Cara Cepat Fisika SMA dan SMP

MEMADU GERAK - GERAK PARABOLA

Cara Pintar Cepat Pintar Fisika - Gerak parabola atau gerak peluru merupakan satu jenis gerak di mana benda diberi kecepatan awal lalu gerakan benda sepenuhnya dipengaruhi gaya gravitasi. Gerak parabola merupakan gerak dua dimensi, gabungan dari gerak pada arah horizontal dan vertikal, berbeda dengan gerak lurus atau gerak jatuh bebas yang merupakan gerak satu dimensi.Perpaduan GLB dan GLBB, menghasilkan Gerak Parabola.

ANALISA GERAK PARABOLA

MEMADU GERAK - GERAK PARABOLA

Gerak peluru atau parabola pada dasarnya merupakan perpaduan antara gerak horizontal (searah dengan sumbu x) dengan vertikal (searah sumbu y). Pada gerak horizontal bersifat GLB (Gerak Lurus Beraturan) karena gesekan udara diabaikan. Sedangkan pada serak vertikal bersifat GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan) karena pengaruh percepatan gravitasi bumi (g).

A. Analisa Komponen sumbu x.

Karena komponen sumbu x adalah GLB, maka kecepatan terhadap sumbu x adalah konstan, sebesar: $v_{x}=v_{_{o}}\cos\theta$ maka:
MEMADU GERAK - GERAK PARABOLA

Jarak mendatar: \[ x=v_{o}.t\cos \theta\] Jarak tembak Maksimum: \[ x_{max}=\frac{v_{o}^{2}\sin2 \theta}{g}\]

B. Analisa Komponen sumbu y.

Komponen sumbu y adalah GLBB, maka kecepatan terhadap sumbu y akan berubah sesuai waktu dengan kecepatan awal sumbu y adalah:\[ v_{oy}=v_{o}\sin \theta\] Persamaan kecepatan terhadap sumbu y dapat dituliskan: \[ v_{y}=v_{o}\sin \theta - gt...(1)\]\[ h=v_{o}t\sin \theta - \frac{1}{2}gt^2...(2)\]\[ v_{y}^{2}=v_{o}^{2}\sin ^{2}\theta-2gh...(3)\] Karena $v_{x}$ dan $v_{y}$ saling tegak lurus, maka kecepatan benda setiap saat adalah:\[ v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}\] Ketika benda berada pada puncak lintasan atau pada ketinggian maksimum, komponen kecepatan pada sumbu y akan bernilai nol ($v_{y}=0$) sehingga:\[ v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}\\v=\sqrt{v_{x}^{2}+0^{2}}\\v=v_{x}=v_{o}\cos \theta\] dan dengan mensubstitusi $v_{y}=0$ ke persamaan (1) diperoleh waktu yang dibutuhkan peluru sampai mencapai titik tertinggi ($h_{max}$) adalah: \[ t_{max}=\frac{v_{o}\sin \theta}{g}\]lama peluru berada di udara: \[ t_{udara}=2\frac{v_{o}\sin \theta}{g}\]dan dengan mensubstitusi $v_{y}=0$ ke persamaan (3) diperoleh tinggi maksimum $h_{max}$ yang dapat dicapai peluru adalah: \[ h_{max}=\frac{v_{o}^{2}\sin ^{2}\theta}{2g}\] Lintasan benda berupa parabola terbuka ke bawah, tentu akan mengikuti persamaan kwadrat dalam variabel x dan y, persamaan tersebut dapat dituliskan:\[ y=x\tan \theta -\frac{g.x^{2}}{2v_{o}^{2}\cos ^{2}\theta }\]Karena di titik tertinggi $v_{y}=0$ maka $v=v_{x}=v_{o}\cos \theta$ maka energi di titik tertinggi menjadi:\[ E_{k}=E_{ko}\cos ^{2}\theta\] dan\[ E_{p}=E_{ko}\sin ^{2}\theta\]
dimana $E_{ko}=\frac{1}{2}mv_{o}^{2}$

Contoh soal:
Sebutir peluru ditembakkan membentuk sudut $30^o$ terhadap permukaan tanah dengan kecepatan awal 100 m/s. Tentukan :
  1. Ketinggian maksimum
  2. Kelajuan peluru pada ketinggian maksimum
  3. Selang waktu peluru tiba di permukaan tanah
  4. Jarak horisontal terjauh yang dicapai peluru
Jawaban dari Pak Dimpun

  1. Ketinggian maksimun: \[ h_{max}=\frac{v_{o}^{2}\sin ^{2}\theta}{2g}\\h_{max}= \frac{100^{2}\sin ^{2}30^o}{2.10}\\h_{max}=125m\]
  2. Kelajuan di titik tertinggi \[ v=v_{o}\cos \theta\\v=100\cos30^o\\v=100.0,5\sqrt{3}\\v=50\sqrt{3} m/s\]
  3. Selang waktu peluru tiba di permukaan tanah \[ t_{udara}=2\frac{v_{o}\sin \theta}{g}\\t_{udara}=2\frac{100\sin30^{o}}{10}\\t_{udara}=10det\]
  4. Jarak horisontal terjauh yang dicapai peluru\[ x_{max}=\frac{v_{o}^{2}\sin2 \theta}{g}\\x_{max}=\frac{100^{2}\sin2.30^{o}}{10}\\x_{max}=500\sqrt{3}m\]
    1. Lebih lanjut tentang Soal dan Pembahasan Gerak Parabola:

      GERAK PARABOLA PADA BIDANG MIRING
      Soal dan Pembahasan Gerak Parabola

      Selamat belajar dan sukses!

Terimakasih telah mempelajari:" MEMADU GERAK - GERAK PARABOLA " Silahkan Pelajari Artikel kami berikutnya.....