Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakan dengan sudut elevasi

Berikut ini adalah pertanyaan dari kailaauliarahma123 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakan dengan sudut elevasi 45° dan kecepatan 40m/s. Tentukan energi potensial peluru pada titik tertinggi dengan mengabaikan gesekan udara!

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jadi, energi potensial peluru pada titik tertinggi adalah 8 J.

Pendahuluan :

Hi ! Disini kita akan membahas mengenai dua materi sekaligus, yakni "gerak parabola" dan "energi potensial".

•> Gerak parabola adalah gabungan dari tiga macam gerak, yaitu :

Gerak diperlambat, yaitu pada saat benda beranjak naik (setelah dilempar dengan sudut tertentu).
Gerak berhenti & jatuh bebas, yaitu di saat benda mencapai titik tertingginya. Jenis gerak ini sering dihilangkan karena perbedaan waktu yang sangat singkat yaitu mendekati 0 detik.
Gerak dipercepat, yakni pada saat suatu bola kembali tertarik oleh gaya gravitasi untuk beranjak turun.

Besarnya jarak antara benda saat naik dan saat turun adalah sama jauhnya. Adapun saat mencapai titik tertingginya, benda akan menempuh ½ dari jarak terjauhnya.

•> Energi potensial, yaitu energi yang tersimpan dalam benda, saat benda diam atau beranjak bergerak dari ketinggian. Energi potensial dipengaruhi oleh massa, percepatan gravitasi, dan ketinggian benda.

Pembahasan :

Sesuai dengan soal, rumus yang akan kita gunakan ada dua, yaitu :

•> Rumus menghitung titik tertinggi

$\boxed{h_{max} = \frac{v_0\:^{2} \sin^{2}(\theta)}{2g}}$

Dengan ketentuan :

$v_0$ = kecepatan awal (m/s)
$\theta$ = sudut elevasi (°)
g = percepatan gravitasi ≈ 9,8 m/s² -> 10 m/s²

•> Rumus menghitung energi potensial

$\boxed{E_P = m \times g \times h}$

Dengan ketentuan :

$E_P$ = energi potensial (J)
g = percepatan gravitasi ≈ 9,8 m/s² -> 10 m/s²
h = ketinggian posisi (m)

Langkah Penyelesaian:

Diketahui :

m = massa benda = 20 gr = 0,02 kg
$\theta$ = sudut elevasi = 45°
$v_0$ = kecepatan awal = 40 m/s

Ditanya : $E_P$ = energi potensial pada titik tertinggi = ... J

Jawaban :

Cari titik tertinggi gerak parabola

$h_{max} = \frac{v_0\:^{2} \sin^{2}(\theta)}{2g}$

$h_{max} = \frac{40^{2} (\sin(45))^2}{2(10)}$

$h_{max} = \frac{1.60 \cancel 0 (\frac{\sqrt{2}}{2})^2}{2 \cancel 0}$

$h_{max} = 80 \times \frac{1}{2}$

$\bold{h_{max} = 40 \: m}$

Hitung energi potensial di titik tertinggi

$E_P = m \times g \times h_{max}$

$E_P = 0,02 \times 10 \times 40$

$E_P = 0,02 \times 400$

$\boxed{E_P = 8 \: J}$

Pelajari Lebih Lanjut :

Menentukan posisi pergerakan parabola berdasarkan waktu tempuhnya yomemimo.com/tugas/29717028
Menentukan ketinggian dan jarak mendatar peluru saat mencapai titik maksimum yomemimo.com/tugas/26213206
Menentukan ketinggian berdasarkan energi potensial benda yomemimo.com/tugas/37959765

Detail Jawaban :

Kelas : 10

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 4 – Gerak Parabola

Kata Kunci : titik tertinggi gerak parabola; menghitung energi potensial

Kode Kategorisasi : 10.6.4

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh MDKP dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Mon, 17 May 21

<< Previous Post

Next Post >>

Kerjakan soal, tugas, & PR sekolah semakin mudah