Home BAHAN BELAJAR FISIKA Menentukan Kecepatan Awal Gerak Parabola

Menentukan Kecepatan Awal Gerak Parabola

by CerdaskanKita

Pada gerak parabola, poin penting yang harus kita pahami merupakan pandang gerak parabola sebagai gerak dalam dua arah ialah dalam arah mendatar atau sumbu-x dan dalam arah vertikal atau sumbu-y. Dalam arah mendatar, benda bergerak lurus beraturan (GLB) lagikan dalam arah vertikal benda bergerak lurus berubah beraturan (GLBB). Karena gerak parabola sanggup diuraikan sebagai dua gerak lurus GLB dan GLBB, maka kecepatan benda juga sanggup diurai atau diproyeksikan pada sumbu-x dan sumbu-y sesuai dengan hukum vektor. Dengan kata lain, kecepatan benda pada gerak parabola merupakan resultan dari kecepatan pada sumbu-x dan sumbu-y. Kali ini bahanbelajarsekolah.blogspot.com akan membahas cara memilih kecepatan awal benda apabila jarak dan ketinggian maksimumnya diketahui.

Sebelum kita membahas lebih jauh kekerabatan antara kecepatan awal dengan ketinggian maksimum dan jarak mendatar maksimum, ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu kekerabatan antara kecepatan awal dengan kecepatan pada sumbu-x dan sumbu-y.

Dengan kata lain kita akan melihat bagaimana proyeksi kecepatan awal benda terhadap sumbu-x dan sumbu-y. Proyeksi kecepatan awal (Vo) pada sumbu-x disebut kecepatan awal dalam arah mendatar (Vox) lagikan proyeksi kecepatan awal pada sumbu-y disebut kecepatan awal dalam arah vertikal (Voy).

Hubungan antara Vo, Vox, dan Voy sanggup kita lihat melalui rumus berikut ini:

Vox = Vo cos θ
Voy = Vo sin θ

Keterangan :
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
Vox = kecepatan awal benda dalam arah mendatar (m/s)
Voy = kecepatan awal benda dalam arah vertikal (m/s)
θ = sudut antara kecepatan awal dengan bidang datar.

Baca Juga:   Memahami Aturan Newton Dan Penerapannya

Hubungan Vo dengan Ketinggian dan Jarak Maksimum

Ketinggian maksimum (h max atau ymax) merupakan titik tertinggi yang sanggup ditempuh oleh benda pada gerak parabola. Ketinggian maksimum menjadi titik balik gerak benda yang kembali bergerak turun.

Jarak mendatar maksimum (smax atau xmax) merupakan titik terjauh yang sanggup ditempuh oleh benda pada gerak parabola. Jarak mendatar maksimum merupakan titik tamat yang menjadi pemberhentian benda.

Ketinggian maksimum dan jarak mendatar maksimum yang ditempuh oleh suatu benda sanggup dihitung memakai rumus berikut:

ymax = Vo2 sin2 θ
2g
xmax = Vo2 sin 2θ
g

Keterangan :
ymax = ketinggian maksimum (m)
ymax = jarak mendatar maksimum (m)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
θ = sudut antara kecepatan awal dengan bidang datar.

Berdasarkan kedua rumus di atas, maka kecepatan awal benda sanggup dihitung dengan salah satu dari rumus berikut:

Vo2 = 2g . ymax
sin2 θ
Vo2 = g . xmax
sin 2θ

Contoh Soal :
Sebuah benda dilempar dengan kecepatan awal Vo dan sudut elevasi 60o. Jika jarak mendatar yang ditempuh benda ketika benda berada pada ketinggian maksimum merupakan 10√3 meter, maka hitunglah kecepatan awal benda.

Pembahasan :
Dik : xhmax = 10√3 m, θ = 60o
Dit : Vo = …?

Karena pada soal diketahui jarak mendatarnya, maka kita sanggup gunakan kekerabatan antara kecepatan awal dengan jarak mendatar maksimum. Namun perlu diingat konsep dasar ihwal jarak mendatar.

Pada gerak parabola, ketika benda mencapai titik tertinggi atau ketinggian maksimum, maka jarak mendatar yang ditempuh benda merupakan setengah dari jarak mendatar maksimumnya.

xhmax = ½ xmax

Keterangan :
xmax = jarak mendatar maksimum yang ditempuh benda (m)
xhmax = jarak mendatar yang ditempuh ketika ketinggian maksimum (m)

Baca Juga:   Ciri-Ciri Lensa Cekung Dan Kegunaannya Sehari-Hari

Dengan demikian dari soal kita ketahui bahwa:
⇒ xmax = 2 . xhmax
⇒ xmax = 2 . 10√3 
⇒ xmax = 20√3 m

Kecepatan awal benda:

⇒ Vo2 = g . xmax
sin 2θ
⇒ Vo2 = 10 (20√3)
sin 2(60o)
⇒ Vo2 = 200√3
sin 120o
⇒ Vo2 = 200√3
½√3

⇒ Vo2 = 400
⇒ Vo = 20 m/s

Jadi, kecepatan awal benda merupakan 20 m/s.

Demikianlah pembahasan singkat seputar cara memilih kecepatan awal pada gerak parabola. Untuk subtopik terkait gerak parabola, klik link pada tabel subtopik. Jika artikel ini bermanfaat, silahkan bagikan kepada teman anda melalui tombol share yang tersedia.

You may also like