Sebuah bola bermassa 200 gram dipukul mendatar dengan kecepatan 10 m/s dari atas sebuah meja yang tingginya 2 meter Dari pernyataan-pernyataan berikut ini: 1. B

Kelas : 10
Mapel : Fisika
Kategori : Bab 4 - Gerak Parabola
Kata Kunci : Kecepatan, Jatuh, Bola
Kode : 10.6.4 [Kelas 10 Fisika Bab 4 - Gerak Parabola]
================================================================

Soal
Sebuah bola bermassa 200 gram dipukul mendatar dengan kecepatan 10 m/s dari atas sebuah meja yang tingginya 2 meter
Dari pernyataan-pernyataan berikut ini:
1. Bola jatuh 2√10 meter di depan kaki meja
2. Kecepatan bola setelah 1s adalah 5√2 m/s
3. Bola menyentuh lantai dengan gaya 5 N
4. Bola menyentuh lantai setelah 1/5 √10 a
Pernyataan yang benar berkaitan dengan gerak bola tersebut...

Pembahasan:
Diketahui
Massa bola, m = 200 g = 0,2 kg
Kecepatan awal arah mendatar, vox = 10 m/s
Tinggi Meja, h = 2 m

1. Jarak jatuh bola dari kaki meja
Untuk menghitung jarak jatuh bola dari kaki meja, perlu dihitung terlebih dahulu waktu jatuh bola sampai ke lantai.
Untuk menghitung waktu jatuh gunakan rumus gerak jatuh bebas
t = √(2h/g)
t = √(2.2/10)t = 2/√10
t = √10/5 s
Jarak jatuh bola dihitung dengan rumus
x = vox.t
x = 10.√10/5
x = 2√10 m 

2. Kecepatan bola setelah 1s
Kecepatan arah sumbu x
vx = vox = 10 m/s
Kecepatan arah sumbu y
vy = -gt
vy = -10.1
vy = -10 m/s
Kecepatan resultan bola
v = √(vx² + vy²)
v = √(10² + (-10)²)
v = √200
v = 10√2 m/s

3. Gaya ketika bola menyentuh lantai
Kecepatan Bola saat menyentuh lantai
Kecapatan arah sumbu x
vx = vox = 10 m/s
Kecepatan arah sumbu y
vy = -gt
vy = -10.√10/5
vy = -2√10 m/s

Besar sudut lintasan bola dengan lantai ketika menyentuh lantai, θ
sin θ = vy/√(vx²+vy²)
sin θ = 2√10/√(10²+(-2√10)²)sin θ
sin θ = 2√10/√140
sin θ = 2/√14 

Besar gaya sentuh bola sama dengan komponen gaya berat yang sejajar lintasan bola,
F = w sin θ
F = 0,2.10 . 2/√14
F = 4/√14
F = 2/7 √14 N

4. Lama waktu bola hingga menyentuh lantai,
t = √(2h/g)
t = √(2.2/10)t = 2/√10
t = √10/5 s

Jadi pernyataan yang benar berkaitan dengan gerak bola tersebut adalah pernyatan 1 dan 4.