Tangki air berada di atas tiang penopang setinggi 4,9 m. Pada dasar dinding tangki terdapat bocoran sehingga pancaran airnya jatuh ditanah sejauh 7 m dari tepi tiang penopang. Lubang bocoran memiliki ukuran 0,1 mm^2, dan air bocoran ditampung dengan wadah yang volumenya 8,4 liter. Tentukan berapa lama wadah tersebut akan penuh (dalam menit)!

Jawaban yang benar adalah 200 menit. 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 = vx.t dengan : vx = kecepatan arah sumbu X (m/s) x = kedudukan pada koordinat x (m) t = selang waktu (s) Pada sumbu Y berlaku rumus GLBB yaitu : y = voy. t + ½.g.t² dengan : vo = kecepatan awal (m/s) y = kedudukan koordinat y g = percepatan gravitasi (m/s²) t = selang waktu (s) Debit adalah besaran yang menyatakan volume fluida yang mengalir melalui suatu penampang tertentu dalam satuan waktu tertentu. Secara matematis ditulis : Q = V/t dengan : Q = Debit (m³/s) V = volume (m³) t = selang waktu (s) Debit fluida juga dapat dinyatakan sebagai hasil kali luas penampang pipa dengan kecepatan fluida mengalir. Q = A.v dengan : Q = debit fluida (m³/s) A = luas penampang pipa (m²) v = kecepatan fluida mengalir (m/s) Diketahui : y = 4,9 m x = 7 m voy = 0 g = 9,8 m/s² A = 0,1 mm² = 1 x 10^(-7) m² V = 8,4 lt = 8,4 x 10^(-3) m³ Ditanya : t = ....? Pembahasan : Hitung selang waktu air mencapai tanah : y = voy.t + ½.g.t² 4,9 = 0 + ½(9,8)t² 4,9 = 4,9t² t² = 1 t = √1 t = 1 s Hitung kecepatan aliran air keluar dari lubang : x = vx. t 7 = vx. 1 vx = 7 m/s Lama wadah akan penuh dihitung dengan : Q = Q V/t = A v t = V/(A v) t = (8,4 x 10^(-3))/(10^(-7) x 7) t = 12.000 s t = 200 menit Jadi lama wadah tersebut akan penuh adalah 200 menit