Pada saat servis, seorang pemain tenis memukul bola secara horizontal. Tinggi net adalah 0,8 m sejauh 15 m dari posisi pemain yang melakukan servis. Bola dilambungkan vertikal ke atas setinggi 2,5 m oleh pemain sebelum dipukul dengan raket. Berapa kecepatan minimum bola yang dipukul agar tepat melewati net tipis di atasnya? Jika garis batas pukulan servis dinyatakan masuk adalah 7 m dari net, maka apakah pukulan pemain tersebut dinyatakan masuk?

Question

Jawaban yang benar adalah 25,7 m/s dan pukulan pemain tersebut dinyatakan masuk.

Diketahui:

h2 = 0,8 m

x = 15 m

h1 = 2,5 m

g = 10 m/s^2

Ditanya:

v min dan kesimpulan = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah gerak jatuh bebas. Pada sebuah benda yang mengalami gerak jatuh bebas, maka berlaku beberapa persamaanberikut:

(i). vt = g . t

(ii). h = 1/2 . g . t²

(iii). vt = 2 . g . h

(iv). x = v0x . t

dimana:

vt = kecepatan akhir (m/s)

h = ketinggian (m)

t = waktu jatuh (s)

x = jarak mendatar (m)

v0x = kecepatan awal arah mendatar(m/s).

Berdasarkan ilustrasi pada soal, maka cari waktu tempuh terlebih dahulu saat bola sampai di tepi net atas.

t = √(2 (h1 - h2) / g)

t = √(2 . (2,5 - 0,8) / 10)

t = √0,34 s.

Sehingga kecepatan minimumnya adalah:

v = x/t

v = 15/√0,34

v = 25,7 m/s.

Untuk menentukan apakah masuk atau tidak, kita hitung dari rumus berikut:

x = v . t

x = (15/√0,34) . √(2 (2,5) / 10)

x = (15/√0,34) . √0,5

x = 18,2 m.

Kesimpulan, pukulan bola masih masuk karena 18,2 m < 22 m.

Jadi, kecepatan minimum bola yang dipukul agar tepat melewati net tipis di atasnya adalah 25,7 m/s dan pukulan pemain tersebut dinyatakan masuk.

Pertanyaan serupa