Latihan Fisika Kelas X Besaran pada Gerak Parabola dengan Vektor
Admin Cube
Soal
10
Kesulitan
Reguler
Waktu
∞
Mata Pelajaran
Fisika
Selesai
∞
Benar
0
Salah
1
Dilewati
9

Komposisi Skor

Peringkat

 
1. 0
2. 0
3. 0
4. 0
5. 0
6+. 0
  • Pilgan
    0

    Kedudukan suatu meteor dinyatakan dengan persamaan r(t)=(2t2+4t5)i+(5t−3)jr\left(t\right)=\left(2t^2+4t^5\right)i+\left(5t-3\right)j . Dimana r dalam meter dan t dalam sekon. Persamaan percepatan rata-rata yang dialami meteor pada waktu 2 detik hingga 5 detik adalah ... m/s.

    A

    (12.120 i)\left(12.120\ i\right)

    B

    (4.170 i+5 j)\left(4.170\ i+5\ j\right)

    C

    (4.040 i)\left(4.040\ i\right)

    D

    (12.550 i+25 j)\left(12.550\ i+25\ j\right)

    E

    (40 i+10 j)\left(40\ i+10\ j\right)

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Persamaan posisi r(t)=((2t2+4t5)i+(5t−3)j)r\left(t\right)=\left(\left(2t^2+4t^5\right)i+\left(5t-3\right)j\right) m

    Waktu awal t1=2t_1=2 s

    Waktu akhir t2=5t_2=5 s

    Ditanya:

    Persamaan percepatan rata-rata yang dialami meteor pada waktu 2 detik hingga 5 detik a‾\overline{a} = ?

    Jawab:

    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)=d((2t2+4t5)i+(5t−3)j)dtv\left(t\right)=\frac{d\left(\left(2t^2+4t^5\right)i+\left(5t-3\right)j\right)}{dt}

    v(t)=((4t+20t4)i+(5)j)v\left(t\right)=\left(\left(4t+20t^4\right)i+\left(5\right)j\right) m/s

    Persamaan kecepatan pada saat 2 detik

    v(2)=(4(2)+20(2)4)i+(5)j v\left(2\right)=\left(4\left(2\right)+20\left(2\right)^4\right)i+\left(5\right)j\ 

    v(2)=(8+320)i+(5)j v\left(2\right)=\left(8+320\right)i+\left(5\right)j\ 

    v(2)=(400)i+(5)j v\left(2\right)=\left(400\right)i+\left(5\right)j\  m/s

    Persamaan kecepatan pada saat 5 detik

    v(5)=(4(5)+20(5)4)i+(5)jv\left(5\right)=\left(4\left(5\right)+20\left(5\right)^4\right)i+\left(5\right)j

    v(5)=(20+12.500)i+(5)jv\left(5\right)=\left(20+12.500\right)i+\left(5\right)j

    v(5)=((12.520)i+(5)j)v\left(5\right)=\left(\left(12.520\right)i+\left(5\right)j\right) m/s

    Dari persamaan kecepatan tersebut, kita dapat mencari persamaan percepatan rata-rata. Percepatan rata-rata adalah perubahan kecepatan yang dialami partikel dalam selang waktu tertentu.

    a‾ =ΔvΔt=v2−v1t2−t1\overline{a}\ =\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{v_2-v_1}{t_2-t_1}

    a‾ =v(5)−v(2)t2−t1\overline{a}\ =\frac{v\left(5\right)-v\left(2\right)}{t_2-t_1}

    a‾ =(12.520i+5j)−(400i+5j)5−2\overline{a}\ =\frac{\left(12.520i+5j\right)-\left(400i+5j\right)}{5-2}

    a‾ =(12.520i+400i)+(5j−5j)3\overline{a}\ =\frac{\left(12.520i+400i\right)+\left(5j-5j\right)}{3}

    a‾ =12.120i+03\overline{a}\ =\frac{12.120i+0}{3}

    a‾ =12.120i3\overline{a}\ =\frac{12.120i}{3}

    a‾ =4.040i\overline{a}\ =4.040i

    Jadi, persamaan percepatan rata-rata yang dialami meteor pada waktu 2 detik hingga 5 detik adalah 4.040 i4.040\ i m/s2.

  • Pilgan

    Sebuah materi bergerak dengan persamaan lintasan r(t)=(7−8t2)i+(3t2)jr\left(t\right)=\left(7-8t^2\right)i+\left(3t^2\right)j. Apabila r dalam meter, maka koordinat posisi saat 8 detik adalah ... m

    A

    (−505 ; 192)\left(-505\ ;\ 192\right)

    B

    (651 ; −51)\left(651\ ;\ -51\right)

    C

    (−431 ; 281)\left(-431\ ;\ 281\right)

    D

    (−59 ; 104)\left(-59\ ;\ 104\right)

    E

    (987 ; −21)\left(987\ ;\ -21\right)

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Persamaan lintasan/posisi r(t)=((7−8t2)i+(3t2)j)r\left(t\right)=\left(\left(7-8t^2\right)i+\left(3t^2\right)j\right) m

    Waktu t = 8 s

    Ditanya:

    Koordinat posisi (rx; ry)\left(r_x;\ r_y\right) = ?

    Jawab:

    Persamaan posisi adalah fungsi dari suatu partikel saat bergerak berdasarkan waktu.

    Berdasarkan soal di atas, untuk menentukan koordinat posisi, maka tentukan terlebih dahulu persamaan posisi saat waktu 8 detik dengan memasukkan nilai t pada persamaan. Vektor i berada pada sumbu-XX dan vektor j berada pada sumbu-YY.

    r(t)=(7−8t2)i+(3t2)jr\left(t\right)=\left(7-8t^2\right)i+\left(3t^2\right)j

    r(8)=(7−8(8)2)i+(3(8)2)j r\left(8\right)=\left(7-8\left(8\right)^2\right)i+\left(3\left(8\right)^2\right)j\ 

    r(8)=(7−8(64))i+(3(64))j r\left(8\right)=\left(7-8\left(64\right)\right)i+\left(3\left(64\right)\right)j\ 

    r(8)=(7−512)i+(192)j r\left(8\right)=\left(7-512\right)i+\left(192\right)j\ 

    r(8)=(−505i+192j)r\left(8\right)=\left(-505i+192j\right) m

    Jadi, koordinat posisinya adalah (−505 ; 192) m.

  • Pilgan

    Seekor nyamuk terbang dari posisi (3; 5) dengan komponen kecepatan vx=((2t)i)v_x=\left(\left(2t\right)i\right) m/s dan vy=((3t2+t)j)v_y=\left(\left(3t^2+t\right)j\right) m. Titik koordinat posisi nyamuk saat 3 detik adalah ... m.

    A

    (45; 34,2)

    B

    (15; 23,7)

    C

    (3,1; 20,8)

    D

    (12; 36,5)

    E

    (3; 54,2)

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Komponen kecepatan xx vx=(2t i)v_x=\left(2t\ i\right) m/s

    Komponen kecepatan yy vy=((3t2+t)j)v_y=\left(\left(3t^2+t\right)j\right) m/s

    Posisi awal r0=(3; 5)=(3i+5j)r_0=\left(3;\ 5\right)=\left(3i+5j\right) m

    Waktu t = 3 s

    Ditanya:

    Titik koordinat posisi nyamuk saat 3 detik r(3)=?r\left(3\right)=?

    Jawab:

    Dengan menggabungkan komponen kecepatan xx dan yy diperoleh persamaan kecepatan

    v(t)=vx+vyv\left(t\right)=v_x+v_y

    v(t)=(2t)i+(3t2+t)jv\left(t\right)=\left(2t\right)i+\left(3t^2+t\right)j

    Kecepatan merupakan perubahan posisi suatu partikel tiap 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}

    Untuk mencari persamaan posisi, maka dapat kita integralkan menjadi

    dr=v dt dr=v\ dt\ 

    ∫r0rdr=∫v dt \int_{r_0}^rdr=\int v\ dt\ 

    r∣r0r=∫v dt r|_{r_0}^r=\int v\ dt\ 

    r−r0=∫v dt r-r_0=\int v\ dt\ 

    r=r0+∫v dt r=r_0+\int v\ dt\ 

    r(t)=r0+∫v(t) dtr\left(t\right)=r_0+\int v\left(t\right)\ dt

    r(t)=(3i+5j)+∫((2t)i+(3t2+t)j) dtr\left(t\right)=\left(3i+5j\right)+\int\left(\left(2t\right)i+\left(3t^2+t\right)j\right)\ dt

    r(t)=(3i+5j)+((t2)i+(t3+12t2)j)r\left(t\right)=\left(3i+5j\right)+\left(\left(t^2\right)i+\left(t^3+\frac{1}{2}t^2\right)j\right)

    r(t)=(3+(t2))i+((5+t3+12t2)j) r\left(t\right)=\left(3+\left(t^2\right)\right)i+\left(\left(5+t^3+\frac{1}{2}t^2\right)j\right)\ 

    Persamaan posisi pada saat 3 detik adalah

    r(3)=(3+(32))i+((5+33+1232)j) r\left(3\right)=\left(3+\left(3^2\right)\right)i+\left(\left(5+3^3+\frac{1}{2}3^2\right)j\right)\ 

    r(3)=(3+9)i+((5+27+4,5)j) r\left(3\right)=\left(3+9\right)i+\left(\left(5+27+4,5\right)j\right)\ 

    r(3)=12i+36,5j r\left(3\right)=12i+36,5j\  m

    Sehingga dapat dituliskan titik koordinat posisinya

    r(3)=(12; 36,5)r\left(3\right)=\left(12;\ 36,5\right) m

    Jadi, titik koordinat posisi nyamuk saat 3 detik adalah (12; 36,5)\left(12;\ 36,5\right) m.

  • Pilgan

    Seekor lebah terbang dengan komponen kecepatan vx=(3t3−2t)iv_x=\left(3t^3-2t\right)i dan vy=(5t2−4)jv_y=\left(5t^2-4\right)j. Apabila v v\  dalam m/s, maka persamaan percepatan saat 5 detik adalah ... m/s2.

    A

    150i+211j150i+211j

    B

    351i+10j351i+10j

    C

    150i+28j150i+28j

    D

    21i+145j21i+145j

    E

    223i+50j223i+50j

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Kecepatan komponen xx vx=((3t3−2t)i)v_x=\left(\left(3t^3-2t\right)i\right) m/s

    Kecepatan komponen yy vy=((5t2−4)j)v_y=\left(\left(5t^2-4\right)j\right) m/s

    Waktu t = 5 s

    Ditanya:

    Persamaan percepatan saat 5 detik a(5)a\left(5\right) = ?

    Jawab:

    Kecepatan adalah perubahan posisi suatu partikel tiap 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}

    Persamaan kecepatan dapat ditulis dengan menggabungkan komponen kecepatan xx dan yy

    v(t)=vx+vyv\left(t\right)=v_x+v_y

    v(t)=(3t3−2t)i+(5t2−4)jv\left(t\right)=\left(3t^3-2t\right)i+\left(5t^2-4\right)j

    Dari persamaan kecepatan, kita dapat mencari persamaan percepatan. Percepatan adalah perubahan kecepatan suatu partikel tiap selang waktu tertentu. Karena perubahan kecepatan dianggap sangat kecil, maka kecepatan diturunkan terhadap waktu menjadi

    a(t)=dvdta\left(t\right)=\frac{dv}{dt}

    a(t)=d((3t3−2t)i+(5t2−4)j)dta\left(t\right)=\frac{d\left(\left(3t^3-2t\right)i+\left(5t^2-4\right)j\right)}{dt}

    a(t)=((9t2−2)i+(10t)j)a\left(t\right)=\left(\left(9t^2-2\right)i+\left(10t\right)j\right) m/s2

    Persamaan percepatan pada saat 5 detik adalah

    a(t)=(9t2−2)i+(10t)ja\left(t\right)=\left(9t^2-2\right)i+\left(10t\right)j

    a(5)=(9(5)2−2)i+(10(5))ja\left(5\right)=\left(9\left(5\right)^2-2\right)i+\left(10\left(5\right)\right)j

    a(5)=(225−2)i+(50)ja\left(5\right)=\left(225-2\right)i+\left(50\right)j

    a(5)=(223i+50j)a\left(5\right)=\left(223i+50j\right) m/s2

    Jadi, persamaan percepatan saat 5 detik adalah (223i+50j)\left(223i+50j\right) m/s2.

  • Pilgan

    Suatu atom gas bergerak dengan komponen percepatan ax=4tia_x=4ti dan ay=(3t+1)ja_y=\left(3t+1\right)j. Titik koordinat percepatan pada saat 5 detik adalah ... m/s2.

    A

    (25; 28)

    B

    (23; 41)

    C

    (17; 21)

    D

    (20; 16)

    E

    (16; 19)

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Percepatan pada komponen xx ax=4tia_x=4ti

    Percepatan pada komponen yy ay=(3t+1)ja_y=\left(3t+1\right)j

    Waktu t = 5 s

    Ditanya:

    Percepatan saat 5 detik a(5)a\left(5\right) = ?

    Jawab:

    Persamaan kecepatan pada saat tt dapat dituliskan dengan menggabungkan percepatan pada komponen xx dan yy terhadap waktu.

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

    a(t)=4ti+(3t+1)ja\left(t\right)=4ti+\left(3t+1\right)j

    Kemudian substitusi nilai t kedalam persamaan di atas.

    a(t)=4ti+(3t+1)ja\left(t\right)=4ti+\left(3t+1\right)j

    a(5)=4(5)i+(3(5)+1)ja\left(5\right)=4\left(5\right)i+\left(3\left(5\right)+1\right)j

    a(5)=20i+(15+1)ja\left(5\right)=20i+\left(15+1\right)j

    a(5)=20i+16ja\left(5\right)=20i+16j

    Jika diubah menjadi titik koordinat, maka 20 adalah komponen x karena memiliki satuan i dan 16 adalah komponen y karena memiliki satuan j. 

    Jadi, tititk koordinat percepatan saat 5 detik adalah (20; 16) m/s2.

  • Pilgan

    Komponen percepatan pada sebuah partikel yang bergerak adalah ax=(2i)a_x=\left(2i\right) m/s2 dan ay=((2t+1)j)a_y=\left(\left(2t+1\right)j\right) m/s2. Apabila kecepatan awal (0; 2), maka titik koordinat kecepatan pada saat 3 detik adalah ... m/s.

    A

    (12; 8)

    B

    (4; 18)

    C

    (6; 14)

    D

    (5; 8)\left(5;\ 8\right)

    E

    (2; 7)

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Komponen percepatan xx ax=(2i)a_x=\left(2i\right) m/s2

    Komponen percepatan yy ay=((2t+1)j)a_y=\left(\left(2t+1\right)j\right) m/s2

    Kecepatan awal v0v_0 = (0; 2) m/s

    Waktu t = 3 detik

    Ditanya:

    Titik koordinat kecepatan pada saat 3 detik (vx; vy)\left(v_x;\ v_y\right) = ?

    Jawab:

    Kecepatan awal adalah kecepatan benda pada saat mulai bergerak. Berdasarkan soal, kecepatan awal dalam bentuk koordinat, yang mana 0 adalah komponen x dan 2 adalah komponen y. Jika dibuat dalam sebuah persamaan menjadi

    v0=0i+2jv_0=0i+2j

    v0=2jv_0=2j

    Percepatan adalah perubahan kecepatan yang dialami partikel dalam selang waktu tertentu

    a =ΔvΔta\ =\frac{\Delta v}{\Delta t}

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

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

    Dengan menggabungkan komponen xx dan yy diperoleh persamaan percepatan

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

    a(t)=2i+(2t+1)ja\left(t\right)=2i+\left(2t+1\right)j

    Untuk mencari persamaan kecepatan pada saat tt, persamaan percepatan di atas kita integralkan 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

    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) =2j+∫(2i+(2t+1)j) dtv\left(t\right)\ =2j+\int\left(2i+\left(2t+1\right)j\right)\ dt

    v(t) =2j+(2t i+(2t22+1t)j)v\left(t\right)\ =2j+\left(2t\ i+\left(\frac{2t^2}{2}+1t\right)j\right)

    v(t) =2j+(2t i+(t2+t)j)v\left(t\right)\ =2j+\left(2t\ i+\left(t^2+t\right)j\right)

    v(t) =2t i+(t2+t+2)jv\left(t\right)\ =2t\ i+\left(t^2+t+2\right)j

    Persamaan kecepatan pada saat 3 detik

    v(t) =2t i+(t2+t+2)jv\left(t\right)\ =2t\ i+\left(t^2+t+2\right)j

    v(3) =2(3) i+((3)2+3+2)jv\left(3\right)\ =2\left(3\right)\ i+\left(\left(3\right)^2+3+2\right)j

    v(3) =6 i+(9+5)jv\left(3\right)\ =6\ i+\left(9+5\right)j

    v(3) =(6 i+14j)v\left(3\right)\ =\left(6\ i+14j\right) m/s

    Diperoleh bahwa 6 adalah komponen x dan 14 adalah komponen y karena dilihat dari satuannya yaitu masing-masing i dan j.

    Jadi, titik koordinat kecepatan pada saat 3 detik adalah (6; 14) m/s.

  • Pilgan

    Suatu partikel bergerak dari posisi (3i+5j)\left(3i+5j\right) m hingga posisi (12i−2j)\left(12i-2j\right) m dalam waktu 15 detik. Komponen kecepatan rata-rata partikel tersebut adalah ... m/s.

    A

    10i+7j10i+7j

    B

    0,8i+1,2j0,8i+1,2j

    C

    0,6i−0,4j0,6i-0,4j

    D

    18i+3j18i+3j

    E

    0,12i−0,32j0,12i-0,32j

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Persamaan posisi 1 r1=(3i+5j)r_1=\left(3i+5j\right) m

    Persamaan posisi 2 r2=(12i−2j)r_2=\left(12i-2j\right) m

    Selang waktu Δt=\Delta t= 15 s

    Ditanya:

    Komponen kecepatan rata-rata v‾\overline{v} = ?

    Jawab:

    Kecepatan rata-rata adalah perubahan posisi tiap satuan waktu,

    v‾=ΔrΔt\overline{v}=\frac{\Delta r}{\Delta t}, dengan Δr=r2−r1\Delta r=r_2-r_1

    v‾=r2−r1Δt\overline{v}=\frac{r_2-r_1}{\Delta t}

    v‾=(12i−2j)−(3i+5j)Δt\overline{v}=\frac{\left(12i-2j\right)-\left(3i+5j\right)}{\Delta t}

    v‾=(12i−3i)+(−2j−5j)15\overline{v}=\frac{\left(12i-3i\right)+\left(-2j-5j\right)}{15}

    v‾=9i−7j15=9i15−7j15\overline{v}=\frac{9i-7j}{15}=\frac{9i}{15}-\frac{7j}{15}

    v‾=(0,6i−0,47j)\overline{v}=\left(0,6i-0,47j\right) m/s

    Jadi, komponen kecepatan rata-rata partikel tersebut adalah (0,6i−0,47j)\left(0,6i-0,47j\right) m/s.

  • Pilgan

    Seekor burung terbang dengan persamaan posisi rx=((2t+7t2)i)r_x=\left(\left(2t+7t^2\right)i\right) m dan ry=((8−9t)j)r_y=\left(\left(8-9t\right)j\right) m. Besar kecepatan awal burung adalah ....

    A

    9,8 m/s

    B

    13,9 m/s

    C

    10,5 m/s

    D

    8,7 m/s

    E

    14,8 m/s

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Posisi xx rx=((2t+7t2)i)r_x=\left(\left(2t+7t^2\right)i\right) m

    Posisi yy ry=((8−9t)j)r_y=\left(\left(8-9t\right)j\right) m

    Ditanya:

    Besar kecepatan awal ∣v0∣=?\left|v_0\right|=?

    Jawab:

    Dengan menggabungkan komponen xx dan yy diperoleh persamaan posisi sebagai berikut

    r(t)=rx+ryr\left(t\right)=r_x+r_y

    r(t)=((2t+7t2)i+(8−9t)j)r\left(t\right)=\left(\left(2t+7t^2\right)i+\left(8-9t\right)j\right) m

    Kecepatan adalah perubahan posisi suatu partikel tiap 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((2t+7t2)i+(8−9t)j)dtv\left(t\right)=\frac{d\left(\left(2t+7t^2\right)i+\left(8-9t\right)j\right)}{dt}

    v(t)=((2+14t)i+(−9)j)v\left(t\right)=\left(\left(2+14t\right)i+\left(-9\right)j\right) m/s

    Kecepatan awal berarti benda baru akan mulai bergerak, yang artinya t=0t=0. Persamaan kecepatan awal tersebut adalah

    v(t)=(2+14t)i+(−9)j v\left(t\right)=\left(2+14t\right)i+\left(-9\right)j\ 

    v(0)=(2+14(0))i+(−9)j v\left(0\right)=\left(2+14\left(0\right)\right)i+\left(-9\right)j\ 

    v(0)=(2+0)i+(−9)j v\left(0\right)=\left(2+0\right)i+\left(-9\right)j\ 

    v(0)=(2i−9j )v\left(0\right)=\left(2i-9j\ \right) m/s

    Besar kecepatan awal dapat dicari dengan menggunakan persamaan

    ∣v0∣=vx+vy\left|v_0\right|=\sqrt{v_x+v_y}

    =22+(−9)2 =\sqrt{2^2+\left(-9\right)^2}\ 

    =4+81 =\sqrt{4+81}\ 

    =97 =\sqrt{97}\ 

    =9,8=9,8 m/s

    Jadi, besar kecepatan awal burung adalah 9,8 m/s.

  • Pilgan

    Sebuah atom gas bergerak dari posisi r1=(2i−4j)r_1=\left(2i-4j\right) m menuju posisi r2=(13i−6j)r_2=\left(13i-6j\right) m. Besar perpindahan atom gas tersebut adalah ... m.

    A

    767\sqrt{6}

    B

    555\sqrt{5}

    C

    12

    D

    8

    E

    232\sqrt{3}

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Persamaan posisi 1 r1=(2i−4j)r_1=\left(2i-4j\right) m

    Persamaan posisi 2 r2=(13i−6j)r_2=\left(13i-6j\right) m

    Ditanya:

    Besar perpindahan ∣Δr∣\left|\Delta r\right| = ?

    Jawab:

    Perpindahan merupakan perubahan kedudukan suatu partikel dari posisi satu ke posisi yang lain, Δr=r2−r1\Delta r=r_2-r_1.

    Sehingga untuk mencari perpindahan posisi atom gas adalah:

    Δr=(13i−6j)−(2i−4j)\Delta r=\left(13i-6j\right)-\left(2i-4j\right)

    Δr=(13i−2i)−(6j+4j)\Delta r=\left(13i-2i\right)-\left(6j+4j\right)

    Δr=(11i−2j)\Delta r=\left(11i-2j\right) m

    Hasil yang didapatkan pada perpindahan atom gas masih berupa persamaan yang mengandung satuan vektor (i dan j), sehingga untuk menentukan besar perpindahan, harus dicari resultan dari perpindahan tersebut. Berdasarkan persamaan perpindahan posisi 11i merupakan posisi pada sumbu-XX, sedangkan −-2j adalah posisi pada sumbu-YY.

    ∣Δr∣=rx2+ry2\left|\Delta r\right|=\sqrt{r_x^2+r_y^2}

    =112+(−2)2=\sqrt{11^2+\left(-2\right)^2}

    =121+4=\sqrt{121+4}

    =125=\sqrt{125}

    =(25)(5)=\sqrt{\left(25\right)\left(5\right)}

    =55=5\sqrt{5} m

    Jadi, besar perpindahan atom gas adalah 55 5\sqrt{5}\ m.

  • Pilgan

    Seekor lebah terbang dari posisi awal (0; 0) dengan kecepatan vx=((2t2+5)i)v_x=\left(\left(2t^2+5\right)i\right) m/s dan vy=((7t)j)v_y=\left(\left(7t\right)j\right) m/s. Besar posisi lebah saat 2 detik adalah ... m.

    A

    17,5

    B

    20,8

    C

    21,4

    D

    18,6

    E

    22,3

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Posisi awal r0r_0 = (0 ; 0)

    Komponen kecepatan xx vx=((2t2+5)i)v_x=\left(\left(2t^2+5\right)i\right) m/s

    Komponen kecepatan yy vy=((7t)j)v_y=\left(\left(7t\right)j\right) m/s

    Waktu t = 2 s

    Ditanya:

    Besar posisi saat 2 detik ∣r∣=?\left|r\right|=?

    Jawab:

    Kecepatan adalah perubahan posisi suatu partikel tiap 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}

    Selanjutnya, untuk mencari persamaan posisi, maka kita dapat menggunakan integral seperti berikut ini.

    dr=v dt dr=v\ dt\ 

    ∫r0rdr=∫v dt \int_{r_0}^rdr=\int v\ dt\ 

    r∣r0r=∫v dt r|_{r_0}^r=\int v\ dt\ 

    r−r0=∫v dt r-r_0=\int v\ dt\ 

    r=r0+∫v dt r=r_0+\int v\ dt\ 

    Komponen kecepatan pada soal di atas adalah

    v(t)=vx+vyv\left(t\right)=v_x+v_y

    v(t)=(2t2+5t)i+(7t)jv\left(t\right)=\left(2t^2+5t\right)i+\left(7t\right)j

    Sehingga, persamaan posisinya adalah

    r(t)=r0+∫v(t) dtr(t)=r_0+\int v\left(t\right)\ dt

    r(t)=0+∫((2t2+5)i+(7t)j) dtr(t)=0+\int\left(\left(2t^2+5\right)i+\left(7t\right)j\right)\ dt

    r(t)=(2t33+5t)i+(7t22)j r\left(t\right)=\left(\frac{2t^3}{3}+5t\right)i+\left(\frac{7t^2}{2}\right)j\ 

    Persamaan posisi pada saat 2 detik menjadi:

    r(t)=(2t33+5t)i+(7t22)j r\left(t\right)=\left(\frac{2t^3}{3}+5t\right)i+\left(\frac{7t^2}{2}\right)j\ 

    r(2)=(2(2)33+5(2))i+(7(2)22)j r\left(2\right)=\left(\frac{2\left(2\right)^3}{3}+5\left(2\right)\right)i+\left(\frac{7\left(2\right)^2}{2}\right)j\ 

    r(2)=((2)83+10)i+(14)j  r\left(2\right)=\left(\frac{\left(2\right)8}{3}+10\right)i+\left(14\right)j\ \ 

    r(2)=(163+10)i+(14)j  r\left(2\right)=\left(\frac{16}{3}+10\right)i+\left(14\right)j\ \ 

    r(2)=(16+303)i+(14)j  r\left(2\right)=\left(\frac{16+30}{3}\right)i+\left(14\right)j\ \ 

    r(2)=(463)i+(14)j  r\left(2\right)=\left(\frac{46}{3}\right)i+\left(14\right)j\ \ 

    r(2)=(15,33)i+(14)j  r\left(2\right)=\left(15,33\right)i+\left(14\right)j\ \ 

    Besar posisi saat 2 detik adalah

    ∣r∣=rx2+ry2\left|r\right|=\sqrt{r_x^2+r_y^2}

    =15,332+142=\sqrt{15,33^2+14^2}

    =235,0089+196=\sqrt{235,0089+196}

    =431,0089=\sqrt{431,0089}

    =20,8=20,8 m

    Jadi, besar posisi lebah saat 2 detik adalah 20,8 m.


Tidak Ada Komentar

Ayo Daftar Sekarang!

Dan dapatkan akses ke seluruh 158.615 soal dengan berbagai tingkat kesulitan!

Daftar

Masih ada yang belum ngerti juga? Tanya ke kak tutor aja! Caranya, daftar layanan premium dan pilih paketnya.