sebuah batu yang dilemparkan secara horizontal dari puncak sebuah menara menumbuk tanah pada jarak 18 m dari dasar menara .tentukanlah: a. kelajuan batu yang h
Fisika
taciaja
Pertanyaan
sebuah batu yang dilemparkan secara horizontal dari puncak sebuah menara menumbuk tanah pada jarak 18 m dari dasar menara .tentukanlah:
a. kelajuan batu yang harus dilemparkan ,jika tinggi menara 24 m
b. kelajuan batu tepat sebelum mengenai tanah
a. kelajuan batu yang harus dilemparkan ,jika tinggi menara 24 m
b. kelajuan batu tepat sebelum mengenai tanah
1 Jawaban
-
1. Jawaban deocms44
Dik : Xmax (jarak maksimum dalam sumbu x) = 18 m
Dit : V₀ (kelajuan awal) jika h (ketinggian) = 24 m
Vt (kelajuan akhir) sebelum mengenai tanah
Jawab :
a. Kelajuan batu yang harus dilemparkan merupakan kecepatan benda dalam sumbu x (horizontal), sehingga yang dicari ialah Vₓ₀. Dengan data yang ada, pertama kita cari kecepatan awal dengan rumus
X = Vₓ₀ x t
dengan : X = jarak tempuh benda dalam sumbu x
Vₓ₀ = kecepatan awal benda dalam sumbu x
t = waktu tempuh benda
Namun, waktu tempuh harus dicari dahulu. Dengan keterangan yang kita miliki waktu tempuh dapat dicari dengan rumus
h = Vy₀ + 1/2.gt²
dengan, h = ketinggian
Vy₀ = kecepatan awal dalam sumbu y
g = percepatan gravitasi (9,8 m/s²)
t =waktu tempuh
Selanjutnya, masukkan nilai2 yang diketahui, dan karena batu dilemparkan secara horizontal, maka batu tidak memiliki kecepatan vertikal (Vy₀), sehingga Vy₀ = 0 m/s, maka dapat kita hitung
24 = 0 + 1/2.9,8.t²
24 = 4,9.t²
t² = 24/4,9 = 4,8979 s²
t = √4,9879 = 2,2131
Maka, waktu tempuh benda sampai ke tanah sebesar 2,2131 s
Selanjutnya, besar waktu tempuh di substitisikan ke persamaan jarak tempuh untuk mendapatkan besar kecepatan awal benda dalam sumbu x, sehingga
18 = Vₓ₀ x t
18 = Vₓ₀ x 2,2131
Vₓ₀ = 18/2,2131 = 8,1333
Karena dalam sumbu vertikal benda tersebut tidak mengalami kecepatan, maka kecepatan awal benda tersebut sama dengan kecepatan awal benda dalam sumbu x (Vₓ₀) yaitu 8,1333 m/s
b. Kelajuan batu tepat sebelum mengenai tanah
Kelajuan batu tepat sebelum tanah (Vt) memiliki 2 komponen, yaitu komponen x dan komponen y. Kelajuan pada komponen x (Vₓ) sama dengan kelajuan awal pada komponen x (Vₓ₀) yaitu 8,1333 m/s
Kelajuan pada komponen y dapat ditentukan dengan rumus ini.
Vty² = V₀y² + 2gh
dengan, Vty² = kelajuan akhir benda dalam sumbu y
V₀y² = kelajuan awal benda dalam sumbu y
g = percepatan gravitasi (9,81 m/s)
h = ketinggian benda
Benda tidak mengalami kelajuan awal dalam sumbu y, sehingga V₀y² = 0 m/s., dan Vty sama dengan Vy. Dengan data2 yang ada, dapat kita masukkan
Vty² = 0 + 2.9,81.24
Vty² = 470,88
Vty = √470,88 = 21,6997 m/s
Vty sama dengan Vy = 21,6997 m/s
Vₓ₀ sebesar 8,1333 m/s sama nilainya dengan Vx, karena kelajuan awal hanya mengalami kelajuan saat bergerak horizontal, sehingga kelajutan batu tepat sebelum mengenai tanah ialah
Vt = √(Vₓ² + Vy²)
= √(8,1333² + 21,6997²)
= √(66,1505688 + 470,88)
= √537,0305688
= 23,1739 m/s
Jadi, kelajuan batu tepat sebelum mengenai tanah sebesar 23,1739 m/s
Semoga jawaban kakak membantu, silahkan dicek lagi, jika ada kesalahan langsung beritahu kakak