Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal sebesar 75 m/s dan sudut kemiringannya 53° terhadap arah horizontal. Jika percepatan gravitasi sebesar 10 m/s 2 , tentukan jarak tempuh mendatar peluru saat ketinggiannya 100 m.

Pembahasan

Diketahui : Gerak parabola v o ​ θ g ​ = = = ​ 75 m / s 5 3 ∘ 10 m / s 2 ​ Ditanya : Jarak tempuh mendatar peluru saat ketinggiannya 100 m? Jawab : Gerak parabola adalah perpaduan antara gerak lurus beraturan (pada sumbu x) dan gerak lurus berubah beraturan (pada sumbu y). Untuk menyelesaikan soal ini,kita harus mencari waktu ketika peluru berada pada ketinggian 100 meter. Langkah pertama , mencari komponen kecepatan awal pada sumbu x dan pada sumbu y. Kecepatan awal pada sumbu x v o x ​ ​ = = = = ​ v o ​ cos θ 75 cos 5 3 ∘ ( 75 ) ( 0 , 6 ) 45 m / s ​ Kecepatan awal pada sumbu y v oy ​ ​ = = = = ​ v o ​ sin θ 75 sin 5 3 ∘ ( 75 ) ( 0 , 8 ) 60 m / s ​ Langkah kedua , mencari waktu untuk mencapai ketinggian 100 meter. Gunakan komponen sumbu y sebagai gerak glbb. Waktu sampai ketinggian 100 m y 100 100 20 t 2 − 12 t + 20 ( t − 10 ) ( t − 2 ) ​ = = = = = = ​ v oy ​ t − 2 1 ​ g t 2 60 t − 2 1 ​ ( 10 ) t 2 60 t − 5 t 2 12 t − t 2 0 0 ​ Dari persamaan di atas didapatkan t 1 = 2 sekondan t 2 = 10 sekon. Ketika waktunya 2 sekon, benda sedang dalam fase bergerak naik dan ketika waktunya 10 sekon benda sedang dalam fase bergerak turun. Langkah ketiga , mencari jarak tempuh mendatar ketika ketinggiannya 100 meter. Gunakan t 1 = 2 sekon (ketika fase bergerak naik) x x 1 ​ x 1 ​ x 1 ​ ​ = = = = ​ v o x ​ t v o x ​ t 1 ​ ( 45 ) ( 2 ) 90 meter ​ Gunakan t 2 = 10 sekon (ketika fase bergerak turun) x x 2 ​ x 2 ​ x 2 ​ ​ = = = = ​ v o x ​ t v o x ​ t 2 ​ ( 45 ) ( 10 ) 450 meter ​ Dengan demikian, jarak mendatar ketika ketinggiannya 100 m adalah 90 m dan 450 m.