Latihan Fisika Kelas X Gerak Parabola
# 5
Pilgan

Sebuah partikel bergerak dengan komponen percepatan ax=(10t2)ia_x=\left(10t-2\right)i dan ay=(123t)ja_y=\left(12-3t\right)j. Apabila komponen kecepatan awal (0; 0), maka persamaan kecepatan terhadap waktu adalah ... m/s.

A

v(t)=(5t22t)i+(12t1,5t2)j v\left(t\right)=\left(5t^2-2t\right)i+\left(12t-1,5t^2\right)j\

B

v(t)=(10t32t2)i+(10t216t3)j v\left(t\right)=\left(10t^3-2t^2\right)i+\left(10t^2-16t^3\right)j\ 

C

v(t)=10i3jv\left(t\right)=10i-3j

D

v(t)=(8t)i(12t3)jv\left(t\right)=\left(8t\right)i-\left(12t-3\right)j

E

v(t)=(19t1)i+(15t23t)j v\left(t\right)=\left(19t-1\right)i+\left(15t^2-3t\right)j\

Pembahasan:

Diketahui:

Percepatan komponen xx ax=(10t2)ia_x=\left(10t-2\right)i

Percepatan komponen yy ay=(123t)ja_y=\left(12-3t\right)j

Kecepatan awal v0=(0; 0)=0v_0=\left(0;\ 0\right)=0

Ditanya:

Persamaan kecepatan v(t)v\left(t\right) = ?

Jawab:

Percepatan adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu, a =ΔvΔta\ =\frac{\Delta v}{\Delta t}

Karena perubahan kecepatan Δv\Delta v dianggap sangat kecil, maka persamaan percepatan menjadi

a=dvdta=\frac{dv}{dt}

dv=a dtdv=a\ dt

v0v dv=a dt\int_{v_0}^v\ dv=\int a\ dt

v v0v=a dtv\ |_{v_0}^v=\int a\ dt

v v0=a dtv\ -v_0=\int a\ dt

v =v0+a dtv\ =v_0+\int a\ dt

Di mana vektor percepatan dari kedua komponen adalah

a(t)=ax+aya\left(t\right)=a_x+a_y

a(t)=(10t2)i+(123t)ja\left(t\right)=\left(10t-2\right)i+\left(12-3t\right)j

Sehingga, penyelesaiannya menjadi:

v(t) =v0+a dtv\left(t\right)\ =v_0+\int a\ dt

v(t) =v0+a(t) dtv\left(t\right)\ =v_0+\int a\left(t\right)\ dt

v(t)=0+((10t2)i+(123t)j) dtv\left(t\right)=0+\int\left(\left(10t-2\right)i+\left(12-3t\right)j\right)\ dt

v(t)=(10t222t)i+(12t3t22)j v\left(t\right)=\left(\frac{10t^2}{2}-2t\right)i+\left(12t-\frac{3t^2}{2}\right)j\ 

v(t)=(5t22t)i+(12t3t22)j v\left(t\right)=\left(5t^2-2t\right)i+\left(12t-\frac{3t^2}{2}\right)j\ 

v(t)=((5t22t)i+(12t1,5t2)j )v\left(t\right)=\left(\left(5t^2-2t\right)i+\left(12t-1,5t^2\right)j\ \right) m/s

Jadi, persamaan kecepatan terhadap waktu adalah v(t)=((5t22t)i+(12t1,5t2)j)v\left(t\right)=\left(\left(5t^2-2t\right)i+\left(12t-1,5t^2\right)j\right) m/s.