Pertanyaan

Sebuah benda bermassa m dilemparkan ke atas dari permukaan tanahdengan kelajuan awal v 0 . Selain mendapatkan gaya gravitasi 4 1 m g , benda tersebut mendapat gaya gesekan udara yang besarnya m g danarahnya berlawanan dengan arah gerak. Kelajuan benda ketika mencapaipermukaan tanah lagi adalah.... (SBMPTN 2014)

Sebuah benda bermassa $m$ dilemparkan ke atas dari permukaan tanah dengan kelajuan awal $v_{0}$ . Selain mendapatkan gaya gravitasi $\frac{1}{4} m g$ , benda tersebut mendapat gaya gesekan udara yang besarnya $m g$ dan arahnya berlawanan dengan arah gerak. Kelajuan benda ketika mencapai permukaan tanah lagi adalah .... $\;\;$

(SBMPTN 2014)

$v_{0}$ $\;$
$\frac{3}{4} v_{0}$ $\;$
$\frac{3}{5} v_{0}$ $\;$
$\frac{3}{4} v_{0}$ $\;$
$\frac{3}{5} v_{0}$ $\;$

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

Klaim

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah C.

jawaban yang benar adalah C. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: Benda dilempar vertikal ke atas v a w a l = v 0 F g r a v i t a s i = 4 1 m g F g ese kan u d a r a = m g Ditanya: v ke tanah lagi = v 2 = ... ? Penyelesaian: (i). Gerak vertikal ke atas pada benda bermassa m yang mendapatkan gayagravitasi dan gaya gesekan udara: v t 2 = v 0 2 − 2 × ( g + 4 1 g ) × h mak s 0 = v 0 2 − 2 × ( 4 5 g ) × h mak s h mak s = 5 g 2 v 0 2 . (ii). Tinjau gerakan benda dari ketinggian maksimum sampai kembali ke tanah, maka diperoleh: E M 1 − W g ese kan = E M 2 E P 1 + E K 1 − ( F g ese kan × h ) = E P 2 + E K 2 m g h mak s + 0 − 4 1 m g h mak s = 0 + 2 1 m v 2 2 2 1 m v 2 2 = 4 3 m g h mak s v 2 = 2 3 g h mak s . Substitusi nilai ketinggian maksimum sebelumnya ke persamaan di atas, maka didapatkan: v 2 = 2 3 g h mak s v 2 = 2 3 × g × 5 g 2 v 0 2 v 2 = 5 3 v 0 2 v 2 = 5 3 v 0 . Dengan demikian, kelajuan benda ketika mencapaipermukaan tanah lagi adalah 5 3 v 0 . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Diketahui:

$Benda dilempar vertikal ke atas v_{a w a l} = v_{0} F_{g r a v i t a s i} = \frac{1}{4} m g F_{g ese kan u d a r a} = m g$

Ditanya: $v ke tanah lagi = v_{2} = ... ?$

Penyelesaian:

(i). Gerak vertikal ke atas pada benda bermassa $m$ yang mendapatkan gaya gravitasi dan gaya gesekan udara:

$v_{t}^{2} = v_{0}^{2} - 2 \times (g + \frac{1}{4} g) \times h_{mak s} 0 = v_{0}^{2} - 2 \times (\frac{5}{4} g) \times h_{mak s} h_{mak s} = \frac{2 v _{0}^{2}}{5 g} .$

(ii). Tinjau gerakan benda dari ketinggian maksimum sampai kembali ke tanah, maka diperoleh:

$E M_{1} - W_{g ese kan} = E M_{2} E P_{1} + E K_{1} - (F_{g ese kan} \times h) = E P_{2} + E K_{2} m g h_{mak s} + 0 - \frac{1}{4} m g h_{mak s} = 0 + \frac{1}{2} m v_{2}^{2} \frac{1}{2} m v_{2}^{2} = \frac{3}{4} m g h_{mak s} v_{2} = \frac{3}{2} g h_{mak s} .$

Substitusi nilai ketinggian maksimum sebelumnya ke persamaan di atas, maka didapatkan:

$v_{2} = \frac{3}{2} g h_{mak s} v_{2} = \frac{3}{2} \times g \times \frac{2 v _{0}^{2}}{5 g} v_{2} = \frac{3 v _{0}^{2}}{5} v_{2} = \frac{3}{5} v_{0} .$

Dengan demikian, kelajuan benda ketika mencapai permukaan tanah lagi adalah $\frac{3}{5} v_{0}$ .

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. $\;\;$

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

4.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah balok bergerak dari keadaan diam menuruni suatu bidang miringyang panjang. Bagian pertama bidang miring itu licin dan bagian berikutnyasampai ke dasar bersifat kasar. Setelah bergerak selama be...

3.0

Jawaban terverifikasi

3.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah bidang miring kasar membentuk sudut θ = 45 terhadap horizontal. Sebuah benda bergerak naik sepanjang bidang miring tersebut dengan laju awal tertentu selama 1 detik dan menempuh jarak L = 4 2 ...

4.2

Jawaban terverifikasi

4.2

Jawaban terverifikasi

Sebuah balok bemassa m dilepas dari keadaan diam pada puncak suatu bidang miring berkemiringan θ seperti diperlihatkan gambar berikut. Koefisien gesek statis dan kinetis antara balok dan bidang ...

0.0

Jawaban terverifikasi