Seorang atlet sepak bola mengarahkan tendangannya agar tepat mengenai alarm di titik puncak bidang miring sebagai tanda berlangsungnya kegiatan PON seperti gambar berikut. Jika percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s² dan gesekan udara diabaikan, kecepatan bola ketika sampai di titik dasar bidang miring sebesar .... (cos 37° = 0,8)

Jawaban yang benar adalah 23 m/s. Gerak parabola merupakan salah satu contoh gerak pada bidang atau dua dimensi dimana lintasannya berbentuk parabola. Gerak parabola dapat dianalisis dengan meninjau gerak lurus beraturan pada sumbu X dan gerak lurus berubah beraturan pada sumbu Y. Pada sumbu X berlaku rumus GLB, yaitu : x = vox.t dengan : vox = kecepatan arah sumbu X (m/s) x = kedudukan pada koordinat x (m) t = selang waktu (s) Pada sumbu Y berlaku rumus GLBB yaitu : vy = voy + g.t y = voy.t + ½.g.t² dengan : voy = kecepatan awal arah sumbu-Y (m/s) vy = kecepatan arah sumbu y pada detik ke-t (m/s) y = kedudukan koordinat y g = percepatan gravitasi (m/s²) t = selang waktu (s) Besar kecepatan dihitung dengan : v = √(vx² + vy²) Energi mekanik adalah hasil penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial. Energi mekanik pada semua posisi adalah tetap. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap suatu acuan. Persamaannya adalah sebagai berikut : EP = m g h dengan : EP = energi potensial (J) m = massa (kg) g = percepatan gravitasi (m/s²) h = ketinggian dari acuan (m) Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Rumus dari energi kinetik adalah : EK = ½ m v² dengan : EK = energi kinetik (J) m = massa (kg) v = kecepatan (m/s) Diketahui : H = 15,2 m x = (28 - 16) m = 12 m voy = 0 g = 10 m/s² tan 37° = ¾ Ditanya : vB = ....? Pembahasan : Hitung tinggi bidang miring : tan 37° = h/16 ¾ = h/16 h = ¾ x 16 h = 12 m Nilai y dihitung dengan : y = H - h y = 15,2 - 12 y = 3,2 m Selang waktu bola mencapai titik A dihitung dengan : y = voy.t + ½.g.t² 3,2 = 0 + ½(10)t² 5t² = 3,2 t² = 0,64 t = √0,64 t = 0,8 s Kecepatan awal bola arah mendatar dihitung dengan : vox = x/t vox = 12/0,8 vox = 15 m/s Hitung kecepatan bola pada saat di titik A : vx = vox = 15 m/s vy = voy + g.t vy = 0 + (10)0,8) = 8 m/s v = √(vx² + vy²) v = √(15² + 8²) v = √289 v = 17 m/s vA = 17 m/s Kecepatan bola pada dasar bidang (titik B) dihitung dengan : EMA = EMB EPA + EKA = EPB + EKB m g hA + ½.m.vA² = 0 + ½.m.vB² (10)(12) + ½(17)² = ½.vB² 264,5 = ½.vB² vB² = 529 vB = √529 vB = 23 m/s Jadi besar kecepatan bola ketika sampai di titik dasar bidang miring adalah 23 m/s.