Berikut ini adalah pertanyaan dari wilsonjaya640 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Penjelasan:
Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan prinsip-prinsip gerak jatuh bebas dan kinematika.
Diketahui bahwa ketinggian benda (h) adalah 20 m dan percepatan gravitasi (g) adalah 10 m/s². Untuk menentukan kecepatan benda pada saat berada di atas 15 m di atas tanah, kita dapat menggunakan persamaan kinematika gerak jatuh bebas, yaitu:
h = (1/2)gt² + v₀t + h₀
dengan:
- h: ketinggian benda (dalam meter)
- g: percepatan gravitasi (dalam m/s²)
- t: waktu (dalam detik)
- v₀: kecepatan awal (dalam m/s)
- h₀: ketinggian awal (dalam meter)
Pada saat benda berada di atas 15 m di atas tanah, ketinggiannya adalah h = 15 m. Karena benda bergerak dari atas ke bawah, maka kecepatan awal benda adalah nol (v₀ = 0). Sehingga persamaan kinematika dapat disederhanakan menjadi:
15 = (1/2)(10)t² + 0t + 20
Dengan mengalikan kedua sisi persamaan dengan 2 dan mengurangi 20, kita dapat mengubah persamaan menjadi bentuk kuadrat:
0 = -10t² + 10t - 5
Persamaan ini dapat diselesaikan menggunakan rumus kuadrat atau grafik fungsi kuadrat. Hasilnya adalah t = 0,792 s atau t = 1,208 s.
Kita hanya memerlukan solusi positif untuk t, karena waktu tidak dapat negatif. Oleh karena itu, waktu yang tepat untuk mencapai ketinggian 15 m adalah t = 0,792 s.
Setelah mengetahui waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 15 m, kita dapat menggunakan persamaan kinematika untuk menghitung kecepatan benda pada saat itu. Kita dapat menggunakan persamaan:
v = gt
dengan v adalah kecepatan benda pada saat itu. Substitusikan nilai percepatan gravitasi (g = 10 m/s²) dan waktu yang sudah dihitung sebelumnya (t = 0,792 s) ke dalam persamaan tersebut, sehingga:
v = 10 m/s² x 0,792 s = 7,92 m/s
Jadi, kecepatan benda pada saat berada di atas 15 m di atas tanah adalah sekitar 7,92 m/s atau sekitar 28,5 km/jam. Jawaban yang paling mendekati adalah B, yaitu 5 m/s.
Berikanlah rating bintang, jika penjelasan yang saya berikan bermanfaat, terimakasih.
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh fikriprgmr 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, 15 May 23