Sebuah p i s t o l mainan menggunakan pegas untuk ...

Question

Sebuah p i s t o l mainan menggunakan pegas untuk menembakkan pelurunya yang bermassa m. Saat p i s t o l dalam keadaan ter k o k a n g sehingga pegas tertekan sejauh x, p i s t o l diarahkan dengan sudut elevasi θ terhadap horizontal dan peluru yang terlepas mampu mencapai ketinggian h. Jika percepatan gravitasi g, maka konstanta pegas k dapat ditentukan melalui persamaan ....
a. (2mgh)/(x²cos²θ)
b. (2mgh)/(x²sin²θ)
c. (2mgh)/(x²tan²θ)
d. (mgh)/(x²cos²θ)
e. (mgh)/(x²sin²θ)

A. Fauzan · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah b. (2mgh)/(x²sin²θ)

Diketahui:
∆x = x
sudut elevasi = θ
massa peluru = m
ketinggian maksimum = h percepatan gravitasi = g

Ditanya:
konstanta pegas = k =?

Pembahasan:
Kejadian pada soal di atas, terjadi perubahan energi potensial pada pegas menjadi energi kinetik pada peluru. Tinjau saat pistol dalam keadaan terkokang dan saat peluru terlepas dengan kecepatan awal v0.
Ep(pegas) = Ek(peluru)
½.k.∆x² = ½.m.v0²
½.k.x² = ½.m.v0²
k.x² = m.v0²
v0² = k.x²/m

Setelah mendapatkan kecepatan awal dari peluru, langkah selanjutnya adalah hubungkan dengan gerak parabola. Karena peluru dapat mencapai ketinggian maksimum sejauh h, maka:
Hmaks = (v0² sin²θ)/2g
h = [(k.x²/m)sin²θ]/2g
2mgh = k.x².sin²θ
k = (2mgh)/(x²sin²θ)

Jadi, konstanta pegas k dapat ditentukan melalui persamaan b. (2mgh)/(x²sin²θ)

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa