Crane Fall
1. Masalah pertama adalah menghitung waktu yang dibutuhkan balok untuk jatuh dari ketinggian 90 meter.
2. Gunakan rumus gerak jatuh bebas tanpa kecepatan awal:
$$s = \frac{1}{2}gt^2$$
Dimana $s$ adalah jarak (90 m), $g$ percepatan gravitasi (9.8 m/s²), dan $t$ waktu dalam detik.
3. Substitusi nilai:
$$90 = \frac{1}{2} \times 9.8 \times t^2$$
$$90 = 4.9t^2$$
4. Selesaikan untuk $t^2$:
$$t^2 = \frac{90}{4.9} \approx 18.37$$
5. Ambil akar kuadrat:
$$t = \sqrt{18.37} \approx 4.29 \text{ detik}$$
6. Jadi, waktu jatuh balok adalah sekitar 4.29 detik.
---
7. Masalah kedua adalah menghitung kecepatan truk agar tiba tepat saat balok menyentuh tanah.
8. Truk berjarak 30 meter dari titik jatuh balok dan harus menempuh jarak ini dalam waktu yang sama dengan waktu jatuh balok, yaitu 4.29 detik.
9. Gunakan rumus kecepatan konstan:
$$v = \frac{d}{t}$$
Dimana $d = 30$ meter dan $t = 4.29$ detik.
10. Hitung kecepatan:
$$v = \frac{30}{4.29} \approx 6.99 \text{ m/s}$$
11. Jadi, kecepatan truk harus sekitar 6.99 m/s.
---
12. Masalah ketiga adalah menghitung percepatan truk yang bergerak maju sejauh 100 meter dalam 20 detik dari keadaan awal.
13. Gunakan rumus gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dengan kecepatan awal $v_0 = 0$:
$$s = v_0 t + \frac{1}{2}at^2$$
Dimana $s = 100$ m, $t = 20$ s, dan $a$ adalah percepatan.
14. Karena $v_0 = 0$, rumus menjadi:
$$100 = \frac{1}{2} a (20)^2$$
$$100 = \frac{1}{2} a \times 400$$
$$100 = 200a$$
15. Selesaikan untuk $a$:
$$a = \frac{100}{200} = 0.5 \text{ m/s}^2$$
16. Jadi, percepatan truk adalah 0.5 m/s².