Pembahasan Fisika UN: Gerak Parabola

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Fisika dengan materi pembahasan Gerak Parabola.

Soal tentang Gerak Parabola UNAS 2004

Pembahasan

Data-data yang diketahui pada soal: 

v_o = 60 m/s 
g  = 10 m/s² 
t   = 1 s
α  = 53°

Sudut α = 53° merupakan sudut segitiga siku-siku yang bisa digambarkan sebagai berikut:

Gerak horizontal pada gerak parabola merupakan gerak lurus beraturan (GLB), sehingga: 

x = v_o cos α . t
   = 60 . cos 53° . 1
   = 60 . 3/5 . 1
   = 36

Sedangkan gerak vertikal pada gerak parabola merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB), sehingga: 

y = v_o sin α − ½gt²
   = 60 . sin 53° − ½ . 10 . 1²
   = 60 . 4/5 − 5
   = 48 − 5
   = 43

Jadi, posisi peluru pada detik ke-1 adalah x = 36 m, y = 43 m (C).

Soal tentang Gerak Parabola UN 2015

Sebuah bola ditendang dengan lintasan seperti pada gambar di bawah ini.

Tinggi maksimum bola adalah …. (g = 10 m/s²)

A.   10 m
B.   10√2 m
C.   20 m
D.   20√2 m
E.   40 m

Pembahasan

Data-data yang diketahui pada soal: 

g = 10 m/s² 

v_o = 20√2 m/s 
v_o² = 800 m²/s²

α  = 45°

sin α  = ½√2
sin² α = (½√2)²
           = ½

Tinggi maksimum bola dirumuskan sebagai:

      
       = 20

Jadi, tinggi maksimum bola tersebut adalah 20 m (C).

Soal tentang Gerak Parabola UNAS 2005

Pembahasan

Data-data yang diketahui pada soal: 

x = 10√3 m
α  = 60°
sin 2α  = sin 120°
            = sin (180 − 60)°
            = sin 60°
            = ½√3

Jarak mendatar ketika benda mencapai tinggi maksimum sama dengan setengah jarak tempuh maksimum.

         x = ½ x_m
       

     v_o² = 400
       v_o = 20

Jadi, kecepatan awal benda tersebut adalah 20 m/s (B).

Soal tentang Gerak Parabola UNAS 2003

Pembahasan

Data-data pada soal: 

v_o = 40 m/s 
g = 10 m/s²
α  = 60°
sin α  = ½√3

Waktu yang diperlukan untuk mencapai tinggi maksimum dirumuskan:

     
      = 2√3

Jadi, peluru tersebut mencapai titik tertinggi setelah 2√3 sekon (E).

Soal tentang Gerak Parabola UNAS 2008

Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan pada sudut elevasi 60° dan kecepatan 40 m/s seperti pada gambar.

Jika gesekan dengan udara diabaikan maka energi kinetik peluru pada titik tertinggi adalah ….

A.   0 joule
B.   4 joule
C.   8√2 joule
D.   12 joule
E.   24 joule

Pembahasan

Data-data yang diketahui pada soal: 

m = 20 gram = 0,02 kg 
v_o = 40 m/s
α  = 60°
cos α  = ½

Di titik tertinggi, kecepatan gerak peluru ke arah vertikal sama dengan nol (v_y = 0) sehingga yang berperan hanya kecepatan ke arah horizontal (v_x). 

v_x = v_o cos α
    = 40 . cos 60° m/s
    = 40 . ½ m/s
    = 20 m/s

Energi kinetik di titik tertinggi adalah 

E_k = ½mv_x²
     = ½ . 0,02. 20²
     = 4

Jadi, energi kinetik peluru di titik tertinggi adalah 4 joule (B).

Pembahasan soal Gerak Parabola lainnya bisa dilihat di:
Pembahasan Fisika UN 2015 No. 7
Pembahasan Fisika UN 2016 No. 6
Pembahasan Fisika UN 2017 No. 7
Pembahasan Fisika UN 2018 No. 5
Pembahasan Fisika UN 2019 No. 8

Simak juga, Pembahasan Fisika UN: Gaya dan Hukum Newton.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Terimakasih