mencari jarak dalam sumbu y

Untuk sumbu y, perhitungan agak berbeda karena dalam sumbu y berlangsung gerak vertikal ke atas. Gerak vertikal ke atas ini adalah gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Y = Vy.t - ½gt²

Data yang diketahui :

Vy = kecepatan awal dalam sumbu y = 5 m/s
t = waktu = 1 sekon
g = percepatan gravitasi = 10 m/s²

Masukkan ke dalam rumus

Y = Vy.t - ½gt²

Y = 5.1 - ½.10.1²

Y = 5-5

Y = 0 m

Ketinggian (Y) yang ditempuh saat waktu 1 sekon adalah 0 meter.

Ini artinya, bola sudah jatuh kembali di tanah.

Menentukan posisi koordinat saat waktu 1 sekon

Kita sudah mendapatkan jarak mendatar dan jarak vertikal (ketinggian) untuk soal di atas. Dan sekarang tinggal menyusunnya dalam bentuk koordinat.

Koordinat = (X,Y).