Sebuah peluru ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal tertentu

Berikut ini adalah pertanyaan dari 2022aurel pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sebuah peluru ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal tertentu dari titik A yang berada pada ketinggian 68 meter di atas permukaan tanah. Diketahui kecepatan peluru pada ketinggian 35 meter di bawah A sama dengan dua kali kecepatan peluru pada ketinggian 35 meter di atas A. Abaikan hambatan udara. Percepatan gravitasi sama dengan g. Tinggi maksimum yang dicapai peluru diukur dari permukaan tanah adalah meter.​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Tinggi maksimum yang peluru tersebut bisa capai adalah 34g. Ini setara dengan kurang lebih 333,68 meter.

Penjelasan dan Langkah-langkah

Rumus yang bisa kita gunakan adalah rumus kinematika guna mencari gerak vertikal dengan meenggunakan informasi percepatan gravitasi sama dengan g, dan kecepatan untuk ketinggian tertentu. Nilainya bisa dihitung dengan formula:

  • v = u - gt

di mana:

  • v = kecepatan di ketinggian tertentu
  • u = kecepatan awal peluru
  • g = percepatan gravitasi
  • t = waktu untuk mencapai ketinggian

Diketahui:

  • Kecepatan peluru ketika ada pada ketinggian 35 m di bawah titik awal adalah sama dengan 2x kecepatan peluru di ketinggian 35 m di atas titik awal.

Dengan menggunakan rumus di atas, kita dapat menuliskan sebagai berikut:

  • v(68) = u - gt v(33) = u + 2gt

Dengan mengasumsikan waktu yang diperlukan guna mencapai ketinggian 35 m adalah sama baik pada titik awal maupun pada ketinggian 68 meter. Kita bisa menghilangkan variabel u, caranya dengan mengalikan persamaan kedua dengan 1/2 lalu kemudian menambahkannya menggunakan persamaan pertama sebagai berikut:

  • v(68) + 1/2 v(33) = 3/2 u - 1/2 gt

Kita bisa menuliskan rumus yang dipakai untuk tinggi maksimum dengan berpegangan bahwa kecepatan di titik tersebut adalah 0, sebagai berikut:

  • 0 = u - gt_max

Dari rumus di atas, kita bisa mencari t_max lalu mengekspresikannya ke bentuk u/g. Setelahnya, nilai ini disubsitusikan pada rumus sebelumnya guna mencari tinggi maksimum, sebagai berikut:

  • v(68) + 1/2 v(33) = 3/2 u - 1/2 g(u/g)
  • v(68) + 1/2 v(33) = 3/2 u - 1/2 u g

Setelah mengganti nilai dari v(68) dan v(33) menggunakan rumus kinematika yang sesuai, kita pun setelahnya dapat menyelesaikan tinggi maksimum peluru, yakni:

  • 68 + 1/2 (2u - 2u) = 3/2 u/g (2)

Dengan demikian:

  • 68 = 3/4 u/g

Sehingga tinggi maksimum yang bisa dicapai oleh peluru pada soal adalah:

  • t_max = u/g
  • h_max = u^2/2g
  • = g(68)/2
  • = 34g

Tinggi maksimum yang dapat dicapai peluru 34g yang bisa dinyatakan juga sebagai kurang lebih 333,68 meter.

Pelajari Lebih Lanjut

  1. Materi tentang perbandingan percepatan gravitasi bumi yomemimo.com/tugas/21443823
  2. Materi tentang peluru ditembakan vertikal keatas yomemimo.com/tugas/12856779
  3. Materi tentang peluru ditembakkan dengan kecepatan awal yomemimo.com/tugas/11960857

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Detail Jawaban

Kelas      : SMA

Mapel    : Fisika

Bab        : Hukum Newton

Kode      : -

#AyoBelajar

#SPJ2

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh varlord 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: Wed, 28 Jun 23