Math Problem Statement

Sebuah pesawat yang lajunya 200 km/jam menuju ke arah utara. Tetapi tiba-tiba bertiup angin ke arah timur laut dengan laju 100 km/jam. Berapa kecepatan pesawat terhadap daratan sebagai akibat dari adanya angin tersebut?

Solution

Untuk menghitung kecepatan pesawat terhadap daratan akibat angin, kita perlu menggunakan metode penjumlahan vektor.

Langkah-langkah:

  1. Representasikan kecepatan pesawat dan angin sebagai vektor:

    • Kecepatan pesawat (vp\vec{v_p}) = 200 km/jam ke utara (arah 00^\circ).
    • Kecepatan angin (va\vec{v_a}) = 100 km/jam ke arah timur laut (arah 4545^\circ dari timur).
  2. Pisahkan komponen vektor angin (va\vec{v_a}) ke sumbu xx dan yy:

    • Komponen xx (timur): va,x=vacos45=100×22=70.71km/jamv_{a,x} = v_a \cos 45^\circ = 100 \times \frac{\sqrt{2}}{2} = 70.71 \, \text{km/jam}
    • Komponen yy (utara): va,y=vasin45=100×22=70.71km/jamv_{a,y} = v_a \sin 45^\circ = 100 \times \frac{\sqrt{2}}{2} = 70.71 \, \text{km/jam}
  3. Gabungkan kecepatan total di setiap sumbu:

    • Komponen total di xx: vx=va,x=70.71km/jamv_x = v_{a,x} = 70.71 \, \text{km/jam}
    • Komponen total di yy: vy=vp+va,y=200+70.71=270.71km/jamv_y = v_p + v_{a,y} = 200 + 70.71 = 270.71 \, \text{km/jam}
  4. Hitung besar kecepatan total (vv):

    • v=vx2+vy2v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}
    • v=(70.71)2+(270.71)2v = \sqrt{(70.71)^2 + (270.71)^2}
    • v=5000+73284=78284v = \sqrt{5000 + 73284} = \sqrt{78284}
    • v279.8km/jamv \approx 279.8 \, \text{km/jam}
  5. Hitung arah (θ\theta):

    • θ=tan1(vyvx)\theta = \tan^{-1} \left( \frac{v_y}{v_x} \right)
    • θ=tan1(270.7170.71)\theta = \tan^{-1} \left( \frac{270.71}{70.71} \right)
    • θtan1(3.83)75.4dari timur\theta \approx \tan^{-1}(3.83) \approx 75.4^\circ \, \text{dari timur}.

Kesimpulan:

Kecepatan pesawat terhadap daratan adalah 279.8 km/jam dengan arah 75.4° dari timur (atau mendekati utara-timur).


Apakah Anda ingin saya jelaskan lebih rinci? Berikut adalah beberapa pertanyaan terkait:

  1. Apa itu penjumlahan vektor dan kapan digunakan dalam fisika?
  2. Bagaimana cara menghitung komponen vektor dalam arah tertentu?
  3. Apa pengaruh sudut terhadap hasil kecepatan total?
  4. Mengapa kita menggunakan fungsi trigonometri seperti sin\sin, cos\cos, dan tan\tan?
  5. Bagaimana cara menentukan arah kecepatan dengan menggunakan invers trigonometri?

Tip: Dalam masalah fisika, selalu buat diagram vektor untuk memahami hubungan antara arah dan kecepatan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Vector Addition
Trigonometry
Pythagorean Theorem

Formulas

Vector components: v_x = v * cos(θ), v_y = v * sin(θ)
Magnitude of resultant vector: v = sqrt(v_x^2 + v_y^2)
Direction of resultant vector: θ = tan^(-1)(v_y / v_x)

Theorems

Pythagorean Theorem
Trigonometric Ratios

Suitable Grade Level

Grades 10-12