Pembahasan kecepatan benda menuruni bidang miring dan jatuh bebas

Sebuah bola bergerak dengan dua cara seperti pada gambar!

Jika a dan b sama tingginya dan permukaan di posisi a adalah licin, maka pernyataan yang benar adalah ....

1. Bola pada posisi a bergerak lebih cepat dibandingkan bola di posisi b.
2. Tidak bisa ditentukan.
3. Bola pada posisi b bergerak lebih cepat dibandingkan bola di posisi a.
4. Bola a dan b bergerak sama cepat.

Pembahasan:

Percepatan bola menuruni bidang miring:

ΣF = ma

mg sin θ - fg = ma

karena permukaan bidang miring licin maka fg = 0

mg sin θ = ma

g sin θ = a

a = g sin θ

Kecepatan bola menuruni bidang miring:

v² = v₀² + 2as, asumsi v₀ = 0

v² = 2as

nilai a = g sin θ disubtitusikan maka:

v² = 2 (g sin θ) s

pada gambar nilai sin θ = ^h/_s

v² = 2g (^h/_s) s

v² = 2gh

Kecepatan bola jatuh ke bawah:

v² = v₀² + 2as

v₀ = 0, a = g, dan s = h

v² = 0² + 2gh

v² = 2gh

Kesimpulan: Bola a dan benda b bergerak sama cepat (v² = 2gh)

Jawaban: D

---