Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi 53° dan kecepatan awal 5m/s. Tentukanlah jarak tempuh maksimum yang akan di capai bola

Kelas: X
Mata Pelajaran: Fisika 
Materi: Gerak Lurus Berubah Beraturan

Kata Kunci: Gerak Lurus Berubah Beraturan

Jawaban pendek:

Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi 53° dan kecepatan awal 5 m/s. Maka jarak tempuh maksimum yang akan dicapai bola adalah sebesar 2,4 meter.

Jawaban panjang:

Dalam gerak ini, bola akan bergerak dengan bentuk pergerakan parabola. Ini karena gerakan bola adalah kombinasi antara gerak lurus beraturan dari tendangan, dan gerak lurus berubah beraturan akibat dari gaya gravitasi yang bekerja pada bola.

Rumus dari jarak tembuh pada gerak parabola ini adalah:

Xmax = (v ² sin 2α)/g

dimana:

Xmax = jarak tempuh bola (dalam meter)

v = kecepatan awal bola (dalam m/s)

α = sudut dari gerakan bola (dalam derajat)

g = percepatan gravitasi (dalam m/s²)

Dalam identitas tirgonometri, nilai sin 2 α adalah sama dengan 2 sin α cos α. Sehingga persamaan di atas juga dapat ditulis dengan bentuk:

Xmax = (v ² 2 sin α cos α)/g

Bila sudut elevasi (α) adalah sebesar 53° dan kecepatan awal (v) adalah sebesar 5 m/s, dan percepatan gravitasi kita anggap sebagai 10 m/s², maka jarak tempuh dari bola tersebut adalah:

Xmax = (v ² 2 sin α cos α)/g

          = (5² x 2 sin 53° cos 53°)/g

          = (25 x 2 x 4/5 x 3/5)/10

          = 2,4 meter