Sunday, June 26, 2016

Gerak Parabola

Gerak parabola pada dasarnya merupakan perpaduan dua arah gerak, yaitu gerak vertikal (Sumbu-Y) dan gerak horizontal (Sumbu-X). Pada arah vertikal percepatan benda adalah konstan sedangkan di arah horizontal percepatan benda sama dengan nol.

Melihat kondisi demikian gerak parabola dipandang juga sebagai perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Persamaan Gerak Parabola

Perhatikan gambar berikut!

Gerak Parabola

Ilustrasi tersebut merupakan gambaran proses terjadinya gerak parabola. Nampak bahwa vektor kecepatan membentuk sudut elevasi sebesar θ terhadap arah horizontal. Untuk kecepatan awalnya sendiri adalah v0, sedangkan v0x dan v0y masing-masing adalah komponen-komponen kecepatan awal untuk arah horizontal dan arah vertikal.

Secara matematis, jika nilai v0 suatu benda diketahui maka untuk mencari komponen-komponen kecepatan awalanya bisa dipergunakan persamaan berikut:

v0x = v0 cos θ
v0y = v0 sin θ

Nah yang diatas semuanya adalah berkenaan dengan kecepatan-kecepatan awal pada gerak parabola. Terus bagaimana dengan komponen-komponen kecepatan benda pada saat waktu tertentu, bukan di awal? Ok untuk menjawab pertanyaan ini silahkan simak ulasannya dibawah!

Menentukan kecepatan benda pada waktu tertentu pada komponen arah horizontal (vtx)

Sebagaimana yang sudah dipaparkan di atas, pada gerak parabola khusunya untuk komponen arah horizontal. Jenis geraknya adalah GLB, sehingga nilainya kapanpun akan selalu tetap sama. Misalkan kecepatan awal untuk komponen sumbu x adalah 5 m/s maka detik ke 1, 2, 3 dst nya pun akan selalu 5 m/s. Nah oleh karena itu persamaan untuk menentukan kecepatan benda pada waktu tertentu di arah horizontal bisa dituliskan:

vtx = v0x

Menentukan kecepatan benda pada waktu tertentu pada komponen arah vertikal (vty)

Pada gerak parabola, komponen arah vertikal mengalami gerak GLBB. Dimana percepatannya adalah konstan. Jika kita hubungkan konsep GLBB ini dengan gerak parabola maka kita bisa mendapatkan persamaan kecepatan benda pada waktu tertentu pada arah vertikal:

vty = v0y - gt

vty = v0 sin - gt

dimana g adalah percepatan gravitasi (9,8 m/s 2)

Menentukan kecepatan benda pada waktu tertentu pada lintasan parabolanya (vt)

Jika nilai komponen-komponen kecepatan di waktu tertentu sudah diketahui, maka selanjutnya kalian bisa menentukan berapa besar kecepatan benda pada arah lintasan parabolanya yaitu dengan rumus:

vt2 = vtx2 + vty2

Kecepatan di titik Puncak

Perlu kita ketahui bersama, pada saat benda mencapai titik tertinggi nilai kecepatan benda di komponen sumbu y (vty) adalah 0. Sedangkan di komponen arah sumbu x (vtx) nilainya sama dengan v0x. Oleh karena itu nilai kecepatan di benda pada arah lintasan parabola (vt) dititik puncak sama dengan nilai kecepatan komponen pada arah sumbu x. (vt =vtx)

Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik puncak (tmaks)

Kita ketahui bersama bahwa kecepatan untuk komponen sumbu y di titik puncak adalah 0. Disisi lain kita pun faham bahwa pada arah sumbu y (vertikal) benda mengalami yang namanya gerak GLBB. Nah berdasarkan fakta tersebut kita akhirnya bisa menemukan persamaan untuk mencari nilai waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai titik tertinggi, yaitu:

waktu untuk mencapai titik puncak 

Persamaan ketinggian maksimum (hmaks)

Dengan cara yang sama seperti untuk menentukan waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai titik puncak, persamaan ketinggian maksimum bisa dicari dengan persamaan:

Persamaan ketinggian maksimum

Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik terjauh (tterjauh)

Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik terjauh itu sama dengan 2 x waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai titik terttinggi. Sehingga didapatkan persamaan:

waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian maksimum 

Persamaan Jarak terjauh (xterjauh)

Secara matematis jarak terjauh sebuah benda bisa ditentukan dengan persaman berikut:

Persamaan jarak terjauh

Share this

0 Comment to "Gerak Parabola"

Post a Comment