Dibawah ini adalah pembahasan soal Ujian Nasional Fisika tentang gerak parabola. Gerak parabola adalah gerak dengan lintasan parabola. Pembahasan ini dapat digunakan sebagai bahan belajar untuk menghadapi UN dan ujian lainnya.
Nomor 1 (UN 2016)
Perhatikan gambar dibawah ini!
Pada sebuah permainan golf, bola yang massanya 0,2 kg (g = 10 m/s2) akan dimasukkan kedalam lubang C seperti tampak pada gambar. Pemukul menyentuh bola dalam waktu 0,01 sekon dan lintasan B - C ditempuh dalam waktu 1 sekon. Gaya yang diperlukan pemain golf untuk memukul bola supaya tepat masuk kedalam lubang C adalah...
A. 20 N
B. 80 N
C. 120 N
D. 180 N
E. 200 N
Pembahasan
Diketahui:
v1 = 0 m/s (karena bola awalnya diam)
m = 0,2 kg
g = 10 m/s2
Δt = 0,01 sekon
tBC = 1 sekon
Ditanya: F
Jawab:
Hitung terlebih dahulu kecepatan bola setelah dipukul (v2). Kecepatan v2 akan sama dengan kecepatan bola ketika di B. Dari persamaan gerak parabola didapat:
v0x = s / t (v0 sebagai v2)
v2 cos 600 = 5 / 1
v2 . 1/2 = 5 m/s
v2 = 10 m/s
Menghitung besar gaya menggunakan persamaan impuls.
I = mv2 - mv1
F . Δt = m (v2 - v1)
F . 0,01 = 0,2 (10 - 0)
F = 200 N
Jawaban: E
Nomor 2 (UN 2016)
Perhatikan gambar!
Seorang pemain golf memukul bola golf yang massanya 0,1 kg dengan waktu kontak antara pemukul dan bola golf 0,01 s. Lintasan bola setelah dipukul tampak seperti gambar. Bila waktu untuk menempuh B - C agar bola tepat masuk kedalam lubang di C adalah √g s, besar gaya yang diperlukan untuk memukul bola adalah...
A. 49 N
B. 72 N
C. 98 N
D. 147 N
E. 189 N
Pembahasan
Diketahui:
v1 = 0 m/s (karena bola awalnya diam)
m = 0,1 kg
Δt = 0,01 sekon
tBC = √g sekon
s = 19,6 m = 2g (g = 9,8 m/s2)
Ditanya: F
Jawab:
Dari persamaan jangkauan maksimum gerak parabola didapat:
xmax = 1/2 s = v02 sin 2θ / g (Gerak dari B ke C adalah setengah gerak parabola sehingga xmax = 1/2 s)
1/2 . 2g = v22 sin 900 / g (v0 = v2)
g2 = v22 . 1
v2 = g = 9,8 m/s
Menghitung besar gaya menggunakan persamaan impuls.
I = mv2 - mv1
F . Δt = m (v2 - v1)
F . 0,01 = 0,1 (9,8 - 0)
F = 98 N
Jawaban: E
Tentang:
Fisika
Nomor 1 (UN 2016)
Perhatikan gambar dibawah ini!
Pada sebuah permainan golf, bola yang massanya 0,2 kg (g = 10 m/s2) akan dimasukkan kedalam lubang C seperti tampak pada gambar. Pemukul menyentuh bola dalam waktu 0,01 sekon dan lintasan B - C ditempuh dalam waktu 1 sekon. Gaya yang diperlukan pemain golf untuk memukul bola supaya tepat masuk kedalam lubang C adalah...
A. 20 N
B. 80 N
C. 120 N
D. 180 N
E. 200 N
Pembahasan
Diketahui:
v1 = 0 m/s (karena bola awalnya diam)
m = 0,2 kg
g = 10 m/s2
Δt = 0,01 sekon
tBC = 1 sekon
θ = 600
Ditanya: F
Jawab:
Hitung terlebih dahulu kecepatan bola setelah dipukul (v2). Kecepatan v2 akan sama dengan kecepatan bola ketika di B. Dari persamaan gerak parabola didapat:
v0x = s / t (v0 sebagai v2)
v2 cos 600 = 5 / 1
v2 . 1/2 = 5 m/s
v2 = 10 m/s
Menghitung besar gaya menggunakan persamaan impuls.
I = mv2 - mv1
F . Δt = m (v2 - v1)
F . 0,01 = 0,2 (10 - 0)
F = 200 N
Jawaban: E
Nomor 2 (UN 2016)
Perhatikan gambar!
Seorang pemain golf memukul bola golf yang massanya 0,1 kg dengan waktu kontak antara pemukul dan bola golf 0,01 s. Lintasan bola setelah dipukul tampak seperti gambar. Bila waktu untuk menempuh B - C agar bola tepat masuk kedalam lubang di C adalah √g s, besar gaya yang diperlukan untuk memukul bola adalah...
A. 49 N
B. 72 N
C. 98 N
D. 147 N
E. 189 N
Pembahasan
Diketahui:
v1 = 0 m/s (karena bola awalnya diam)
m = 0,1 kg
Δt = 0,01 sekon
tBC = √g sekon
θ = 450
s = 19,6 m = 2g (g = 9,8 m/s2)
Ditanya: F
Jawab:
Dari persamaan jangkauan maksimum gerak parabola didapat:
xmax = 1/2 s = v02 sin 2θ / g (Gerak dari B ke C adalah setengah gerak parabola sehingga xmax = 1/2 s)
1/2 . 2g = v22 sin 900 / g (v0 = v2)
g2 = v22 . 1
v2 = g = 9,8 m/s
Menghitung besar gaya menggunakan persamaan impuls.
I = mv2 - mv1
F . Δt = m (v2 - v1)
F . 0,01 = 0,1 (9,8 - 0)
F = 98 N
Jawaban: E
Tidak ada komentar:
Posting Komentar