Bank Soal Fisika SMA Gerak Parabola

Diketahui:

Gambar orang melempar bola basket:

Massa bola basket $m$ = 600 gram = 0,6 kg

Sudut elevasi $\theta=53^{\circ}$

Kecepatan awal $v_0=50$ m/s

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Energi kinetik di titik tertinggi $EK=$?

Dijawab:

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu. Persamaan energi kinetik adalah sebagai berikut.

$EK=\frac{1}{2}mv^2$

Pada kasus ini, untuk menghitung energi kinetik dari bola basket, mula-mula harus menentukan kecepatan bola basket di titik tertinggi.

Berdasarkan gambar terlihat bahwa lemparan bola basket membentuk lintasan parabola, sehingga gerak bola basket termasuk gerak parabola. Gerak parabola merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB) pada arah horizontal (sumbu-X) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) pada arah vertikal (sumbu-Y). Secara konsep gerak parabola, ketika benda berada di titik tertinggi kecepatan benda hanya dipengaruhi oleh komponen kecepatan pada sumbu-X dan komponen kecepatan pada sumbu-Y sama dengan nol ($v_y=0$). Sehingga kecepatan bola basket pada titik tertinggi adalah:

$v_x=v_0\cos\theta$

$v_x=\left(50\right)\cos53^{\circ}$

$v_x=\left(50\right)\left(0,6\right)$

$v_x=30$ m/s

Sehingga kecepatan total bola basket di titik tertinggi adalah:

$v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}$

$v=\sqrt{30^2+0^2}$

$v=\sqrt{900}$

$v=30$ m/s

Maka, energi kinetik dari bola basket di titik tertinggi adalah:

$EK=\frac{1}{2}mv^2$

$EK=\frac{1}{2}\left(0,6\right)\left(30\right)^2$

$EK=\frac{1}{2}\left(0,6\right)\left(900\right)$

$EK=270$ J

Jadi, energi kinetik bola basket di titik tertinggi adalah 270 J.