Bank Soal Fisika SMA Gerak Parabola

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Sebuah bola basket bermassa 600 gram dilemparkan pada sudut elevasi $53^{\circ}$ . Agar bola basket dapat masuk ring dengan akurat, bola basket tersebut dilemparkan oleh seorang anak setinggi 180 cm dengan kecepatan awal 15 m/s seperti pada gambar berikut.

Jika gesekan udara di abaikan dan $g=10$ m/s², maka energi potensial bola basket di titik tertinggi adalah .... ( $\sin53^{\circ}=0,8;\ \cos53^{\circ}=0,6$ )

A

3,6 J

B

5,4 J

C

7,2 J

D

36 J

E

54 J

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar orang melempar bola basket:

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

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

Tinggi anak $h$ = 180 cm = 1,8 m

Kecepatan awal $v_0=15$ m/s

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Energi potensial di titik tertinggi $EP=$ ?

Dijawab:

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya. Persamaan energi kinetik adalah sebagai berikut.

$EP=mgh$

dengan $h$ adalah ketinggian atau kedudukan benda.

Pada kasus ini, untuk menghitung energi potensial dari bola basket di titik tertinggi, mula-mula harus menentukan ketinggian maksimum dari bola basket setelah dilemparkan. Lalu kemudian menentukan kedudukan bola dihitung dari permukaan tana seperti pada gambar berikut.

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). Ketinggian maksimum bola basket berdasarkan konsep gerak parabola dirumuskan dengan persamaan berikut.

$Y_{\text{maks}}=\frac{v_0^2\sin^2\theta}{2g}$