Gerak Parabola

Gerak parabola disebut juga gerak peluru. Gerak parabola adalah gerak yang lintasannya berbentuk parabola atau melengkung.

Gerak parabola merupakan gabungan antara gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dan gerak lurus beraturan (GLB). Sumbu x mewakili gerak lurus beraturan (GLB). Sumbu y mewakili gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Contoh :
- Gerak peluru meriam saat ditembakkan.
- Gerak benda saat dilempar atau ditendang.
- Gerak seseorang saat melompat.

Rumus gerak parabola pada sumbu x (horizontal) :
Vx = Vox = Vo . Cos ɵ
x = Vox . t = Vo . Cos ɵ . t

Keterangan :
Vox adalah kecepatan awal pada sumbu x (m/s)
Vx adalah kecepatan setelah waktu t pada sumbu x (m/s)
x adalah kedudukan benda pada sumbu x (m)
t adalah waktu (s)

Rumus gerak parabola pada sumbu y (vertikal) :
Voy = Vo . Sin ɵ
Vy = Vo . Sin ɵ - g . t
y = Vo . Sin ɵ . t – ½ . g . t2

Keterangan :
Voy adalah kecepatan awal pada sumbu y (m/s)
Vy adalah kecepatan setelah waktu t pada sumbu y (m/s)
y adalah kedudukan benda pada sumbu y (m)

Rumus gerak vertikal ke atas :
Vy = Voy – g . t = Vo Sin ɵ - g . t
V = Voy . t – ½ . g . t2              

Keterangan :
g adalah percepatan gravitasi (m/s2)

Rumus kecepatan total :
VR2 = Vx2 + Vy2
Tan ɵ = Vy/Vx

Keterangan :
VR adalah kecepatan total (m/s)

Rumus waktu ketinggian maksimum :
tp = Vo . Sin ɵ
      g

Keterangan :
Vo adalah kecepatan awal (m/s)
tp adalah waktu mencapai ketinggian maksimum (s)

Untuk kecepatan benda pada ketinggian maksimum adalah nol (Vy = 0)

Rumus waktu untuk kembali ke posisi awal setelah mencapai ketinggian maksimum :
tT = 2 . tp = 2 . Vo . Sin ɵ
                g

Keterangan :
tT adalah waktu mencapai jarak maksimum (s)

Rumus ketinggian maksimum :
hmax = Vo2 Sin 2 ɵ
         2 . g

Rumus jarak maksimum :
Xmax = Vo2. 2. Sin ɵ Cos ɵ
             g
Xmax = Vmax . t

Contoh 1 :
Sebuah batu dilemparkan ke arah horizontal pada ketinggian 150 m. Jika batu jatuh pada jarak 60 m dari tempat pelemparan, berapa kecepatan awal batu tersebut ?

Jawab :
Diketahui bahwa :
ɵ = 0
h = 150 m
x = 60 m
g = 10 m/s2

h = ½ . g . t2
150 = ½ . 10. t2
150 = 5 . t2
150/5 = t2
30 = t
5,5 = t

Maka,
x = Vo . Cos ɵ . t
60 = Vo . Cos 0o. 5,5
60 = Vo . 1 . 5,5
60/5,5 = Vo
10,9 = Vo
11 = Vo

Contoh 2 :
Jika sebuah bola dilemparkan dengan sudut elevasi 35o dan kecepatan awal 25 m/s. Berapa tinggi maksimum yang dicapai benda tersebut ?

Jawab :
Diketahui bahwa :
Vo = 25 m/s
ɵ = 35o
g = 10 m/s2

hmax = Vo2 Sin 2 ɵ
         2 . g
       = (25)2. Sin (35o)2
            2 . 10
       = 625 . (5,9)2
           20
       = 625 . 34,81
            20
       = 21756,25
           20
       = 1087,8125 = 1088 m

Contoh 3 :
Sebuah peluru meriam ditembakkan dengan kecepatan 65 m/s. Sudut elevasi tembakan 45o, berapa waktu peluru untuk mencapai titik maksimum ?

Jawab :
Diketahui bahwa :
Vo = 65 m/s
ɵ = 45o

tp = Vo . Sin ɵ
       g
   = 65 . Sin 45o
        10
   = 65 . ½ 2
       10
   = 65 . ½ . 1,4
        10
   = 65 . 0,7
          10
   = 45,5/10 = 4,55 s = 5 s

Contoh 4 :
Sebuah selang air menyemprotkan air ke atas dengan kecepatan 15 m/s. Sudut elevasi 25o, berapa jarak maksimum yang ditempuh air ?

Jawab :
Diketahui bahwa :
Vo = 15 m/s
ɵ = 25o
g = 10 m/s2

Xmax = Vo2. 2. Sin ɵ Cos ɵ
             g
       = (15)2 . 2 . Sin 25o . Cos 25o
                  10
       = 225 . 2 . 0,4 . 0,9
              10
       = 162/10 = 16,2 m

Contoh 5 :
Sebuah peluru meriam ditembakkan dengan sudut 60o dan kecepatan awal 45 m/s. Berapa ketinggian maksimum yang dapat dicapai peluru tersebut ?

Jawab :
Diketahui bahwa :
Vo = 45 m/s
ɵ = 60o
g = 10 m/s2

hmax = Vo2 Sin 2 ɵ
         2 . g
      = (45)2 . Sin (60o)2
        2 . 10
 = 2025 . ( ½ 3)2
       20
 = 2025 . (0,9)2
       20
 = 2025 . 0,81
      20
 = 1640,25/20 = 82,0125 = 82 m

Komentar

Populer Minggu Ini

4 Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam Mengarang

Menilai Kepribadian Manusia Berdasarkan Tatapan Mata

Hambatan Shunt Dan Hambatan Muka Atau Depan

Cara Menghitung Perbedaan Waktu (WIB, WIT, WITA Dan GMT)

Analisis Sintaksis Dan Tree Diagram Syntax

Persen Dan Permil

Filosofi Kartu Joker

Penggunaan Enough, Quite, Pretty, Rather Dan Fairly

Stressed Syllable dan Unstressed Syllable

Penggunaan Besides, Apart From, In Addition, Than, Furthermore, Moreover, After that, Meanwhile dan Meantime