Bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 72 km/jam dari suatu tempat yang berada 20 m di atas tanah. Bola akan sampai ke tanah setelah ....

Pembahasan

Diketahui : Sebuah gerak vertikal ke atas dan gerak vertikal ke bawah. Ditanya : t udara = .....? Jawab: Gerak vertikal ke atas adalah gerak lurus berubah beraturan diperlambat. Gerak vertikal ke bawah adalah gerak lurus berubah beraturan dipercepat. Gerak vertikal ke atas adalah fase ketika benda bergerak naik, sedangkan gerak vertikal ke bawah adalah fase ketika benda turun. Kita dapat gambarkan kejadiannya sebagai berikut : Langkah pertama, mencari waktu untuk bergerak naik menuju puncak. Gerak dari A ke B adalah fase ketika benda bergerak naik (glbb diperlambat). ( g = -10 m/s 2 , tanda negatif karena arah percepatan gravitasi menuju pusat bumi) Langkah kedua, mencari ketinggian puncak diukur dari titik awal ( h puncak ). h p u n c ak ​ ​ = = = ​ v 0 ​ t p u n c ak ​ + 2 1 ​ g t 2 ( 20 ) ( 2 ) + ( 2 1 ​ ) ( − 10 ) ( 2 ) 2 = 40 + ( − 20 ) 20 m ​ Langkah ktiga, mencari ketinggian puncak diukur dari tanah ( h total ). h t o t a l ​ ​ = = = ​ h + h p u n c ak ​ 20 + 20 40 m ​ Ketinggian diukur dari tanah adalah 400 m. Langkah keempat, mencari waktu ketika bergerak turun dari B ke C ( t turun ). Ketika benda berada di titik B atau puncak, benda berhenti sesaat (kecepatannya 0 m/s). h t o t a l ​ − 40 − 40 − 40 40 t t u r u n 2 ​ t t u r u n ​ t t u r u n ​ ​ = = = = = = = ≈ ​ v 0 B ​ t t u r u n ​ + 2 1 ​ g t t u r u n 2 ​ ( 0 ) t t u r u n ​ + 2 1 ​ g t t u r u n 2 ​ 2 1 ​ g t t u r u n 2 ​ ( 2 1 ​ ) ( − 10 ) t t u r u n 2 ​ ( 5 ) t t u r u n 2 ​ 8 2 2 ​ s 3 s ​ Langkah kelima, menghitung waktu benda bergerak naik dan waktu benda bergerak turun. t t o t a l ​ ​ = = = ​ t naik ​ + t t u r u n ​ 2 + 3 5 s ​ Dengan demikian, bola akan sampai ke tanah setelah 3 s. Jadi, Jawaban yang paling tepat adalah B. 5 sekon.