Sebuah pesawat terbang burung dara Airlines dengan melaju terhadap udara 150 mil per jam bermaksud bergerak ke timur angin bergerak dengan kelajuan 40 mil per j

Kelas: X

Mata Pelajaran: Fisika

Materi: Gaya Resultan

Kata Kunci: Gaya Resultan

Jawaban Pendek:

Sebuah pesawat terbang Burung Dara Airlines dengan melaju terhadap udara 150 mil per jam, bermaksud bergerak ke timur. Angin bergerak dengan kelajuan 40 mil per jam dengan membentuk sudut 30° diukur dari arah timur ke utara

Dalam arah mana pesawat harus diarahkan agar gerakannya tepat ke arah timur?

-16.1° terhadap arah timur

Berapa laju pesawat terhadap tanah?

150 mil per jam

Jawaban panjang:

Pada situasi sebagai mana digambarkan di bawah (terlampir), terdapat angina yang bertiup dengan sudut 30º terhadap sumbu x (arah timur) dengan kelajuan v angina = 40 mil per jam. Sehingga kecepatan angina ini dalam sumbu x (terhadap arah timur) dan sumbu y (terhadap arah barat) adalah:

v angin x = v sin 30º

                = 40 x ½

                = 20 mil per jam

v angin y = v cos 30º

                = 40 x ½ √3

                = 20 √3 per jam

Sementara pesawat bergerak ke arah utara (sumbu y saja) sebesar 150 mil per jam. Sehingga agar gerakannya tepat ke arah timur (searah sumbu x), maka v total dalam sumbu x harus sebesar 150 mil perjam ke arah timur (searah sumbu x), dan v total dalam sumbu y harus senilai nol.

Sehingga:

v total x = v pesawat x + v angin x = 150

                 v pesawat x + 20 = 150                                             

                 v pesawat x = 150 – 20

                                     = 120 mil per jam

v total y = v pesawat y + v angin x = 0

                 v pesawat y + 20 √3 = 0

                 v pesawat y = - 20 √3 mil per jam

Arah gerak pesawat (sudut α) ini adalah:

α = arc tan (v pesawat y / v pesawat x)

   = arc tan (-20√3 / 120)

   = arc tan (-1/6 √3)

   = -16.1°