Home BAHAN BELAJAR FISIKA Cara Memilih Arah Kecepatan Gerak Parabola

Cara Memilih Arah Kecepatan Gerak Parabola

by CerdaskanKita

Sebagaimana yang kita tahu, kecepatan merupakan besaran vektor yang terdapat nilai dan arah. Itu artinya, selain memilih berapa besar kecepatan benda, terkadang kita juga diminta untuk memilih arah kecepatan tersebut. Jika benda bergerak dengan lintasan lurus mendatar atau vertikal, maka arah kecepatan akan sangat gampang untuk ditentukan ialah sesuai dengan arah gerak benda. Jika benda bergerak ke atas, maka arah kecepatan benda juga ke atas. Jika benda bergerak ke kiri, maka arah kecepatannya juga ke kiri dan begitu pula arah lainnya. Lalu, bagaimana dengan gerak parabola? Bagaimana cara memilih arah kecepatan pada gerak parabola? Sesuai dengan namanya, gerak parabola terdapat lintasan mirip kurva parabola sesampai kemudian arah kecepatannya selalu berubah mengikuti lintasan tersebut.

Pada titik awal gerak, arah kecepatan benda ditentukan oleh sudut elevasi ialah besar sudut antara kecepatan awal dengan bidang datar. Arah kecepatan tersebut membentuk kemiringan terhadap bidang datar. Pada hari ini ini, Bahanbelajarsekolah.blogspot.com akan membahas cara memilih arah kecepatan benda pada ketinggian tertentu atau sesudah bergerak selama t detik.

Arah kecepatan biasanya dinyatakan dengan arah mata angin atau menurut titik pola yang menjadi tujuan gerak. Misalnya benda bergerak dari titik A ke B, maka arah gerak sanggup dinyatakan menuju titik B.

Akan tenamun, untuk gerak yang melibatkan sudut elevasi mirip gerak parabola, maka diperlukan penterangan perihal arah yang lebih spesifik lantaran arah di sebarang titik selalu berbeda. Untuk itu, arah kecepatan sanggup dinyatakan dengan kemiringan terhadap bidang datar.

 kecepatan merupakan besaran vektor yang terdapat nilai dan arah CARA MENENTUKAN ARAH KECEPATAN GERAK PARABOLA

Dengan kata lain, arah kecepatan sanggup dinyatakan dengan besar sudut antara kecepatan dan bidang datar. Selain itu, arah kecepatan juga sanggup dinyatakan dalam nilai sin, cos, atau tan dari sudut tersebut. Setelah nilai sin, cos, atau tan diketahui, kita sanggup memilih besar sudutnya.

Baca Juga:   Kumpulan Rumus Momen Inersia Untuk Beberapa Benda Khusus

Pada gerak parabola, kecepatan awal benda diuraikan dalam arah mendatar dan arah vertikal menjadi vox dan voy. Pada ketinggian tertentu, kita sanggup memilih besar kecepatan benda sesudah t detik dalama arah mendatar dan vertikal vx dan vy.

Jika vx dan vy diketahui, maka arah kecepatan sanggup dihitung dengan rumus:

tan θ = vy
vx

Keterangan :
θ = besar sudut antara kecepat kecepatan (v) dan bidang datar
vx = kecepatan sesudah t detik pada sumbu-x (m/s)
vy = kecepatan sesudah t detik pada sumbu-y (m/s)

Untuk melihat bagaimana perubahan sudut atau arah kecepatan pada gerak parabola, perhatikan gambar di atas. Pada gambar di atas terdapat lima titik yang mewakili lintasan benda ialah titik A, B, C, D, dan E. Titik A merupakan titik awal atau posisi awal gerak, titik C merupakan titik tertinggi atau ketinggian maksimum, dan titik E merupakan titik final atau titik henti.

Pada titik A, arah kecepatan benda merupakan sama dengan besar sudut elevasinya ialah besar sudut antara kecepatan awal benda (vsub>o) dengan bidang datar atau sumbu-x.

Ketika mencapai titik B, kecepatan benda dalam arah vertikal (vy) berkurang lagikan kecepatan dalam arah mendatar (vx) tetap. Karena vy menurun, maka besar sudut antara v dengan bidang datar juga berkurang (lihat kemiringannya berkurang).

Pada titik tertinggi ialah titik C, kecepatan benda dalam arah vertikal sama dengan nol (vy = 0) sesampai kemudian kecepatan total benda pada titik itu merupakan sama dengan kecepatan benda dalam arah mendatar (v = vx). Dengan demikian, arah kecepatannya juga sama dengan arah vx ialah ke kanan.

Setelah benda turun kembali dan mencapai titik D, kecepatan benda dalam arah vertikal kembali muncul lantaran imbas gravitasi sesampai kemudian kecepatan benda pada titik itu membentuk sudut terhadap bidang datar. Arah atau keimiringan kecepatannya sesuai dengan sudut yang terbentuk.

Baca Juga:   Pengaruh Posisi Benda Terhadap Sifat Bayangan Lensa Cembung

Pada titik E, sesaat sebelum benda menyentuh tanah dan berhenti, maka arah kecepatannya akan mendekati atau sama dengan arah kecepatan awalnya pada titik A. Sesaat sesudah itu benda mneyentuh tanah dan berhenti.

Contoh Soal :
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal 25 m/s dan sduut elevasi 53. Tentukanlah:
a. Arah kecepatan sesudah 1 detik
b. Arah kecepatan pada titik tertinggi

Pembahasan :
Dik : vo = 25 m/s, θ = 53o, g = 10 m/s2

a. Arah kecepatan sesudah t = 1 s
Pertama-tama kita tentukan dahulu besar vx dan vy sesudah benda bergerak selama 1 detik.

Kecepatan pada sumbu-x:
⇒ vx = vox
⇒ vx = vo cos θ
⇒ vx = 25 cos 53o
⇒ vx = 25(3/5)
⇒ vx = 15 m/s

Kecepatan pada sumbu-y:
⇒ vy = voy – gt
⇒ vy = vosin θ – gt
⇒ vy = 25 sin 53o – 10(1)
⇒ vy = 25 (4/5) – 10
⇒ vy = 20 – 10
⇒ vy = 10 m/s

Arah kecepatan benda:

⇒ tan θ = vy
vx
⇒ tan θ = 10 m/s
15 m/s

⇒ tan θ = 2/3
⇒ θ ≈ 33o

Jadi, apabila dinyatakan dalam sudut. Arah kecepatan benda sesudah t detik membentuk kemiringan terhadap sumbu-x sebesar kurang lebih 33o. Lihat bahwa kemiringannya jadi lebih kecil dari kemiringan awal 53o.

a. Arah kecepatan pada titi tertinggi, vy = 0
Untuk soal mirip ini kita tak perlu menghitung kecepatan pada sumbu-x dan sumbu-y lantaran arah kecepatan niscaya sama dengan arah kecepatan pada sumbu-x ialah lurus ke kanan. Tapi untuk membuktikannya mari kita hitung menurut rumus.

Kecepatan pada sumbu-x: ⇒ vx = vox
⇒ vx = vo cos θ
⇒ vx = 25 cos 53o
⇒ vx = 25(3/5)
⇒ vx = 15 m/s

Arah kecepatan benda:

⇒ tan θ = vy
vx
⇒ tan θ = 0
15

⇒ tan θ = 0
⇒ θ = 0o

Baca Juga:   Kecepatan Awal Benda Gerak Lurus Berubah Beraturan Glbb

Dari perhitungan di atas maka jelas terlihat bahwa kecepatan benda tak membentuk sudut terhadap sumbu-x (θ = 0o). Itu artinya vektor kecepatannya lurus dalam arah mendatar ke arah kanan.

You may also like