Senin, 11 Oktober 2010

Soal jawab gerak vertikal


 Diketahui:
1.sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dari tanah dan berada di udara selama 6 s. percepatan gravitasi 10 m/s2
ditanyakan:
 a) ketinggian maksimum? b)Vo? c)buatlah tabel kecepatan dan kelajuan pd saat t=1 s ,…s/d 6 s d)grafik kecepatan dan kelajuan terhadap waktu
2.seorang anak mengarahkan ujung penyemprotnya yg berada 1,5 m di atas tanah vertikal ke atas. si anak dengan cepat menjauhkan ujung penyemprotnya dari arah vertikal dan dia mendengar bunyi air mengenai tanah 2 s kemudian. dit: kelajuan air itu keluar dari ujung penyemprot? (g=9,8 m/s2)
@ panduan jawaban :
1. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dari tanah dan berada di udara selama 6 s. percepatan gravitasi 10 m/s2.
a) ketinggian maksimum ?
Sebelum menghitung ketinggian maksimum, terlebih dahulu kita tentukan kecepatan awalnya. Mengingat bola berada di udara selama 6 sekon, maka dari awal gerakannya sampai kembali di tanah, berlaku y atau h = 0. Percepatan gravitasi bernilai negative karena arahnya ke bawah. Ingat bahwa titik awal dan titik akhir berhimpitan (gerak vertical) sehingga perpindahan bola = 0. Kita tentukan vo menggunakan persamaan :
h = vo t – ½ gt2
0 = vo (6 s) – ½ (10 m/s2)(6s)2
vo (6 s) = (5 m/s2)(36 s2)
vo = 180 m : 6 s
vo = 30 m/s
Sekarang kita hitung ketinggian maksimum
Kita bisa menggunakan persamaan vt2 = vo2 – 2gh. Untuk meninjau ketinggian maksimum, kita bisa meninjau gerakan bola sejak dilemparkan hingga mencapai ketinggian maksimum atau gerakan bola dari ketinggian maksimum menuju permukaan tanah. Pada kesempatan ini saya meninjau gerakan bola ketika dilemparkan hingga mencapai ketinggian maksimum. vo sudah diketahui (vo = 30 m/s). vt = 0 karena pada ketinggian maksimum, kecepatan bola = 0.
vt2 = vo2 – 2gh
0 = (30 m/s)2 – 2(10 m/s2)h
(30 m/s)2 = 2(10 m/s2) h
900 m2/s2 = 20 m/s2 (h)
h = 45 m
ketinggian maksimum = 45 meter
b) vo?
vo = 30 m/s
c) buatlah tabel kecepatan dan kelajuan pd saat t=1 s ,…s/d 6 s
Kecepatan = besaran vektor (punya nilai dan arah). Karena gerak vertical mempunyai dua arah yakni ke atas dan arah ke bawah, maka untuk menyatakan arah kita hanya perlu menggunakan tanda postif dan negative. Arah positif = arah ke atas dan tanda negative = arah ke bawah)
Kelajuan = besaran skalar. Arah tidak diperlukan sehingga kelajuan selalu bertanda positif.
Kita hitung kecepatan benda pada saat t = 1 s sampai t = 6 s
vt = vo – gt
t = 1 s : vt = 30 m/s – (10 m/s2) (1 s) = 30 m/s – 10 m/s = 20 m/s
t = 2 s : vt = 30 m/s – (10 m/s2) (2 s) = 30 m/s – 20 m/s = 10 m/s
t = 3 s : vt = 30 m/s – (10 m/s2) (3 s) = 30 m/s – 30 m/s = 0 m/s
t = 4 s : vt = 30 m/s – (10 m/s2) (4 s) = 30 m/s – 40 m/s = -10 m/s
t = 5 s : vt = 30 m/s – (10 m/s2) (5 s) = 30 m/s – 50 m/s = -20 m/s
t = 6 s : vt = 30 m/s – (10 m/s2) (6 s) = 30 m/s – 60 m/s = -30 m/s
Kecepatan (v)Kelajuan (v)Waktu (t)
20 m/s20 m/s1 s
10 m/s10 m/s2 s
0 m/s0 m/s3 s
- 10 m/s10 m/s4 s
- 20 m/s20 m/s5 s
- 30 m/s30 m/s6 s
d) grafik kecepatan dan kelajuan terhadap waktu
Grafiknya bikin sendiri ya ?
2.seorang anak mengarahkan ujung penyemprotnya yg berada 1,5 m di atas tanah vertikal ke atas. si anak dengan cepat menjauhkan ujung penyemprotnya dari arah vertikal dan dia mendengar bunyi air mengenai tanah 2 s kemudian. dit: kelajuan air itu keluar dari ujung penyemprot ? (g=9,8 m/s2)
@ panduan jawaban :
Misalnya titik di mana air disemprotkan = A, ketinggian maksimum yang dicapai air adalah titik B dan C adalah titik di mana air mencapai permukaan tanah.
Gerakan ke atas dan ke bawah dianggap sebagai satu gerakan, dengan perjanjian semua yang mengarah ke atas dianggap bertanda positif dan yang mengarah ke bawah dianggap bertanda negative.
Persamaan kecepatan dan lintasan air dari titik A ke C setelah melewati B adalah :
vt = vo – gt
AC = s = vot – ½ gt2
AC = + AB – BA – AC = -AC = -1,5 m
-1,5 m = vo(2 s) – ½ (9,8 m/s2) (2 s)2
-1,5 m = vo(2 s) – (4,9 m/s2) (4 s2)
-1,5 m = vo(2 s) – 19,6 m
18,1 m = vo(2 s)
vo = 18,1 m : 2 s
vo = 9,05 m/s
kecepatan awal = 9,05 m/s

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

pertanyaan tentang aplikasi BLB dan GLBB