Contoh umum gerak parabola adalah gerak benda dilempar ke atas membentuk sudut tertentu terhadap permukaan tanah. Gerak parabola dapat dipandang dalam dua arah, yaitu arah vertikal (sumbu-y) yang merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB), dan arah horizontal (sumbu-x) yang merupakan gerak lurus beraturan (GLB).
SOAL PENYELESAIAN GERAK PARABOLA ATAU GERAK PELURU SBMPTN
1. Sebuah peluru ditembakkan dengan arah 15o terhadap horizontal. Peluru tiba di tanah dengan kecepatan 50 m/s. Jarak tembak peluru tersebut adalah ....
A. 250 m
B. 100 m
C. 200 m
D. 50 m
E. 125 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\x_{max}=\frac{v_{o}^{2}sin2\theta }{g} \\x_{max}=\frac{50^{2}sin2(15)}{10}\\ \\x_{max}=\frac{2500. 0,5}{10}\\ \\x_{max}=125m\]
2. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horizontal dengan kelajuan 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2, maka benda akan jatuh pada jarak horizontal sejauh ....
A. 4000 m
B. 2900 m
C. 2450 m
D. 2000 m
E. 1000 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\v_{x}=720\frac{km}{jam}=200\frac{m}{s}\\\\ x=v_{x}\sqrt{\frac{2h}{g}}\\\\ x=200\sqrt{\frac{2x490}{9,8}}\\\\ x=2.000\, m\]
3. Dalam permainan sepak bola, agar bola yang ditendang oleh seorang pemain mencapai jarak sejauh-jauhnya, maka pemain tersebut harus menendang bola dengan sudut elevasi sebesar ....
A. 90o
B. 30o
C. 60o
D. 15o
E. 45o
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\x_{max}=\frac{v_{o}^{2}\sin 2\theta }{g}\\\Rightarrow \mathrm{x_{max}\: saat \: \sin 2\theta =1}\\\sin 2\theta =1=\sin 90^{o}\\ \theta =45^{o}\]
4. Pada suatu tendangan bebas dalam permainan sepak bola, lintasan bola mencapai titik tertinggi 45 m di atas permukaan tanah. Jika gesekan udara diabaikan dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka lama waktu yang dibutuhkan bola untuk kembali ke tanah adalah....
A. 10,5 s
B. 4,5 s
C. 9 s
D. 3 s
E. 6 s
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\t=2\sqrt{\frac{2h_{max}}{g}}\\\\ t=2\sqrt{\frac{2x45}{10}}\\\\ t=6\, s\]
5. Sebutir peluru ditembakkan dengan kecepatan 10 m/s dan membentuk sudut 30o terhadap arah mendatar. Kecepatan peluru setelah 2 detik adalah....
A. 10 m/s
B. 5 m/s
C. 10√2 m/s
D. 0
E. 10√3 m/s
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\v_{x}=10\cos 30^{o} =5\sqrt{3}ms^{-1}\\\\ v_{y}=v_{o}\sin \theta -gt\\ v_{y}=10\sin 30^{o} -(10.2)\\v_{y}=-15ms^{-1}\\\\ v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}\\ v=\sqrt{(5\sqrt{3})^{2}+15^{2}}\\v=\sqrt{300}=10\sqrt{3}ms^{-1}\]
6. Peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan 1,4 x 103 m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya sejauh 2 x 105 m. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s2, maka besar sudut elevasinya adalah ....
A. 90o
B. 60o
C. 45o
D. 30o
E. 15o
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\x_{max}=\frac{v_{o}^{2}sin2\theta }{g}\\ 2.10^{5}=\frac{(1,4.10^{3})^{2}sin2\theta }{9,8}\\ \sin 2\theta =\frac{2.10^{5}x9,8}{(1,4.10^{3})^{2}}=1\\ \sin 2\theta =\sin 90\\ \theta =45^{o}\]
7. Pada gerakan parabola, gerak lurus berubah beraturan adalah gerak ke arah sumbu y, karena gerak ke arah sumbu y....
A. Dipercepat dengan percepatan berubah
B. Mempunyai kecepatan tetap
C. Mempunyai sudut elevasi
D. Mengalami gesekan udara
E. Mempunyai percepatan konstan
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
8. Seorang anak melempar batu dengan kecepatan awal 12,5 m/s dan sudut elevasi 30o. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka waktu yang diperlukan batu tersebut untuk sampai ke tanah adalah ....
A. 2,5 s
B. 0,6 s
C. 1,6 s
D. 0,4 s
E. 1,25 s
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\t=\frac{2v_{o}\sin \theta }{g}\\ \\t=\frac{2.12,5\sin 30 }{10}\\ t=1,25s\]
9. Sebuah benda ditembakkan miring ke atas dengan sudut elevasi 60o dan dengan energi kinetik 400 J. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka energi kinetik benda saat mencapai titik tertinggi adalah ....
A. 200 J
B. 50 J
C. 100 J
D. 25 J
E. 90 J
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\Ek=Ek_{o}\cos ^{2}\theta \\ Ek=400\cos ^{2}60 \\ Ek=100J\]
10. Perbandingan jarak terjauh dari dua buah peluru yang ditembakkan dengan sudut elevasi 30o dan 60o adalah....
A. √3 : √2
B. 2 : 1
C. √3 : 1
D. 1 : 1
E. 1 : √3
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{\sin 2\theta _{1}}{\sin 2\theta _{1}}\\\\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{\sin 2(30)}{\sin 2(60)}\\\\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{\sin 60}{\sin 120}\\\\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{1}{1}\]
11. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan 60 m/s dan dengan sudut elevasi 30o. Ketinggian maksimum yang dicapai peluru tersebut adalah ....
A. 90m
B. 60m
C. 45m
D. 30m
E. 15m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\h_{max}=\frac{v_{o}^{2}sin^{2}\theta }{2g} \\ \\h_{max}=\frac{60^{2}sin^{2}30 }{2.10} \\ \\h_{max}=\frac{60^{2}sin^{2}30 }{2.10} \\\\h_{max}=\frac{3600}{80} =45m\]
Lanjut ke:
1. Sebuah peluru ditembakkan dengan arah 15o terhadap horizontal. Peluru tiba di tanah dengan kecepatan 50 m/s. Jarak tembak peluru tersebut adalah ....
A. 250 m
B. 100 m
C. 200 m
D. 50 m
E. 125 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\x_{max}=\frac{v_{o}^{2}sin2\theta }{g} \\x_{max}=\frac{50^{2}sin2(15)}{10}\\ \\x_{max}=\frac{2500. 0,5}{10}\\ \\x_{max}=125m\]
2. Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horizontal dengan kelajuan 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Jika percepatan gravitasi 9,8 m/s2, maka benda akan jatuh pada jarak horizontal sejauh ....
A. 4000 m
B. 2900 m
C. 2450 m
D. 2000 m
E. 1000 m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\v_{x}=720\frac{km}{jam}=200\frac{m}{s}\\\\ x=v_{x}\sqrt{\frac{2h}{g}}\\\\ x=200\sqrt{\frac{2x490}{9,8}}\\\\ x=2.000\, m\]
3. Dalam permainan sepak bola, agar bola yang ditendang oleh seorang pemain mencapai jarak sejauh-jauhnya, maka pemain tersebut harus menendang bola dengan sudut elevasi sebesar ....
A. 90o
B. 30o
C. 60o
D. 15o
E. 45o
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\x_{max}=\frac{v_{o}^{2}\sin 2\theta }{g}\\\Rightarrow \mathrm{x_{max}\: saat \: \sin 2\theta =1}\\\sin 2\theta =1=\sin 90^{o}\\ \theta =45^{o}\]
4. Pada suatu tendangan bebas dalam permainan sepak bola, lintasan bola mencapai titik tertinggi 45 m di atas permukaan tanah. Jika gesekan udara diabaikan dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka lama waktu yang dibutuhkan bola untuk kembali ke tanah adalah....
A. 10,5 s
B. 4,5 s
C. 9 s
D. 3 s
E. 6 s
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\t=2\sqrt{\frac{2h_{max}}{g}}\\\\ t=2\sqrt{\frac{2x45}{10}}\\\\ t=6\, s\]
5. Sebutir peluru ditembakkan dengan kecepatan 10 m/s dan membentuk sudut 30o terhadap arah mendatar. Kecepatan peluru setelah 2 detik adalah....
A. 10 m/s
B. 5 m/s
C. 10√2 m/s
D. 0
E. 10√3 m/s
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\v_{x}=10\cos 30^{o} =5\sqrt{3}ms^{-1}\\\\ v_{y}=v_{o}\sin \theta -gt\\ v_{y}=10\sin 30^{o} -(10.2)\\v_{y}=-15ms^{-1}\\\\ v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}\\ v=\sqrt{(5\sqrt{3})^{2}+15^{2}}\\v=\sqrt{300}=10\sqrt{3}ms^{-1}\]
6. Peluru ditembakkan condong ke atas dengan kecepatan 1,4 x 103 m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya sejauh 2 x 105 m. Bila percepatan gravitasi 9,8 m/s2, maka besar sudut elevasinya adalah ....
A. 90o
B. 60o
C. 45o
D. 30o
E. 15o
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\x_{max}=\frac{v_{o}^{2}sin2\theta }{g}\\ 2.10^{5}=\frac{(1,4.10^{3})^{2}sin2\theta }{9,8}\\ \sin 2\theta =\frac{2.10^{5}x9,8}{(1,4.10^{3})^{2}}=1\\ \sin 2\theta =\sin 90\\ \theta =45^{o}\]
7. Pada gerakan parabola, gerak lurus berubah beraturan adalah gerak ke arah sumbu y, karena gerak ke arah sumbu y....
A. Dipercepat dengan percepatan berubah
B. Mempunyai kecepatan tetap
C. Mempunyai sudut elevasi
D. Mengalami gesekan udara
E. Mempunyai percepatan konstan
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
8. Seorang anak melempar batu dengan kecepatan awal 12,5 m/s dan sudut elevasi 30o. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka waktu yang diperlukan batu tersebut untuk sampai ke tanah adalah ....
A. 2,5 s
B. 0,6 s
C. 1,6 s
D. 0,4 s
E. 1,25 s
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\t=\frac{2v_{o}\sin \theta }{g}\\ \\t=\frac{2.12,5\sin 30 }{10}\\ t=1,25s\]
9. Sebuah benda ditembakkan miring ke atas dengan sudut elevasi 60o dan dengan energi kinetik 400 J. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka energi kinetik benda saat mencapai titik tertinggi adalah ....
A. 200 J
B. 50 J
C. 100 J
D. 25 J
E. 90 J
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\Ek=Ek_{o}\cos ^{2}\theta \\ Ek=400\cos ^{2}60 \\ Ek=100J\]
10. Perbandingan jarak terjauh dari dua buah peluru yang ditembakkan dengan sudut elevasi 30o dan 60o adalah....
A. √3 : √2
B. 2 : 1
C. √3 : 1
D. 1 : 1
E. 1 : √3
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{\sin 2\theta _{1}}{\sin 2\theta _{1}}\\\\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{\sin 2(30)}{\sin 2(60)}\\\\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{\sin 60}{\sin 120}\\\\ \frac{x_{max\, 1}}{x_{max\, 2}}=\frac{1}{1}\]
11. Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan 60 m/s dan dengan sudut elevasi 30o. Ketinggian maksimum yang dicapai peluru tersebut adalah ....
A. 90m
B. 60m
C. 45m
D. 30m
E. 15m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\h_{max}=\frac{v_{o}^{2}sin^{2}\theta }{2g} \\ \\h_{max}=\frac{60^{2}sin^{2}30 }{2.10} \\ \\h_{max}=\frac{60^{2}sin^{2}30 }{2.10} \\\\h_{max}=\frac{3600}{80} =45m\]
Lanjut ke:
