Titik ketinggian di mana kedua bola berpapasan adalah 20 m. Simak penjelasan berikut.

Pembahasan

Gerak Lurus Berubah Beraturan adalah gerak benda yang lintasannya lurus dan memiliki percepatan tetap. Pada GLBB, terjadi perubahan kecepatan, dipercepat atau diperlambat.

Berikut adalah persamaan-persamaan yang berlaku pada GLBB.

         v₁ = v₀ ± a t

         S = v₀ t ± 1/2 a t²

         (v₁)² = (v₀)² ± 2 a s

dengan

v₀ = kecepatan awal (m/s)

v₁ = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan (m/s²)

t = waktu tempuh (sekon)

s = jarak (m)

CATATAN: tanda (+) digunakan jika benda mengalami percepatan, tanda (-) digunakan jika benda mengalami perlambatan.

Diketahui

Bola A dijatuhkan dari ketinggian h = 40 m

Bola B dilempar ke atas dengan kecepatan v₀ = 20 m/s

Ditanya

Titik ketinggian di mana kedua bola berpapasan

Penyelesaian

Persamaan pada teori di atas merupakan rumus untuk benda yang bergerak horizontal. Untuk gerak vertikal, a diubah menjadi g (percepatan gravitasi) dan S diganti h (ketinggian diukur dari permukaan tanah).

         v₁ = v₀ ± g t

         h = v₀ t ± 1/2 g t²

         (v₁)² = (v₀)² ± 2 g h

Perhatikan pada gambar di attachment!

Misalkan, titik ketinggian di mana kedua bola berpapasan adalah h₁, waktu yang ditempuh kedua bola adalah sama, tA = tB = t

Pada bola A, terjadi gerak jatuh bebas, ketinggian h₁

h₁ = v₀ t + 1/2 g t²

Kecepatan awal nol, v₀ = 0

h₁ = (0) t + 1/2 g t²

h₁ = 1/2 g t² ... (persamaan 1)

Pada bola B, terjadi gerak vertikal ke atas, dengan v₀ = 20 m/s, ketinggian h₁

h₁ = 20 t - 1/2 g t² ... (persamaan 2)

Persamaan bertanda (-) karena benda bergerak ke atas mengalami perlambatan.

Menentukan waktu tempuh, t

1/2 g t² = 20 t - 1/2 g t²

1/2 g t = 20 - 1/2 g t

1/2 g t + 1/2 g t = 20

g t = 20

t = 20/10

t = 2 sekon

Menentukan ketinggian, h₁

h₁ = 1/2 (10) (2)²

h₁ = 5 (4)

h₁ = 20 m

Kesimpulan

Jadi, titik ketinggian di mana kedua bola berpapasan adalah 20 m.

Pelajari lebih lanjut

1. Menentukan perlambatan sepeda motor yang direm sampai berhenti: yomemimo.com/tugas/23475021

2. Menentukan kecepatan benda saat benda menyentuh tanah: yomemimo.com/tugas/20903411

Detail jawaban

Kelas: 10

Mapel: Fisika

Bab: Gerak Lurus

Kode: 10.6.3

Kata kunci: bola, dua, diempar, kecepatan, vertikal, kedua, berpapasan, ketinggian, bawah, dijatuhkan, bersamaan, atas