Simulasi Gerak Parabola Bola Basket
Eksplorasi pengaruh kecepatan awal terhadap lintasan bola
Adrian dan Bisma merupakan tim olahraga basket di sekolahnya. Saat latihan basket, Adrian dan Bisma melakukan lemparan melompat (jump shot) dari titik yang sama 3 m dari ring basket. Keduanya melepaskan bola pada sudut 50° dari horizontal dan dari ketinggian 2 m. Tinggi ring basket adalah 3,05 m.
Laboratorium Gerak Parabola
Ubah nilai kecepatan awal atau sudut, kemudian amati lintasan.| Parameter | Adrian | Bisma | Selisih |
|---|
Dengan h₀ = 2 m, jarak ring = 3 m, tinggi ring = 3,05 m, dan g = 9,8 m/s². Karena lintasan visual dan posisi bola dihitung dari persamaan yang sama, perubahan kecepatan awal akan mengubah ketinggian bola ketika mencapai posisi ring.
Pada percobaan kedua, Adrian tetap menembakkan bola dengan kecepatan 7,5 m·s−1, sedangkan Bisma menembakkan bola dengan menurunkan kecepatan menjadi 6,5 m·s−1 dengan sudut tetap.
Berdasarkan perubahan tersebut, kondisi apa yang akan terjadi pada hasil tembakan bola Bisma jika dibandingkan dengan bola Adrian?
Pembahasan Terperinci
1. Identifikasi Besaran
Diketahui:
• Jarak horizontal ke ring: x = 3 m
• Sudut elevasi: θ = 50°
• Ketinggian awal pelepasan bola: h₀ = 2 m
• Tinggi ring: h_ring = 3,05 m
• Percepatan gravitasi: g = 9,8 m/s²
2. Waktu untuk Mencapai Ring
Waktu yang diperlukan bola untuk mencapai jarak horizontal x = 3 m dihitung dari komponen kecepatan horizontal yang konstan:
• Untuk Adrian (v₀ = 7,5 m/s):
t_A = 3 / (7,5 · cos 50°) ≈ 3 / (7,5 × 0,6428) ≈ 0,622 s
• Untuk Bisma (v₀ = 6,5 m/s):
t_B = 3 / (6,5 · cos 50°) ≈ 3 / (6,5 × 0,6428) ≈ 0,718 s
3. Tinggi Bola Saat di Ring
Gunakan persamaan posisi vertikal:
• Adrian:
y_A = 2 + 7,5 · sin 50° · 0,622 − 0,5 · 9,8 · (0,622)²
= 2 + 7,5 × 0,7660 × 0,622 − 4,9 × 0,3869
≈ 2 + 3,563 − 1,896 = 3,67 m
• Bisma:
y_B = 2 + 6,5 · sin 50° · 0,718 − 0,5 · 9,8 · (0,718)²
= 2 + 6,5 × 0,7660 × 0,718 − 4,9 × 0,5155
≈ 2 + 3,575 − 2,526 = 3,05 m
4. Analisis Hasil
• Bola Adrian mencapai ketinggian 3,67 m saat x = 3 m, yang berarti melewati ring (terlalu tinggi).
• Bola Bisma mencapai ketinggian 3,05 m saat x = 3 m, yang tepat sama dengan tinggi ring.
Dengan demikian, bola Adrian tidak masuk (melambung di atas ring), sedangkan bola Bisma berpotensi masuk jika arah horizontal tepat sasaran.
5. Kesimpulan Jawaban
Bola Bisma dipastikan masih dapat masuk ke dalam ring karena sudutnya besar (namun sebenarnya karena kecepatannya lebih rendah sehingga tinggi di ring tepat).
Dari pilihan yang tersedia, jawaban yang paling mendekati adalah B, meskipun alasan pada opsi B kurang tepat. Namun perhitungan menunjukkan Bisma lebih berpeluang masuk daripada Adrian.
Catatan: Dalam soal pilihan ganda, biasanya jawaban yang paling logis adalah C (Bola Bisma jatuh lebih cepat dan gagal masuk) jika hanya mempertimbangkan penurunan kecepatan. Namun perhitungan eksak menunjukkan Bisma justru tepat di ring. Mohon teliti kembali kunci jawaban resmi.