Latihan Fisika Kelas X Besaran pada Gerak Parabola dengan Vektor
# 2
Pilgan

Sebuah partikel bergerak dengan persamaan posisi rx=((3t7)i)r_x=\left(\left(3t-7\right)i\right) m, ry=(4t2j)r_y=\left(4t^2j\right) m, dan rz=((8t4t)k)r_z=\left(\left(8t^4-t\right)k\right) m. Persamaan kecepatan partikel saat 1 detik adalah ... m/s

A

v(1)=3i+8j31kv(1)=3i+8j-31k

B

v(1)=4i+8j+32kv\left(1\right)=-4i+8j+32k m/s

C

v(1)=4i+4j+33kv\left(1\right)=-4i+4j+33k m/s

D

v(1)=3i+8j+31kv\left(1\right)=3i+8j+31k m/s

E

v(1)=4i+8j31kv\left(1\right)=4i+8j-31k m/s

Pembahasan:

Diketahui:

Persamaan posisi xx rx=((3t7)i)r_x=\left(\left(3t-7\right)i\right) m

Persamaan posisi yy ry=(4t2j)r_y=\left(4t^2j\right) m

Persamaan posisi zz rz=((8t4t)k)r_z=\left(\left(8t^4-t\right)k\right) m

Waktu t = 1 s

Ditanya:

Persamaan kecepatan saat 1 detik v(1)v\left(1\right) = ?

Jawab:

Dengan menggabungkan ketiga komponen posisi, diperoleh persamaan posisi sebagai berikut

r(t)=rx+ry+rzr\left(t\right)=r_x+r_y+r_z

r(t)=(3t7)i+4t2j+(8t4t)kr\left(t\right)=\left(3t-7\right)i+4t^2j+\left(8t^4-t\right)k

Kecepatan adalah perubahan posisi suatu partikel dalam selang waktu tertentu

v=ΔrΔtv=\frac{\Delta r}{\Delta t}

Karena perubahan posisi dianggap sangat kecil, maka posisi diturunkan terhadap waktu menjadi

v=drdtv=\frac{dr}{dt}

v(t)=dr(t)dtv\left(t\right)=\frac{dr\left(t\right)}{dt}

v(t)=d((3t7)i+4t2j+(8t4t)k)dtv\left(t\right)=\frac{d\left(\left(3t-7\right)i+4t^2j+\left(8t^4-t\right)k\right)}{dt}

v(t)=3i+8tj+(32t31)kv\left(t\right)=3i+8tj+\left(32t^3-1\right)k

Persamaan kecepatan saat 1 detik adalah

v(t)=3i+8tj+(32t31)k v\left(t\right)=3i+8tj+\left(32t^3-1\right)k\ 

v(1)=3i+8(1)j+(32(1)31)k v\left(1\right)=3i+8\left(1\right)j+\left(32\left(1\right)^3-1\right)k\ 

v(1)=3i+8j+(321)k v\left(1\right)=3i+8j+\left(32-1\right)k\ 

v(1)=(3i+8j+31k )v\left(1\right)=\left(3i+8j+31k\ \right) m/s

Jadi, persamaan kecepatan partikel saat 1 detik adalah v(1)=(3i+8j+31k)v\left(1\right)=\left(3i+8j+31k\right) m/s.