Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Fisika dengan materi pembahasan Gerak Parabola.
Soal tentang Gerak Parabola UNAS 2004
Sebuah peluru meriam ditembakkan dengan kecepatan awal 60 m/s dan sudut elevasi 53°. Bila g = 10 m/s2 maka posisi peluru pada detik ke-1 adalah ….
A. x = 36 m, y = 64 m
B. x = 64 m, y = 43 m
C. x = 36 m, y = 43 m
D. x = 32 m, y = 32 m
E. x = 43 m, y = 36 m
Pembahasan
Data-data yang diketahui pada soal:
vo = 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 = vo 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 = vo 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
vo = 20√2 m/s
vo2 = 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
Sebuah benda dilempar dengan kecepatan awal vo dan sudut elevasi 60°. Ketika benda mencapai tinggi maksimum, jarak mendatar yang ditempuhnya 10√3 meter. Kecepatan awal benda tersebut adalah ... m/s.
A. 10√3
B. 20
C. 40
D. 20√3
E. 40√3
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 xm
vo2 = 400
vo = 20
Jadi, kecepatan awal benda tersebut adalah 20 m/s (B).
Soal tentang Gerak Parabola UNAS 2003
Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan 40 m/s. Jika sudut elevasinya 60° dan percepatan gravitasinya 10 m/s2 maka peluru mencapai titik tertinggi setelah ….
A. 1 sekon
B. √3 sekon
C. ½√3 sekon
D. 3 sekon
E. 2√3 sekon
Pembahasan
Data-data pada soal:
vo = 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
vo = 40 m/s
α = 60°
cos α = ½
Di titik tertinggi, kecepatan gerak peluru ke arah vertikal sama dengan nol (vy = 0) sehingga yang berperan hanya kecepatan ke arah horizontal (vx).
vx = vo cos α
= 40 . cos 60° m/s
= 40 . ½ m/s
= 20 m/s
Energi kinetik di titik tertinggi adalah
Ek = ½mvx2
= 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.
Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.
