Fisika

Persamaan Gerak Parabola

Sobat pintar, lanjut ke topik selanjutnya...

Tiap gerakan ini tidak saling memengaruhi tetapi gabungannya tetap menghasilkan gerak menuju ke bumi. Bagaimanakah bentuk persamaan gerak parabola tersebut? Perhatikan gambar berikut!

Gambar diatas merupakan sebuah benda yang dilempar dengan kecepatan awal v₀ dan sudut kecondongan (sudut elevasi) sebesar (alfa) sehingga benda melakukan gerak parabola.

Jika kecepatan awal v₀ diuraikan pada sumbu x dan sumbu y di dapat v_0x dan v_0y dimana :

Nah Sobat, untuk selanjutnya mari kita bahas dulu gerakan benda pada sumbu x dan sumbu yaaa...

Gerakan Benda pada Sumbu x dan Sumbu y

Gerak pada Sumbu x (Gerak Lurus Beraturan)

Kecepatan awal adalah 
Karena gerak pada sumbu x adalah gerak lurus beraturan, maka kecepatan setelah t adalah :

Perpindahan yang ditempuh setelah t adalah :

Gerak pada Sumbu y (Gerak Lurus Berubah Beraturan)

Gerak pada sumbu y selalu mendapatkan percepatan a_y = -g dimana g adalah percepatan gravitasi.

Kecepatan setelah t adalah V_ty = V_0y – g.t

Perpindahan yang ditempuh setelah t adalah:

 

Tempat Kedudukan Setiap Saat (TK)

Tempat kedudukan benda setiap saat dinyatakan dengan koordinat T_K = (X_t, Y_t)

Kecepatan dan Arah Kecepatan Setiap Saat

Kecepatan benda setiap saat merupakan resultan dari kecepatan benda pada arah sumbu x dan kecepatan benda pada arah sumbu y, sehingga kecepatan benda setiap saat :

Jika arah kecepatan benda setiap saat dinyatakan dengan B, maka :

 

Kedudukan Benda pada Gerak Parabola

1. Kedudukan Benda di Tempat Tertinggi

Pada saat benda berada di tempat tertinggi (di titik A) arah kecepatan mendatar sehingga :

Dengan demikian, waktu yang diperlukan untuk mencapai tempat tertinggi :

Pada saat benda mencapai tinggi maksimum, maka jarak mendatar yang ditempuh:

Tinggi maksimum yang dicapai :

2. Kedudukan Benda di Tempat Terjauh

Pada saat benda di tempat terjauh (di titik B) maka Y_t = 0

Waktu yang diperlukan oleh sebuah benda untuk mencapai tempat terjauh :

Nilai tersebut dua kali dari nilai waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tempat tertinggi. Jarak mendatar yang ditempuh pada saat mencapai tempat terjauh :

 

Penerapan Gerak Parabola dalam Kehidupan Sehari-hari

Sobat pintar, mengapa sih kok kita perlu mempelajari konsep gerak parabola?

Ternyata, gerak parabola ini banyak sekali loh peranannya dalam kehidupan sehari-hari.

Gerak parabola dikenal dengan sebutan gerak peluru karena gerak ini mirip dengan peluru yang ditembakkan yang dipengaruhi oleh percepatan gravitasi yang menyebabkan gerak benda tersebut menjadi melengkung. Pada gerakan parabola ini gesekan antara benda dan udara diabaikan.

Kasus contoh gerak parabola dalam kehidupan sehari-hari dilihat dari awal bergeraknya benda dibagi menjadi dua, yaitu :

• Benda yang bergerak dengan sudut elevasi tertentu yang mencapai sumbu-y kemudian turun kembali
• Benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu dengan keadaan benda tersebut ikut bergerak sebelum dijatuhkan sehingga benda memiliki kecepatan arah-x.

Untuk mengetahui lebih lengkapnya, yuk simak penjelasannya...

1. Gerak Parabola pada Kegiatan Olahraga

Kasus yang pertama adalah sering dijumpai dalam kegiatan olahraga, contoh nya lemparan bola basket, pukulan bola golf, tendangan melambung pada pertandingan sepak bola, dan masih banyak lagi.

 

Pada gambar tersebut bola basket dilempar ke atas dengan sudut elevasi tertentu dan pada sudut tertinggi bola basket hanya memiliki kecepatan pada arah-x sehingga bola membentuk lintasan parabola.

2. Gerak Parabola pada Rudal yang dijatuhkan oleh Pesawat Tempur

 

Pesawat bergerak ke kanan sehingga memberikan kecepatan awal benda hanya arah sumbu-x yang menyebabkan benda bergerak parabola yang pada kasus menjatuhkan rudal ini hanya seperempat lingkaran saja. Selain itu, efek dari gravitasi dengan benda yang bergerak dengan kecepatan awal arah x yang menyebabkan benda bergerak secara parabola.
 
Oke, sobat pintar sudah memahami gerak parabola beserta penerapannya, kan? Untuk mengetahui pemahaman kalian, yuk kerjakan latihan nya yaa!





 

1.

Jawablah pertanyaan berikut!

Redy melempar bola basket dengan kecepatan 20 m/s dan sudut elevasi 30^o. Waktu yang dibutuhkan bola basket untuk sampai di titik tertinggi adalah… (g = 10 m/s²)

A. 1 sekon
B. 2 sekon
C. 3 sekon
D. 4 sekon
E. 5 sekon

2.

Jawablah pertanyaan berikut!

Jika sebuah selang air menyemprotkan air ke atas dengan kecepatan 10 m/s pada sudut 37^o , berapakah jarak tempuh maksimum air tersebut!

A. 3,6 meter
B. 4,2 meter
C. 5,6 meter
D. 7,2 meter
E. 9,6 meter

3.

Jawablah pertanyaan berikut dengan benar!

Eko menendang bola di lapangan Lidah dengan sudut elevasi 45^o. Jatuhnya bola memiliki jarak horizontal 5 meter. Berapakah kecepatan awal tendangan Eko jika percepatan gravitasi 10 m/s²?

A. 5 m/s
B. 5 akar 2 m/s
C. 2 m/s
D. 2 akar 5 m/s
E. 5 akar 5 m/s

4.

Jawablah pertanyaan berikut!

Dedi menendang bola dengan kecepatan 40 m/s yang membentuk sudut elevasi 53^o. Berapakah waktu yang dibutuhkan bola untuk sampai di titik tertinggi ? (g = 10 m/s²).

A. 3,2 sekon
B. 3,6 sekon
C. 4,2 sekon
D. 4,8 sekon
E. 5,4 sekon

5.

Jawablah pertanyaan berikut!

Dimas menendang bola dengan kecepatan awal 5 m/s dan membentuk sudut 37^o. Berapakah ketinggian maksimum dari tendangan bola Dimas ?

A. 0,36 meter
B. 0,45 meter
C. 0,56 meter
D. 0,64 meter
E. 0,75 meter