Hal yang terjadi jika sebuah benda dilemparkan ke atas dan gesekan udara diabaikan adalah

Hal yang terjadi jika sebuah benda dilemparkan ke atas dan gesekan udara diabaikan adalah

Hal yang terjadi jika sebuah benda dilemparkan ke atas dan gesekan udara diabaikan adalah
Lihat Foto

Rockatansky

Ilustrasi peluru

KOMPAS.com - Gerak peluru akan memiliki lintasan yang berupa parabola, sehingga geraknya sering dinamakan gerak parabola.

Penerapan gerak peluru dalam suatu kasus salah satunya terlampir pada pembahasan ini.

Sebuah peluru dengan massa 20 g ditembakkan pada sudut elevasi 60° dan kecepatan 40 m/s. Apabila gesekan udara diabaikan, tentukan energi kinetik peluru pada titik tertinggi!

Gerak yang lintasannya berbentuk parabola disebut gerak parabola.

Gerak ini merupakan gabungan dari dua komponen, yakni komponen gerak secara horizontal (sumbu x) dan komponen gerak secara vertikal (sumbu y).

Adapun persamaan dalam menemukan kecepatan benda di titik tertinggi adalah:vx = vo × cos θvy = 0 (karena pada titik tertinggi benda sempat berhenti)

v = √(vx² + vy²)

Sedangkan energi kinetik merupakan energi yang disebabkan oleh gerak suatu massa.

Persamaan dalam menentukan energi kinetik adalah:
Ek = 1/2 × m × v²

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Baca juga: Gerak Parabola: Menghitung Kecepatan pada Waktu Tertentu

Diketahui- Massa (m) = 20 g = 0,02 kg- Sudut elevasi (θ) = 60°- Kecepatan awal (vo) = 40 m/s

- Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² (diasumsikan)

Hal yang terjadi jika sebuah benda dilemparkan ke atas dan gesekan udara diabaikan adalah

Hal yang terjadi jika sebuah benda dilemparkan ke atas dan gesekan udara diabaikan adalah
Lihat Foto

KOMPAS.com/RIGEL RAIMARDA

Sebuah bola dilempar vertikal ke atas.

KOMPAS.com - Gerak Vertikal ke Atas (GVA) merupakan gerak benda yang dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal.

Salah satu penerapan GVA dalam suatu kasus terlampir pada pembahasan ini.

Soal dan Pembahasan

Batu bermassa 200 g dilempar lurus ke atas dengan kecepatan awal 50 m/s. Percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s² dan gesekan udara diabaikan. Tentukan:

a. Tinggi maksimum yang dapat dicapai batu.
b. Waktu yang diperlukan batu untuk mencapai ketinggian maksimum.
c. Lama batu berada di udara sebelum kemudian jatuh ke tanah.

Gerak vertikal salah satunya terdiri dari GVA. Persamaan dari GVA tersebut menggunakan persamaan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

Baca juga: Contoh Soal Gerak Vertikal ke Atas dan Jatuh Bebas

Benda akan diperlambat dari tanah menuju ketinggian maksimum, dan dipercepat dari ketinggian maksimum menuju kembali ke tanah.

Pada saat benda berada di ketinggian maksimum, benda tersebut akan diam sejenak walau dengan waktu yang sangat singkat.

Persamaan dalam menentukan ketinggian maksimum pada GVA:

h max = vo² / 2g

Persamaan dalam menentukan waktu untuk mencapai ketinggian maksimum:

t naik = vo / g

Persamaan dalam menentukan waktu selama benda di udara:

t naik-turun = 2vo / g

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Baca juga: Perbedaan Gerak Jatuh Bebas, Gerak Vertikal ke Atas dan ke Bawah

Suatu benda dijatuhkan tanpa kecepatan awal dan gesekan udara diabaikan. Dari hukum kekekalan energi mekanik:

 

Misalkan A posisi awal saat benda dijatuhkan, dan B posisi benda pada sebarang titik saat bergerak jatuh bebas. Energi potensial pada titik B lebih kecil daripada titik A karena , artinya energi potensial semakin berkurang. Di sisi lain, sebagai kompensasi hilangnya energi potensial ini, energi kinetik akan semakin bertambah (dari yang semula bernilai nol pada titik A akibat ), yang ditunjukkan dengan peningkatan kecepatan benda.

Dengan demikian, saat bergerak jatuh bebas, energi potensial benda akan semakin berkurang dan energi kinetiknya semakin bertambah, sementara energi mekaniknya tetap.

Jadi, jawaban yang benar adalah C.