Gerak Parabola dan Penjabaran Rumus-Rumusnya
Daftar Isi [http://hide]
- Pengertian Gerak Parabola
- Rumus Gerak Parabola
- Kondisi A (Vox dan Voy)
- Kondisi B
- Kondisi C
- Kondisi D
- Kondisi E
- Contoh soal Gerak Parabola
Pengertian Gerak Parabola
Pada pembahasan gerak kali ini, Burhan bakalan jelasin materi tentang Gerak Parabola. Gerak benda ini merupakan gabungan dari penerapan gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan dengan gerak lurus beraturan sebagai sumbu x dan gerak lurus berubah beraturan sebagai sumbu y. Jadi gerak ini adalah perpaduan gerak pada 2 sumbu yaitu sumbu x dan y dengan elevasi tertentu.oya ada juga soal IPA di baca juga ya
Biasanya gerak ini disebut juga gerak peluru yang lintasannya seperti setengah lingkaran. Kalo kamu kebingungan membayangkan gerak peluru, kamu bisa ngeliat gambar di bawah ini untuk jelasnya.
Kalo dari gambar di atas, kamu bakalan nemuin sumbu x dan sumbu y dengan sudut elevasi yang terbentuk di antara keduanya searah dengan gerak bola menjauhi titik pusat sumbu x. Kamu bakalan ngeliat beberapa komponen penting pada gambar di atas seperti sudut elevasi, arah jatuh benda (Xmaks), titik tertinggi benda (Hmaks), kecepatan benda pada arah sumbu x dan Y (Vx dan Vy).
Selama benda bergerak ke arah x, benda bakalan ngalamin gerak secara horizontal dan vertikal yang dipengaruhi oleh sudut elevasi sehingga untuk mencari nilai kecepatan benda pada arah sumbu x dan y bakalan berbeda dikarenakan untuk sumbu x kamu menggunakan pendekatan cos dan untuk sumbu y kamu bisa gunain pendekatan sin.
Terdapat 5 kondisi seperti gambar di atas yang perlu kamu pahamin buat ngerjain gerak peluru ini.
- Kondisi A, nilai Vx dan Vy adalah gerakan inisiasi sehingga besar Vx akan menjadi Vox dan besar Vy sama dengan Voy
- Kondisi B, nilai Vx dan Vy mengalami kenaikan dan dipengaruhi sudut elevasi. Karena arah Vy berbeda dengan gravitasi, nilai Vy dikurangin nilai percepatan gravitasi setiap detiknya dan kecepatan Vx tetap karena nggak ada percepatan pada arah sumbu X
- Kondisi C, nilai Vy = 0 karena benda berada pada posisi tertinggi sehingga benda dianggap diam sesaat pada titik tersebut
- Kondisi D, nilai Vy searah dengan gravitasi sehingga nilai Vy ditambah dengan nilai percepatan gravitasi setiap detiknya
- Kondisi E, nilai kecepatan setiap komponen titik A sama dengan titik E
Meskipun gerak peluru ini memiliki lintasan setengah lingkaran, tapi nggak semua gerak peluru memiliki lintasan parabola, ada beberapa gerak peluru yang telah memiliki ketinggian tertentu sehingga lintasannya hanya berbentuk seperempat bola.
Rumus Gerak Parabola
Kalo kamu ngeliat lintasan setengah lingkaran yang dibentuk, kamu bakalan ngelihat 5 kondisi yang berbeda dari tiap benda. Tiap kondisi ini bakalan ngebentuk rumus yang berbeda. Kamu bisa ngeliat rumus-rumus yang digunakan pada gerak peluru di bawah ini.
Kondisi A (Vox dan Voy)
Dikarenakan terdapat kecepatan awal pada sumbu X dan sumbu Y, maka rumus kecepatan awal pada sumbu x dan sumbu y sebagai berikut:
Vox = Vo cos θ
Voy = Vo sin θ
Keterangan:
- Vo adalah kecepatan awal (m/s)
- Vox adalah kecepatan awal dengan arah sumbu X (m/s)
- Voy adalah kecepatan awal dengan sumbu Y (m/s)
- Θ adalah sudu elevasi benda
Rumus di atas di dapetin karena benda bergerak secara parabola dan ngebentuk sudut seperti pada fungsi trigonometri. Benda bergerak secara parabola dianggap Z, sudut yang ditimbulkan adalah θ. Akibat gerakan parabola, benda punya kecepatan ke arah Y yang besarnya sama dengan Vo dikali sin θ dan kecepatan ke arah X yang sama dengan Vo dikali cos θ.
Kondisi B
Pada kondisi B nilai kecepatan pada arah sumbu Y berlawanan dengan arah gravitasi, sehingga nilainya dikurangin dengan nilai gravitasi. Selain itu, benda sudah mengalami pertambahan jarak pada sumbu X jadinya kamu bisa gunain rumus di bawah ini.
X = (Vo Cos θ) x t
Vy = (Vo sin θ) – gt
Y = (Vo sin θ)t – 0,5gt2
Keterangan:
- g adalah nilai percepatan gravitasi, kamu juga bisa ganti simbol g dengan simbol a
- t adalah selang waktu yang ditempuh (s)
- x adalah jarak yang ditempuh pada sumbu x dalam selang waktu tertentu (meter)
- y adalah ketinggian benda pada selang waktu tertentu (meter)
Kondisi C
Pada kondisi ini, kamu bakalan menemukan benda berada pada titik tertingginya. Pada titik tertinggi, biasanya benda tidak akan mengalami kecepatan atau gerakan pada sumbu x sehingga nilai Vx pada titik tertinggi sama dengan nol. Sehingga kamu bisa gunain rumus di bawah ini untuk mencari nilai titik tertinggi.
Ymax = Hmax = (Vo2 sin2 θ)/2g
X pada saat Ymax = (Vo2 sin 2θ)/2g
tp = (Vo sin θ)/g (waktu yang diperlukan untuk mencapai puncak)
Kondisi D
Pada kondisi D bola mengalami penurunan dan searah dengan gaya gravitasi sehingga dilakukan penambahan nilai gravitasi. Selain itu, kamu juga bisa mencari nilai sudut elevasi benda.
Kondisi E
Pada kondisi E benda udah sampe pada titik terjauh (Xmax) akibat telah menempuh waktu tertentu sehingga kamu bisa gunain rumus di bawah ini.
Xmax = (Vo2 sin 2θ)/g
t = (2(Vo Sin θ))/g (waktu yang diperlukan untuk mencapai titik Xmax)
Pada beberapa kondisi tertentu seperti nggak ada benda dilempar dari ketinggian dan jarak tertentu yang menyebabkan nilai Xo dan Yo ngga sama dengan nol, maka untuk mencari nilai x dan y pada titik tertentu tersebut bisa gunain rumus di bawah ini.
X = Xo + (Vo cos θ)t
Y = Yo + (Voy)t – 0,5gt2
Itulah beberapa rumus yang biasa digunain dalam nyelesain persoalan gerak peluru. Kamu bisa berlatih soal dengan tekun terutama untuk memahami kondisi gerak benda.
Contoh soal Gerak Parabola
Dua buah benda A dan B berada Pada ketinggian yang sama dari tanah. Dalam waktu yang sama, A dijatuhkan bebas dan B dilempar horizontal (gesekan udara diabaikan)
Hal yang terjadi adalah….
A. A tiba lebih dahulu di tanah
B. B tiba lebih dahulu di tanah
C.
D. Keduanya tiba bersamaan di tanah
E. Tidak dapat dipastikan mana yang sampai ke tanah terlebih dahulu
Jawaban : D
Pembahasan
Pada peristiwa berikut, kedua benda akan menyentuh tanah bersamaan pada waktu yang sama, karena pada bola B jika diurai komponen terhadap sumbu Y, maka akan terlihat gerakannya merupakan gerak jatuh bebas yang gerakannya akan sama dengan bola A
Daftar Pustaka
Lasmi, Ni Ketut. (2016). MANDIRI Fisika Kelas X. Jakarta : Erlangga.
Palupi, Dwi Satya. (2009). FISIKA untuk SMA/MA Kelas XI. Yogyakarta : CV Sahabat
0 Komentar