10 Soal & Pembahasan Gerak Parabola (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda - Cuntorio

 

Sebelumnya, kita telah membahas 10 soal gerak parabola (bagian 1). Kita akan lanjutkan 10 soal gerak parabola atau proyektil (bagian 2). Berikut soal dan pembahasannya.

 

Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Gerak Parabola (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

 

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

Gunakan informasi berikut untuk menjawab 10 soal selanjutnya nomor 9 – 18!

Bola dilemparkan dengan kecepatan awal 20 m/s dan membentuk sudut 30⁰ terhadap bidang horisontal.

11. Besar kecepatan  benda pada t = 1 s adalah . . .

   A. 10 m/s

   B. 10 akar(2) m/s

   C. 10 akar(3) m/s

   D. 20 m/s

   E. 20 akar(2) m/s

Pembahasan :

*Kecepatan terhadap sumbu x pada t = 1s

v_ix = v_i cosα

v_ix = (20) cos 30⁰

v_ix = 10 akar(3)

v_ix = v_fx

dimana nilainya selalu konstan.

 

*Kecepatan terhadap sumbu y pada t = 1s, gunakan persamaan yang negatif karena gerak parabolanya naik di awal.

v_fy = v_i sinα - (1/2)gt²

v_fy = 20 sin30⁰ - (1/2)(10)(1)²

v_fy = 10 – 10

v_fy = 0

 

*Kecepatan total

v_total = akar (v_fx²+v_fy²)

v_total = 10 akar(3)

Jawaban B.

 

12. Posisi benda saat t sama dengan  1s adalah . . .

   A. (10; 5) m

   B. (10akar2; akar2) m

   C. (10akar3; 5) m

   D. (20; 10) m

   E. (20akar2; 5) m

Pembahasan :

*Jarak terhadap sumbu x (GLB) pada t = 1s

x_f = v_ix.t

x_f = v_i cosα.t

x_f = (20)cos30⁰.(1)

x_f = 10 akar(3) meter

 

*Jarak terhadap sumbu y (GLBB) pada t = 1s, gunakan persamaan yang negatif karena gerak parabolanya naik di awal

y_f = v_iy.t – (1/2)gt²

y_f = v_i sinα.t – (1/2)gt²

y_f = 20. sin30⁰.(1) – (1/2)10(1)²

y_f = 10 – 5

y_f = 5 meter

 

Koordinat posisi (x;y) adalah (10akar3; 5) meter

Jawaban C.

 

13. Bola akan mencapai titik tertinggi pada waktu . . .

   A. 0,1 s

   B. 0,4 s

   C. 0,8 s

   D. 1,0 s

   E. 1,2 s

Pembahasan :

t_tertinggi = v_i sinα/g

t_tertinggi = 20 sin30⁰/10

t_tertinggi = 1 sekon

Jawaban D.

 

14. Ketinggian maksimum bola adalah . . .

   A. 3 m

   B. 5 m

   C. 7 m

   D. 8 m

   E. 10 m

Pembahasan :

y_maks = v_i² sin²α/2g

y_maks = (20)² sin²30⁰/2.10

y_maks = (400)(1/2)²/20

y_maks = (400)(1/4)/20

y_maks = 5 meter

Jawaban B.

 

15. Jarak maksimum yang dapat dicapai bola adalah . . .

   A. 10 m

   B. 10 akar2

   C. 10 akar3

   D. 20

   E. 20 akar3

Pembahasan :

x_maks = v_i² sin 2α/g

x_maks = 20² sin 2(30⁰)/10

x_maks = (400) sin60⁰/10

x_maks = 20 akar3 m

Jawaban E.

 

16. Jika bola dilemparkan dengan kecepatan awal sama, tetapi sudut kemiringan nya diganda kan, maka bola akan mencapai titik tertinggi pada waktu . . .

   A. 0,5 s

   B. akar2 s

   C. akar3 s

   D. 2 s

   E. 2 akar3 s

Pembahasan :

t_tertinggi = v_i sinα/g

t_tertinggi = 20. sin60⁰/10

t_tertinggi = akar3 s

Jawaban C.

 

17. Jika bola dilemparkan dengan kecepatan awal sama tetapi sudut kemiringannya diganda kan, maka jarak maksimum yang dicapai benda adalah . . .

   A. 10 m

   B. 10 akar2 m

   C. 10 akar3 m

   D. 20 m

   E. 20 akar3 m

Pembahasan :

x_maks = v_i² sin 2α/g

x_maks = 20² sin 2(60⁰)/10

x_maks = 400 sin 120⁰/10

x_maks = 20 akar3

Jawaban E.

 

18. Agar bola mencapai titik maksimum dalam selang waktu paling kecil koma maka sudut kemiringan pada titik peluncuran harus ditambah sebesar . . .

   A. 15⁰

   B. 30⁰

   C. 45⁰

   D. 60⁰

   E. 90⁰

Pembahasan :

*Persamaan waktu yang diperlukan benda untuk mencapai ketinggian maksimum

t_tertinggi = v_i sinα/g

Pembilang harus kecil agar hasil ttertinggi kecil, sehingga nilai sin α harus kecil.

Jika ditambah 15, maka 30+15 = 45. Sin 45⁰ adalah 0,71

Jika ditambah 30, maka 30+30 = 60. Sin 60⁰ adalah 0,87

Jika ditambah 45, maka 30+45 = 45. Sin 75⁰ adalah 0,97

Jika ditambah 15, maka 30+60 = 90. Sin 90⁰ adalah 1

Jika ditambah 15, maka 30+90 = 120. Sin 120⁰ adalah 0,87

 

Jadi, sin paling kecil adalah sin 45. Kita perlu menambah 15⁰

Jawaban A

 

19. Gading melempar tas sekolahnya ke ranjang tidur. Gading melempar dengan sudut 45⁰ terhadap bidang horisontal dengan kecepatan tertentu seperti pada gambar berikut.

Kecepatan terbesar adalah pada . . .

   A. v_Ax

   B. v_Ay

   C. v_Bx

   D. v_By

   E. v_Cy

Pembahasan :

*Kecepatan di titik A terhadap sumbu x

v_Ax  = v_fx = v_i.cosα = v_i cos45⁰ = v_i.(1/2) akar2

 

*Kecepatan di titik A terhadap sumbu y

v_Ay = v_fy = v_i.sinα – gt = v_i sin45⁰ = v_i.(1/2) akar2 – gt

 

*Kecepatan di titk B terhadap sumbu y

V_fy = 0

 

*Kecepatan di titik C terhadap sumbu y

v_Cy = v_fy = v_i.sinα –gt = v_i sin45⁰ –gt = v_i.(1/2) akar2 – gt

Jawaban B.

 

20. Peluru A dan B tembakan dari senapan yang sama dengan sudut elevasi berbeda. Peluru A membentuk sudut 60⁰ sedangkan peluru B dengan sudut 30⁰. Perbandingan tinggi maksimum yang dicapai peluru A dengan peluru B adalah . . .

   A. 1 : 2

   B. 1 : 3

   C. 1 : 4

   D. 2 : 1

   E. 3 : 1

Pembahasan :

Persamaan untuk ketinggian maksimum

y_maks = v_i² sin²α/2g

v_i² = y_maks.2g/sin²α

 

Pada dua kondisi, peluru ditembakkan dengan kecepatan awal v_i yang sama

v_iA² = v_iB²

y_A.2g/sin²α = y_B.2g/sin²α

y_A/sin²α = y_B/sin²α

y_A/sin²60⁰ = y_B/sin²30⁰

y_A/(3/4) = y_B/(1/4)

y_A/ y_B = 3/1

 

Jadi, perbandingan ketinggian maksimum peluru A dan B adalah 3 : 1

Jawaban E

 

Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Gerak Parabola (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda

 

Itulah 10 soal dan pembahasan gerak parabola seperti kecepatan awal gerak parabola, kecepatan pada t, jarak maksimal yang dicapai bola, ketinggian maksimal, dst. Klik selanjutnya untuk soal dan pembahasan lainnya.