Home BAHAN BELAJAR FISIKA Waktu Untuk Mencapai Titik Tertinggi Gerak Parabola

Waktu Untuk Mencapai Titik Tertinggi Gerak Parabola

by CerdaskanKita

– Ketinggian Maksimum Gerak Parabola. Sebagai perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB), gerak parabola terdapat sifat dari kedua jenis gerak lurus tersebut. Dalam arah mendatar, benda mengalami gerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap lagikan dalam arah vertikal benda mengalami gerak lurus berubah beraturan dengan kecepatan yang berubah secara teratur lantaran adanya dampak percepatan gravitasi. Dalam arah mendatar (sumbu-x), benda mengalami perpindahan yang disebut jarak tempuh lagikan dalam arah vertikal (sumbu-y), benda mengalami perubahan ketinggian. Lalu, berapa waktu yang diperlukan supaya benda sanggup mencapai titik tertinggi dalam gerak parabola? Pada hari ini ini, Edutafsi akan membahas korelasi antara waktu dengan ketinggian maksimum untuk benda yang bergerak parabola.

Sebelumnya sudah kita bahas bahwa gerak parabola sanggup diuraikan menjadi GLB dan GLBB. Nah, lantaran kita berbicara seputar ketinggian, maka yang kita tinjau merupakan gerak pada bidang vertikal atau sumu-y. Oleh lantaran itu konsep yang harus kita kuasai merupakan konsep GLBB.

Poin penting yang harus kita ingat merupakan waktu yang diperlukan benda untuk mencapai ketinggian maksimum merupakan sama dengan waktu yang diperlukan benda untuk bergerak dari ketinggian maksimum ke titik henti atau jarak terjauh. Dengan kata lain, waktu yang diperlukan untuk naik sama dengan waktu untuk turun.

 Sebagai perpaduan antara gerak lurus beraturan  WAKTU UNTUK MENCAPAI TITIK TERTINGGI GERAK PARABOLA

Hubungan antara ketinggian benda dengan waktu tempuh sanggup dilihat dari rumus berikut:

y = voy . t ± ½ gt2

Keterangan :
y = ketinggian benda pada detik ke-t (m)
voy = kecepatan awal benda pada sumbu-y (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu yang dibutuhakan (s)

Penggunaan tanda ± :
Jika benda begerak ke atas, maka harga percepatan gravitasi bernilai negatif sesampai lalu kita gunakan tanda kurang (-), sebaliknya apabila benda bergerak turun maka percepatan gravitasi bernilai aktual sesampai lalu kita gunakan tanda aktual (+).

Baca Juga:   Menentukan Energi Potensial Gravitasi Dan Potensial Gravitasi

Selanjutnya kembali kita ingat korelasi antara kecepatan awal (vo) dengan kecepatan awal dalam arah vertikal atau sumbu-y (voy).

voy = vo . sin θ

Keterangan :
vo = kecepatan awal benda (m/s)
voy = kecepatan awal benda pada sumbu-y (m/s)
θ = sudut elevasi, sudut antara kecepatan awal dan sumbu datar

Berdasarkan korelasi tersebut, maka rumus ketinggian benda untuk gerak parabola yang bergerak naik sanggup kita ubah menjadi:

y = vo. sin θ . t − ½ gt2

Waktu untuk Mencapai Ketinggian Maksimum

Coba perhatikan kembali rumus menghitung ketinggian beda di atas. Pada rumus tersebut kita lihat ada besaran waktu (t). Itu artinya kita sanggup menghitung waktu menurut rumus tersebut apabila ketinggiannya diketahui. Tapi apabila kita memakai rumus itu maka perhitungannya akan sedikit rumit lantaran melibatkan persamaan kuadrat.

Lalu bagaimana cara memilih waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian maksimum apabila ketinggiannya tak diketahui? Nah, untuk soal menyerupai itu kita sanggup menurunkannya dari rumus di bawah ini:

vy = vo . sin θ − gt

Keterangan :
vy = kecepatan benda pada ketinggian tertentu (m/s)
vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu yang diperlukan (s)

Nah, selanjutnya ingat konsep penting bahwa pada gerak parabola, saat benda mencapai ketinggian maksimum (y max), maka kecepatan benda pada sumbu-y merupakan sama dengan nol (vy = 0).

Dengan demikian, dari rumus di atas kita peroleh:
vy = vo . sin θ − gt
0 = vo . sin θ − gt
gt = vo . sin θ
t = vo . sin θ / g

Dengan demikian, waktu untuk mencapai ketinggian maksimum pada gerak parabola sanggup kita tentukan dengan rumus berikut:

tp = vo . sin θ
g

Keterangan :
tp = waktu puncak, waktu untuk mencapai ketingian maksimum (s)
vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
θ = sudut elevasi, sudut antara kecepatan awal dengan sumbu datar.

Baca Juga:   Kumpulan Rumus Dan Rangkuman Perihal Radiasi Benda Hitam

Contoh Soal 1 :
Sebuah bola ditendang dengan kemiringan 30o sesampai lalu bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan gravitasi di kawasan itu merupakan 10 m/s2, maka tentukanlah waktu yang diperlukan bola untuk mencapai titik tertinggi.

Pembahasan :
Dik : vo = 20 m/s, θ = 30o, g = 10 m/s2
Dit : tp = … ?

Berdasarkan rumus waktu puncak:

⇒ tp = vo . sin θ
g
⇒ tp = 20 . sin 30o
10
⇒ tp = 20 . ½
10
⇒ tp = 10
10

⇒ tp = 1 sekon

Jadi, waktu yang diperlukan bola untuk mencapai titik tertinggi merupakan 1 detik.

Contoh soal 2 :
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan awal Vo dan sudut elevasi 37o. Jika ketinggian maksimum yang dicapai benda merupakan 20 m, maka tentukanlah waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian tersebut.

Pembahasan :
Dik : θ = 37o, y max = 45 m

Perhatikan rumus ketinggian maksimum berikut:

⇒ ymax = vo2 . sin2 θ
2g
⇒ ymax = (vo . sin θ)2
2g

Dari rumus di atas, kita peroleh:
⇒ (vo . sin θ)2 = ymax . 2g
⇒ (vo . sin θ) = √2 ymax .g 

Selanjutnya, substitusi vo . sin θ ke dalam rumus waktu puncak:

⇒ tp = vo . sin θ
g
⇒ tp = 2 ymax .g
g
⇒ tp = 2 (20) (10) 
10
⇒ tp = 20
10

⇒ tp = 2 sekon

Jadi, waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi merupakan 2 detik.

You may also like