Contoh Soal HOTS Fisika pada Gerak Parabola untuk Persiapan SBMPTN dan UN
Feb 16, 2019
Edit
Gerak parabola menjadi salah satu topik bahasan gerak 2 dimensi pada materi Fisika SMA. Topik ini juga menjadi langganan masuk dalam soal seleksi masuk perguruan tinggi (soal SBMPTN) dan tentu saja juga pada soal ujian nasional (UN) serta USBN tingkat SMA. Gerak parabola sebenarnya hanya merupakan kombinasi dari 2 jenis gerak dasar yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Pada sumbu x (horizontal) bekerja GLB, sedangkan pada sumbu y (vertikal) bekerja GLBB yang juga disebut gerak vertikal. Akibat kombinasi 2 gerak tersebut, lintasan gerak benda akan membentuk kurva parabolik sehingga gerak ini dinamakan gerak parabola.Variasi dan kombinasi gerak parabola sangat beragam, apalagi dalam soal UN dan SBMPTN akan dimunculkan kategori soal HOTS (High Order Thinking Skill). Untuk mengerjakan jenis soal HOTS, teman-teman siswa tidak bisa lagi mengandalkan RUMUS CEPAT atau TRIK KILAT. Teman-teman harus belajar konsep dasar dan berlatih mengerjakan soal menggunakan persamaan dasar gerak parabola. Nah kali ini tim lakonfisika.net membagikan soal HOTS Fisika pada topik gerak parabola, yang tentunya akan dilengkapi pembahasan soal HOTS komplit, dengan metode konseptual. Sebelum teman-teman semua melihat pembahasan, disarankan untuk berlatih mengerjakan terlebih dahulu, mulai dari pemanasan soal LOTS dan dilanjutkan ke soal HOTS. Ok langsung saja teman-teman berlatih, selamat berjuang kawan!!!
Soal LOTS pada Gerak Parabola untuk pemanasan sebelum Soal HOTS
1. Sebuah pesawat terbang bergerak mendatar dengan kecepatan 200 m/s dan melepaskan sebuah bom dari ketinggian 500 m. Jika bom jatuh di B dan g = 10 m/s2, maka jarak AB adalah...
3. Peluru ditembakkan pada arah condong ke atas dengan kecepatan awal v = 1,4 x 103 m/s dan mengenai sasaran yang jarak mendatarnya 2 x 105 m tepat di atas tanah. Bila besar percepatan gravitasi adalah 9,8 m/s2, maka sudut elevasinya adalah...
4. Dua buah peluru A dan B ditembakkan dari senapan yang sama dengan kecepatan awal sama tetapi sudut elevasinya berbeda. Masing-masing besar sudut elevasi untuk A dan B adalah 45o dan 60o. Perbandingan jarak jatuh A dan B adalah...
5. Sebuah peluru ditembakkan sedemikian rupa sehingga jarak tembak maksimumnya sama dengan tiga kali tinggi maksimumnya. Jika sudut elevasinya sebesar α, maka nilai dari tan α adalah...
6. Sebuah bola golf dipukul sehingga meluncur meninggalkan tanah dengan membentuk sudut tertentu. Koordinat x dan y merupakan fungsi waktu dengan persamaan x = 18t dan y = 4t – 4,9t2, dimana x dan y dalam meter sedangkan t dalam sekon. Tuliskan:
a. bentuk persamaan posisi (r) bola dalam unit vektor i dan j sebagai fungsi waktu.
b. bentuk persamaan vektor kecepatan (v) sebagai fungsi waktu.
c. bentuk persamaan vektor percepatan (a) sebagai fungsi waktu.
d. vektor posisi, kecepatan, dan percepatan pada t = 3 s.
Soal HOTS Fisika SMA pada topik Gerak Parabola atau Gerak Peluru
1. Seorang pemain basket berdiri pada lapangan basket sejauh 10 m dari posisi jaring. Tinggi pemain tersebut adalah 2 m, dan tinggi jaring adalah 3,05 m. Dia sedang berlatih melakukan lemparan jarak jauh dari posisi tersebut. Dia berlatih melemparkan bola basket dengan sudut 40o dengan bidang horizontal dan bola tepat lurus ketinggian kepalanya. Kecepatan lemparan bola agar bola tepat masuk ke lubang jaring adalah...(cos 60o ≈ 0,766)
2. “Spymaster Chris” seorang ketua dari suatu organisasi agen rahasia, berada di dalam helikopter yang terbang rendah, setinggi 78 m dari jalan raya. Helikopter tersebut terbang mendatar dengan kecepatan konstan 208 km/jam. Dia ingin ingin menjatuhkan dokumen rahasia ke sebuah mobil yang terbuka atapnya. Mobil tersebut melaju di jalan raya dengan kecepatan konstan 156 km/jam . Pada sudut berapa (dengan bidang horizontal) mobil itu dalam pandangan agen tersebut ketika paket dokumen dilepaskan?
3. Seekor elang terbang mendatar dengan arah lurus pada kecepatan 10 m/s. Elang tersebut terbang pada ketinggian 200 m dari tanah dengan mencengkeram tikus pada cakarnya. Tiba-tiba, tikus tersebut terlepas dari cengkeramannya. Elang masih terbang lurus dengan kecepatan yang sama selama 2 sekon sebelum mencoba menangkap mangsanya yang lepas. Untuk dapat menangkapnya, elang terbang menukik condong ke bawah dengan kecepatan konstan. Akhirnya tikus tersebut dapat ditangkap lagi tepat 3 meter di atas tanah. Dengan asumsi tidak ada hambatan udara, maka:
a. Elang terbang menukik dengan kecepatan...
b. Elang terbang menukik dengan sudut ... terhadap arah terbang semula.
c. Tikus jatuh melayang di udara selama...
4. Pada saat servis, seorang pemain tenis memukul bola secara horizontal. Tinggi net adalah 0,9 m sejauh 15 m dari posisi pemain yang melakukan servis. Bola dilambungkan vertikal ke atas setinggi 2,5 m oleh pemain sebelum dipukul dengan raket. Berapa kecepatan minimum bola yang dipukul agar tepat melewati net tipis di atasnya? Jika garis batas pukulan servis dinyatakan masuk adalah 7 m dari net, maka apakah pukulan pemain tersebut dinyatakan masuk?
5. Dalam perang dunia II, ada pesawat pengebom yang terbang mendatar dengan kecepatan 275 m/s pada ketinggian 3 km dari tanah. Pesawat tersebut bertujuan untuk mengebom gudang senjata lawan. Pesawat memiliki lensa pengamat sudut posisi target terhadap arah terbang pesawat yang dinamakan bombsight. Sebelum menjatuhkan bom, pesawat harus melihat sudut bombsight agar bom jatuh tepat pada sasaran. Pada sudut berapakah bombsight mengarah ke target sehingga bom bisa dilepas jatuh?
6. Seorang atlet lompat jauh, dapat melakukan lompatan sejauh 8 m dengan kecepatan tolakan awal vo dan sudut tolakan sebesar 45o terhadap horizontal. Pada saat melakukan program latihan cross cuntry, atlet tersebut berada di tepi sungai setinggi 2,5 m dari permukaan sungai seperti ilustrasi pada gambar. Atlet itu harus mampu menyeberang sungai dengan cara melompat. Jika dia melakukan lompatan seperti saat latihan, apakah atlet tersebut mampu menyeberang sungai?
7. Sebuah mobil terparkir pada tanah yang miring (37o terhadap horizontal) di tepi tebing pantai. Mobil tersebut dalam posisi menghadap pantai dan sudah di rem tangan. Tiba-tiba rem tangan rusak dan mobil mulai meluncur menuju pantai dari keadaan diam (t = 0) dengan percepatan konstan 4 m/s2. Mobil meluncur sejauh 50 m saat mencapai bibir tebing vertikal setinggi 30 m dari laut, dan akhirnya mobil pun jatuh ke laut. Jika tim penyelam hendak mengangkat mobil tersebut ke permukaan laut, mereka harus menyelam pada posisi ... dari tebing.
Setelah mengerjakan soal-soal di atas, silakan teman-teman bisa melihat pembahasan video di bawah ini yaa. File pdf pembahasan bisa didapatkan di dalam deskripsi masing-masing video.