Contoh soal dan pembahasan gerak parabola (peluru)

Gerak parabola adalah lintasannya berbentuk parabola, bukan bergerak lurus, berikut ini akan disajikan Contoh soal dan pembahasan gerak parabola (peluru). Mudah-mudahan saja Contoh soal dan pembahasan gerak parabola (peluru) ini bermanfaat banyak.

Soal No. 1) Bom dilepas dari pesawat, karena kecepatan pesawat dalam arah vertikal nol (v_y = 0), maka bom dalam arah vertikal mengalami jatuh bebas, maka waktu yang diperlukan untuk sampai di sasaran (titik B) adalah:

Jawaban:
t = √2h/g
= (2x500m/10m/s²)
= 10 s
Jarak mendatar (AB) adalah:
x = v_x t
= (200 m/s) (10 s)
= 2.000 m

Soal No. 2) Peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan awal, v = 1,4 x 10³ m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya 2 x 10⁵ Bila percepatan gravitasi = 9,8 m/s², maka sudut elevasinya adalah …..

Jawaban:
Gerak parabola:

• Kecepatan awal, v₀ = 1,4 x 10³ m/s
• Jangkauan peluru, x_m = 2 x 10⁵ m

Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut 9,8 m/s², maka sudut elevasinya dapat dihitung dengan rumus:
x_m = v₀² sin2θ₀/g ⇔ sin 2θ₀ = g.x_m/v₀²
sin 2θ = (9,8 m/s²)(2×10⁵m)/(1,4×10³ m/s)²
= 1,96 x 10⁶/1,96 x 10⁶
= 1
2θ      = 90^o ⇔ θ₀ = 45^o

Soal No. 3) Lendra sedang bermain bola dan dia menendang sebuah bola dengan sudut elevasi 45^o. Bola jatuh tepat 10 meter di depan Lendra. Tentukan kecepatan awal dari bola yang ditendang Lendra.

Jawaban:

Untuk menghitung kecepatan awal, dapat menggunakan rumus  (Vo². Sin 2a)/g  Sehingga kita dapat menyelesaikan persoalan tersebut seperti di bawah ini.
X = (Vo². Sin 2a)/g
10 = (Vo². Sin 2(45^o))/ 10
10 = (Vo². Sin 90^o)/10
10 x 10 = Vo². Sin 90^o
100 = Vo². (1)
Vo = 10 m/s

Soal No. 4) Asep tanpa sengaja menendang bola dengan kecepatan awal 15 m/s dengan sudut elevasi 45^o. Tentukan panjang lintasan maksimum bola tersebut?

Jawaban:
Untuk menghitung jarak/panjang lintasan maksimum dari bola yang ditendang dapat menggunakan formula (Vo². Sin 2a) / g .
Sehingga kita dapat menyelesaikan persamaan sebagai berikut.
Xmax = (Vo². Sin 2a)/g
Xmax = ((15)². Sin 2(45^o) )/10
Xmax =  ((15)². 2 sin 45^o cos 45^o)/10
Xmax = (22,5).(2).(0,707).(0,707)
Xmax = 22.49 m
Jarak terjauh yang dapat terjadi adalah 22,49 meter.

Soal No. 5) Seorang murid menendang bola dengan kecepatan awal dalam arah vertikal 9 m / s dan kecepatan awal dalam arah horizontal 12 m / s. Tentukan kecepatan awal bola.

Jawaban: