PHYS 101: Pertanyaan Tengah Semester #3 (2026) Gerak Relatif pada Kapal Induk yang Bergerak Seorang pelaut bernama Arthur sedang berlari bolak-balik di sepanjang dek penerbangan kapal induk Prancis yang mengepul dengan kecepatan konstan melalui Laut Mediterania. Arthur berlari dengan kecepatan konstan relatif terhadap geladak (yaitu, relatif terhadap kapal) v_r = 4,00 m/s ke arah yang sejajar dengan gerakan kapal (maju dan mundur di sepanjang geladak). Kecepatan kapal relatif terhadap tanah (Bumi) konstan dan sama dengan v_s (tidak diketahui; dapat ditemukan) ke arah timur. Asumsikan: Dek sangat lurus dan sejajar dengan arah kapal. Arthur menghabiskan waktu yang sama (dan menempuh jarak yang sama relatif terhadap kapal) berlari ke depan (ke arah yang sama dengan kapal) dan mundur (berlawanan dengan gerakan kapal). GPS (misalnya, dari jam tangan seperti Garmin Forerunner) mencatat posisi dan kecepatan Arthur relatif terhadap tanah, bukan relatif terhadap kapal. Strava mencatat data berikut untuk aktivitas tersebut: Total jarak yang ditempuh (diukur dengan GPS): 7,23 km Waktu bergerak: 35 menit 58 detik = 2158 detik Kecepatan rata-rata dilaporkan: 4:58 menit/km Trek menunjukkan Arthur berulang kali berlari bolak-balik (panah zigzag membalikkan arah), dan perkembangan bersih lintasan mengarah ke timur selama beberapa kilometer. Pertanyaan 1: Tunjukkan bahwa v_s kecepatan kapal sama dengan kecepatan tanah rata-rata yang dihitung dari data Strava (tidak peduli berapa kecepatan jogging Arthur relatif terhadap geladak). Pertanyaan 2: Hitung nilai numerik kecepatan kapal v_s dalam km/jam dan dalam simpul (1 knot ≈ 1.852 km/jam). Pertanyaan 3: Jelaskan secara kualitatif mengapa arah gerak kapal dapat disimpulkan dari peta Strava kira-kira ke arah timur.