Sebuah benda dari permukaan bumi dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 100 m/s (gravitasi =10 m/s²) Hitung: a. Ketinggian benda saat kecepatan 50 m/s b. tinggi maksimum c. waktu untuk sampai tanah d. Kecepatan benda sampai di tanah
a. Untuk menghitung ketinggian benda saat kecepatannya 50 m/s, kita dapat menggunakan persamaan kinematika berikut:
Vf^2 = Vi^2 + 2as
Di mana:
Vf = kecepatan akhir (50 m/s)
Vi = kecepatan awal (100 m/s)
a = percepatan (gravitasi, -10 m/s² karena berlawanan arah dengan gerakan naik)
s = jarak yang ingin kita cari (ketinggian)
Mari kita selesaikan untuk s:
(50 m/s)^2 = (100 m/s)^2 + 2(-10 m/s²)s
2500 m²/s² = 10000 m²/s² - 20s
20s = 10000 m²/s² - 2500 m²/s²
20s = 7500 m²/s²
s = 7500 m²/s² / 20 = 375 meter
Jadi, ketinggian benda saat kecepatannya 50 m/s adalah 375 meter.
b. Untuk menghitung tinggi maksimum, kita tahu bahwa pada titik tertinggi, kecepatan akan menjadi nol. Jadi, kita dapat menggunakan persamaan kinematika berikut:
Vf = Vi + at
Di titik tertinggi, Vf = 0, Vi = 100 m/s, dan a = -10 m/s². Mari kita selesaikan untuk t:
0 = 100 m/s - 10 m/s² * t
10t = 100 m/s
t = 100 m/s / 10 m/s² = 10 detik
Untuk menghitung tinggi maksimum, kita dapat menggunakan persamaan berikut:
s = Vi * t + (1/2) * a * t²
s = 100 m/s * 10 s + (1/2) * (-10 m/s²) * (10 s)²
s = 500 m - 500 m = 0 meter
Jadi, tinggi maksimum adalah 0 meter, yang berarti benda mencapai titik tertinggi dan kemudian jatuh kembali.
c. Waktu untuk sampai ke tanah adalah dua kali waktu yang diperlukan untuk mencapai tinggi maksimum, yaitu 2 * 10 detik = 20 detik.
d. Kecepatan benda saat mencapai tanah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
Vf = Vi + at
Vf = 100 m/s - 10 m/s² * 20 s
Vf = 100 m/s - 200 m/s
Vf = -100 m/s
Jadi, kecepatan benda saat mencapai tanah adalah -100 m/s, yang berarti kecepatannya adalah 100 m/s ke bawah atau berlawanan arah dengan arah awal lemparan.
Jawaban:
Mari selesaikan setiap pertanyaan satu per satu:
a. Untuk menghitung ketinggian benda saat kecepatannya 50 m/s, kita dapat menggunakan persamaan kinematika berikut:
Vf^2 = Vi^2 + 2as
Di mana:
Vf = kecepatan akhir (50 m/s)
Vi = kecepatan awal (100 m/s)
a = percepatan (gravitasi, -10 m/s² karena berlawanan arah dengan gerakan naik)
s = jarak yang ingin kita cari (ketinggian)
Mari kita selesaikan untuk s:
(50 m/s)^2 = (100 m/s)^2 + 2(-10 m/s²)s
2500 m²/s² = 10000 m²/s² - 20s
20s = 10000 m²/s² - 2500 m²/s²
20s = 7500 m²/s²
s = 7500 m²/s² / 20 = 375 meter
Jadi, ketinggian benda saat kecepatannya 50 m/s adalah 375 meter.
b. Untuk menghitung tinggi maksimum, kita tahu bahwa pada titik tertinggi, kecepatan akan menjadi nol. Jadi, kita dapat menggunakan persamaan kinematika berikut:
Vf = Vi + at
Di titik tertinggi, Vf = 0, Vi = 100 m/s, dan a = -10 m/s². Mari kita selesaikan untuk t:
0 = 100 m/s - 10 m/s² * t
10t = 100 m/s
t = 100 m/s / 10 m/s² = 10 detik
Untuk menghitung tinggi maksimum, kita dapat menggunakan persamaan berikut:
s = Vi * t + (1/2) * a * t²
s = 100 m/s * 10 s + (1/2) * (-10 m/s²) * (10 s)²
s = 500 m - 500 m = 0 meter
Jadi, tinggi maksimum adalah 0 meter, yang berarti benda mencapai titik tertinggi dan kemudian jatuh kembali.
c. Waktu untuk sampai ke tanah adalah dua kali waktu yang diperlukan untuk mencapai tinggi maksimum, yaitu 2 * 10 detik = 20 detik.
d. Kecepatan benda saat mencapai tanah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
Vf = Vi + at
Vf = 100 m/s - 10 m/s² * 20 s
Vf = 100 m/s - 200 m/s
Vf = -100 m/s
Jadi, kecepatan benda saat mencapai tanah adalah -100 m/s, yang berarti kecepatannya adalah 100 m/s ke bawah atau berlawanan arah dengan arah awal lemparan.