Sebuah bola dilemparkan secara vertikal dengan kecepatan 20m/s dari atas sebuah gedung yang tingginya 12m. Tentukan a) waktu untuk mencapai ketinggian maksimum dan b) ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola dari permukaan tanah!
Sebuah bola dilemparkan secara vertikal dengan kecepatan 20m/s dari atas sebuah gedung yang tingginya 12m. Tentukan a) waktu untuk mencapai ketinggian maksimum dan b) ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola dari permukaan tanah!
Solusi:
Tipe soal tersebut merupakan tipe soal gerak vertikal ke atas. Pada gerak vertikal ke atas kita dapat menggunakan persamaan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dengan menggunakan nilai percepatan adalah percepatan gravitasi yakni 9.8m/s². Pada soal tersebut, kita diarahkan untuk menemukan waktu yang diperlukan oleh bola untuk mencapai ketinggian maksimum dan ketinggian maksimum bola tersebut hanya dengan menggunakan informasi kecepatan awal bola yang besarnya 20m/s dari sebuah gedung yang tingginya 12m.
Untuk menjawab soal yang pertama, kita dapat menggunakan persamaan GLBB untuk gerak vertikal sebagai berikut :
dengan vt merupakan kecepatan akhir bola, v₀ merupakan kecepatan awal bola dan t adalah waktu tempuh bola. Terlihat bahwa terdapat tanda negatif yang menyatakan pergerakan bola berlawanan dengan arah dari percepatan gravitasi. Pada kasus kita, untuk ketinggian maksimum, kecepatan akhir bola akan bernilai nol. Sehingga yang tersisa hanya besaran kecepatan awal, percepatan gravitasi dan waktu. Olehnya, waktu tempuh untuk mencapai ketinggian maksimum dapat dituliskan ke dalam bentuk persamaan :
sehingga, berdasarkan persamaan terakhir ini kita dapat memasukkan nilai dari kecepatan awal bola dan percepatan gravitasi dan akan kita peroleh waktu tempuh bola untuk mencapai ketinggian maksimum adalah 2.04 detik.
Setalah menjawab pertanyaan pada poin a) selanjutnya kita akan menjawab pertanyaan poin b) yakni menentukan ketinggian maksimum bola. Untuk menjawab poin b) ini, kita dapat menggunakan dua buah persamaan GLBB yakni :
dan persamaan
jika kita menggunakan persamaan pertama, maka kita tinggal memasukkan nilai waktu yang telah kita peroleh pada jawaban soal bagian a). Sedangkan, pada persamaan kedua kita menggunakan besaran kecepatan awal yakni 20m/s. Persamaan apapun yang kita gunakan, maka akan menghasilkan nilai yang sama. Untuk kali ini, kita akan menggunakan persamaan yang kedua. Dengan menggunakan konsep yang sama pada poin a) yakni pada ketinggian maksimum kecepatan akhir benda vt bernilai nol maka ketinggian maksimum bola dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan :
dengan memasukkan nilai dari kecepatan awal dan percepatan gravitasi maka diperoleh ketinggian maksimum bola relatif terhadap puncak gedung adalah 20.4m. Pada soal poin b) yang ditanyakan adalah ketinggian maksimum bola relatif terhadap tanah sehingga tinggi maksimum bola merupakan hasil penambahan antara tinggi gedung dan tinggi bola relatif terhadap puncak gedung sehingga diperoleh 12m + 20.4m = 32.4m.
Demikian informasi mengenai contoh soal dan pembahasan pada materi gerak vertikal. Semoga bermanfaat!
Post a Comment for "Sebuah bola dilemparkan secara vertikal dengan kecepatan 20m/s dari atas sebuah gedung yang tingginya 12m. Tentukan a) waktu untuk mencapai ketinggian maksimum dan b) ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola dari permukaan tanah! "