Contoh 1
Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi 37˚ dan kecepatan awal 10 m/s. Tentukan kecepatan bola setelah 0,2 detik! ( cos 37˚= 4/5, sin 37˚=3/5)
Pembahasan:
Diketahui:
α = 37˚
vo = 10 m/s
t = 0,2 s
Ditanya: v ketika t = 0,2 s
Jawab:
Kecepatan pada sumbu x:
vx = vo cos α
vx = 10 cos 37˚
vx = 10 (4/5) = 8 m/s
Kecepatan pada sumbu y:
vy = vo sin α - g.t
vy = 10 sin 37˚ - 10 (0,2)
vy = 10 (3/5) – 2
vy = 6 – 2 = 4 m/s
sehingga kecepatan setelah 0,2 s:
Contoh 2
Seorang anak melempar kerikil dengan kecepatan awal 20 m/s dan sudut elevasi 30˚secara horizontal. Jika percepatan gravitasi 10 m/s². Maka hitunglah:
a) Ketinggian maksimum batu
b) Waktu yang diharapkan untuk hingga di titik tertinggi
c) Jarak terjauh yang dicapai batu
d) Waktu yang diharapkan kerikil untuk mencapai jarak terjauh
Pembahasan:
Diketahui:
α = 30˚
vo = 20 m/s
g = 10 m/s²
Jawab:
a) ketinggian maksimum (hmax)
b) waktu yang diharapkan untuk hingga di titik tertinggi (tmax)
Contoh 3
Sebuah peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan awal 1,4 x 10³ m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya sejauh 2 x 10^5 m. Bila g = 9,8 m/s², maka hitunglah besar sudut elevasinya!
Pembahasan:
Diketahui:
vo = 1,4 x 10³ m/s
xterjauh = 2 x 10^5 m
g = 9,8 m/s²
Ditanya: sudut elevasi (α)
Jawab:
Contoh 4
Peluru A dan B ditembakkan dari senapan yang sama dengan sudut elevasi berbeda. Peluru A dengan sudut 30˚ dan peluru B dengan sudut 45˚. Tentukan perbandingan tinggi maksimum yang dicapai peluru A dan B!
Pembahasan:
Diketahui:
αA = 30°
αB = 45°
Ditanya: perbandingan tinggi maksimum peluru A dan B
Jawab:
Sehingga perbandingan tinggi maksimum peluru A dan B yaitu 1:2
Contoh 5
Sebuah pesawat terbang bergerak mendatar dengan kecepatan 250 m/s melepaskan bom dari ketinggian 2000 m. Jika bom jatuh di B dan g = 10 m/s², maka hitunglah jarak AB!
Pembahasan:
Diketahui:
vx = 250 m/s
h atau y = -2000 m (negatif (-) karna arah bomnya kebawah)
g = 10 m/s²
Ditanya: jarak AB (xAB)
Jawab:
Tinjau gerakan pada sumbu x (mendatar), yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dengan kecepatan vx, sehingga koordinat x dicari dengan rumus:
x = vx.t
x = 250.t
Jadi untuk menghitung x kita harus mencari terlebih dahulu nilai t (waktu yang dibutuhkan bom tersebut untuk hingga di B). Dengan meninjau pada sumbu y (GLBB), didapatkan:
Sehingga jarak AB:
x = 250.t
x = 250(20) = 5000 m
(Alternatif)
Nah, bila cara diatas terlalu panjang, berikut aku berikan rumus singkatnya:
Sehingga rumus x menjadi:
jadi jarak AB yaitu 5000 m.
Contoh 6
Sebuah kendaraan beroda empat bergerak dari A ke B harus tiba di C. Jarak AB = 75 m, kecepatan awal kendaraan beroda empat pada ketika di A = 10 m/s dan percepatan antara A dan B yaitu 2 m/s². Bila tinggi ujung B dari sebrang C = 5 m dan g = 10 m/s², maka hitunglah lebar lembah tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
voA = 10 m/s
sAB = 75 m
a = 2 m/s²
h = 5 m
g = 10 m/s²
Ditanya: lebar lembah ( misal x )
Jawab:
Dari A ke B kendaraan beroda empat bergerak dipercepat, sehingga harus dicari terlebih dahulu kecepatan kendaraan beroda empat ketika dititik B (kecepatan sebelum melompati lembah)
VB² = v0A² + 2.a.s
VB² = 10² + 2(2)(75)
VB² = 100 + 300
VB² = 400
VB = 20 m/s
dengan cara yang sama menyerupai pola 5, maka lebar lembah:
