Soal dan Materi Fisika SMA - Gerak Parabola

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

 

Link-link Terkait dengan Soal-soal Fisika SMA

• Pengukuran
• GLB dan GLBB
• Gerak Parabola
• Gerak Melingkar
• Hukum Newton
• Gravitasi Newton dan Hukum Keppler
• Usaha dan Energi
• Momentum dan Impuls
• Gerak Harmonik
• Rotasi Benda Tegar
• Elastisitas
• Fluida
• Kalor dan Perpindahannya
• Teori Kinetik Gas
• Gelombang Bunyi
• Gelombang Cahaya
• Alat Optik
• Gejala Pemanasan Global
• Listrik Arus Searah
• Listrik Statis
• Medan Magnet dan Induksi Elektromagnetik
• Induksi Faraday dan Arus Bolak-balik
• Gelombang Elektromagnet
• Teori Relativitas
• Teori Kuantum
• Teknologi Digital
• Inti Atom dan Radioaktivitas

 

GERAK PARABOLA

--------------------------------------------------------------------

 

Gerak parabola merupakan perpaduan GLB dan GLBB.

Gerak naik turun (sumbuk Y) merupakan GLBB

Gerak mendatar (sumbu X) merupakan GLB.

 

 

Perlu perhatian khusus :

Dalam soal biasanya diketahui cuma kecepatan awal

 

Kita ingin menjabarkan ini secara detil sehingga tidak perlu rumus baru, karena sebenarnya rumusnya cuma itu-itu aja.

Kecepatan kita jabarkan kearah sumbu X dan sumbu Y.

 

Coba lihat gambar berikut, kemudian lihat perbedaanya.

 

 

Agar lebih mudah jarak pada sumbu y, kita namakan

Semua variabel dalam sumbu y kita tambah y dan semua variabel pada sumbu x, kita tambah x.

Penghubung (variabel yang sama pada GLB dan GLBB adalah waktu (t)

 

Misal diketahui kecepatan awal ( ) dan sudut ( ).

kita jabarkan telebih dahulu ke dalam sumbu x dan sumbu y.

Analisis pada sumbu Y

(Mencari waktu untuk naik)

karena naik, percepatan turun maka tanda ( ) dirubah (–) dan ingat bahwa

maka

 

Kita hanya menganalisis benda naik, pada sumbu y, dengan demikian kecepatan pada titik tertinggi = 0

atau

maka

 

sekarang kita masukkan ke

maka

substitusikan  dan

 

 

 dalam buku biasanya memakai h

atau

 

 

 

Sekarang kita cari jarak terjauh pada sumbu x

Waktu untuk naik :

waktu turun sama dengan waktu naik

maka waktu total adalah 2 kali waktu naik

 

Jarak yang ditempuh pada sumbu X adalah

karena  maka

 

karena

maka

 

 

 

Penting !

Ulangi hitungan di atas tentang gerak parabola.

hal ini akan mengubah pola piker tentang fisika.

jangan ditulis ulang tapi dicoba dihitung dan dipahami

 

 

 

 

 

 

 

Analisis pada sumbu Y

jangan ditulis ulang tapi dicoba dihitung dan dipahami

 

 

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

 

sekarang kita masukkan ke

maka

substitusikan  dan

 

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

Sekarang kita cari jarak terjauh pada sumbu x

 

 

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

………………………………………………………

Latihan Soal 1

---------------------------------------------------------------------------

1.    Sebuah peluru ditembakkan dari senapan yang mampu memberikan kecepatan awal 40 m/s. Sudut elevasi sebesar 30^O. Ketinggian maksimum yang dicapai peluru tersebut adalah ....

 

2.    Sebuah benda ditembakkan miring ke atas dengan sudut elevasi 60° dan mencapai jarak terjauh 10  . Jika g = 60 m/s2, maka kecepatan pada saat mencapai titik tertinggi adalah ....

 

3.    Sebutir peluru ditembakkan dari tanah condong ke atas dengan kecepatan v, sudut elevasi 45°, dan mengenai sasaran ditanah yang jarak mendatarnya sejauh 2 · 10⁵ m. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s², maka nilai v adalah ....

 

4.    Peluru ditembakkan dari tanah mendatar dengan kecepatan awal 100 m/s dan sudut elevasi  (cos   ). Jika g = 10 m/s², hitunglah:

        a.     posisi peluru setelah 2 sekon,

        b.    kecepatan peluru setelah 2 sekon,

        c.     tinggi maksimum peluru, dan

        d.    jarak tembakan mendatar!

 

5.    Sebuah bola ditendang Nicky dengan sudut elevasi 45° dan ke cepatan awal 40 m/s. Tentukan:

        a. koordinat titik tertinggi,

        b. koordinat titik terjauh.

 

 

Latihan Soal 2

---------------------------------------------------------------------------

1.    Sebuah benda di lempar miring ke atas

         

        sehingga lintasannya parabola seperti pada gambar di samping. g = 10 m/s². Pada saat jarak tempuh mendatarnya (x) = 20 m , maka ketinggiannya (y) ....

        a. 5 m

        b. 10 m

        c. 15 m

        d. 20 m

        e. 25 m

 

 

 

 

 

2.    Sebuah batu dilemparkan dengan sudut lempar tertentu. Batu mencapai titik tertinggi 80 m di atas tanah. Bila g = 10 m/s², waktu yang diperlukan batu selama di udara adalah....

        a. 4 s                             d. 8 s

        b. 5 s                            e. 12 s

        c. 6 s

 

3.    Sebuah peluru yang ditembakkan dengan evaluasi tertentu mempunyai persamaan vektor posisi

        r = 20t i +(20t – 5 t² ) j,

        dengan t dalam sekon dan r dalam meter. Tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh peluru adalah ….

        a. 60 m                         d. 120 m

        b. 80 m                        e. 60 m

        c. 80 m

 

4.    Sebuah batu dilemparkan dengan sudut elevasi 37⁰ (sin 37⁰ = 0,6), mencapai tinggi maksimum dalam selang waktu 3 sekon. Jika percepatan gravitasi = 10 m/s², jarak mendatar yang dicapai batu dalam selang waktu tersebut sama dengan ....

        a. 45 m                         d. 120 m

        b. 54 m                        e. 180 m

        c. 60 m

 

5.    Sebuah mobil hendak menyeberangi sebuah parit yang lebarnya 4,0 meter. Perbedaan tinggi antara kedua sisi parit itu adalah 15 cm, seperti yang ditunjukkan oleh gambar di atas ini. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka besarnya kelajuan minimum yang diperlukan oleh mobil tersebut agar penyeberangan mobil itu tepat dapat berlangsung adalah ….

       

        a. 10 m/s                     d. 20 m/s

        b. 15 m/s                     e. 23 m/s

        c. 17 m/s

 

6.    Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 15^O terhadap horizontal dan tiba ditanah dengan kecepatan 50 m/s. Jarak tembak peluru tersebut adalah... (g = 10 m/s²)

        a. 50 m                         d. 125 m

        b. 75 m                        e. 150 m

        c. 100 m

 

 

 

7.    Sebuah peluru ditembakkan dari senapan yang mampu memberikan kecepatan awal 40 m/s. Sudut elevasi sebesar 30^O. Ketinggian maksimum yang dicapai peluru tersebut adalah ....

        a. 15 m                         d. 30 m

        b. 20 m                        e. 100 m

        c. 25 m

 

8.    Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi . Jika jarak terjauh peluru sama dengan tinggi maksimumnya, maka nilai tan  adalah ....

        a. 1                                              d.

        b. 2                                              e. 4

        c.

 

9.    Sebuah benda ditembakkan miring ke atas dengan sudut elevasi 60° dan mencapai jarak terjauh 10  . Jika g = 60 m/s2, maka kecepatan pada saat mencapai titik tertinggi adalah ....

        a. 5  m/s                              d. 10  m/s

        b. 5 m/s e.             10  m/s

        c. 10 m/s

 

10. Sebutir peluru ditembakkan dari tanah condong ke atas dengan kecepatan v, sudut elevasi 45°, dan mengenai sasaran ditanah yang jarak mendatarnya sejauh 2 · 10⁵ m. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s², maka nilai v adalah ....

        a. 7 · 10² m/s              d. 3,5 · 10³ m/s

        b. 1,4 · 10³ m/s           e. 4,9 · 10³ m/s

        c. 2,1 · 10³ m/s

 

 

11. Sebuah benda dilemparkan horizontal dari puncak menara yang tingginya 45 m dengan kecepatan 10 m/s. Jarak tempuh benda tersebut dalam arah mendatar dihitung dari kaki menara adalah ... .

        (g = 10 m/s²)

        a. 30 m                         d. 90 m

        b. 45 m                        e. 120 m

        c. 60 m

 

12. Peluru A dan B ditembakkan dari senapan yang sama dengan sudut elevasi berbeda. Peluru A dengan sudut 30^o dan peluru B dengan sudut 60^o.

        Perbandingan tinggi maksimum yang dicapai peluru A dengan peluru B adalah ... .

        a. 1 : 2                          d. 1 :

        b. 1 : 3                          e.  : 1

        c. 2 : 1

 

 

13. Sebuah bola golf dipukul dengan kecepatan 9,8 m/s membentuk sudut  terhadap horizontal. Bila sin  , g = 9,8 m/s2 dan lapangan golf datar, maka lama waktu yang diperlukan bola golf untuk sampai ke permukaan lapangan lagi adalah ... .

        a. 0,5 s                         d. 1,7 s

        b. 1,5 s                         e. 1,75 s

        c. 1,6 s

 

14. Sebuah benda ditembakkan vertikal ke atas dengan

        kecepatan awal 200 m/s. Bila g = 10 m/det² maka tinggi maksimum yang dicapai benda adalah ....

        A. 2000 m

        B. 3000 m

        C. 3500 m

        D. 4000 m

        E. 25000 m

 

15. Sebuah benda dijatuhkan dari puncak sebuah menara tanpa kecepatan awal. Setelah 2 detik benda sampai di permukaan tanah. Bila percepatan gravitasi 10 m/det².

        Ketinggian menara tersebut adalah ....

        A. 10 m

        B. 15 m

        C. 20 m

        D. 25 m

        E. 40 m

 

16. Benda yang jatuh bebas ketinggiannya akan berkurang sebanding dengan ....

        A. waktu

        B. kuadrat waktu

        C. akar gravitasi

        D. kuadrat gravitasi

        E. akar waktu

 

17. Dua orang anak bermain, melempar bola ke atas dari ketinggian yang sama dengan perbandingan kecepatan awal 2 : 1. Perbandingan tinggi maksimum kedua bola diukur dari ketinggian semula ....

        A. 2 : 1

        B. 3 : 1

        C. 4 : 1

        D. 3 : 2

        E. 4 : 3

 

18. Pada saat sebuah bola dilempar ke atas secara vertikal maka ....

        A. percepatannya berkurang

        B. kecepatannya konstan

        C. percepatannya konstan

        D. percepatannya bertambah

        E. kecepatannya bertambah

19. Sebuah peluru ditembakkan sedemikian rupa sehingga jarak tembakkannya sama dengan tiga kali tinggi maksimum.

        Jika sudut elevasi , maka besar tan  adalah ....

 

        a.

 

        b.

 

        c.

 

        d.

 

        e. 2

 

 

20. Peluru ditembakkan ke atas dengan kecepatan awal

        1,4 x 10³ m/s dan mengenai sandaran yang jarak mendatarnya sejauh 2 x 10⁵ m. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s², sudut elevasinya a, maka a adalah ....

        A. 10°

        B. 30°

        C. 45°

        D. 60°

        E. 75°

 

21. Sebuah bola ditendang dengan kecepatan awal 20 m/s dan sudut elevasi 30°. Jarak maksimum yang dicapai bola adalah ....

        A. 5 m

        B. 10 m

        C. 10  m

        D. 20 m

        E. 20  m

 

22. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang melaju horisontal dengan kelajuan 720 km/jam pada ketinggian 490 m. Benda akan jatuh pada jarak horisontal sejauh (g = 9,8 m/s² ) ....

        A. 1.000 m

        B. 2.000 m

        C. 2.450 m

        D. 2.900 m

               E. 4.000

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download