Resultan Dua Gerak Lurus Beraturan Dapat Menghasilkan Sebuah

Pengertian Gerak Parabola

Tahukah Sobat Pintar, Apa Itu Gerak Parabola ?

Gerak Parabola merupakan resultan dari gerak lurus beraturan pada sumbu X dan gerak lurus berubah beraturan pada sumbu Y. Gerak parabola merupakan salah satu contoh gerak pada bidang datar. Sebagai contoh gerak parabola adalah gerakan peluru yang ditembakan dari sebuah meriam dengan kecepatan awal tertentu dan dengan sudut kecondongan tertentu pula. Ternyata lintasan yang dilalui oleh peluru berupa lintasan melengkung yang disebut gerak parabola.

Memahami Gerak Parabola

Untuk memahami gerak parabola terlebih dahulu kita perhatikan hasil perpaduan gerak dari sebuah benda yang melakukan dua gerakan langsung pada bidang datar. Misalnya, persamaan gerak pada :

Untuk mengetahui bentuk lintasan hasil perpaduannya terlebih dahulu kita lihat isi tabel di bawah ini!

( Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005)

Jika diambil nilai t yang berdekatan, maka grafik hasil perpaduan lintasan pada sumbu x dan sumbu y terlihat seperti di bawah ini.

( Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005)

Persamaan gerak pada sumbu x adalah persamaan gerak lurus beraturan. Persaman gerak pada sumbu y adalah persamaan gerak lurus berubah beraturan diperlambat. Ternyata gerak hasil perpaduannya berupa gerak parabola.

Untuk membahas gerak parabola, perhatikan dulu sketsa hasil pemotretan dua benda yang bergerak dari tempat yang sama.

( Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005)

Gambar diatas menunjukkan hasil pemotretan gerakan dua benda. Benda pertama jatuh bebas, sedangkan benda kedua dilempar dengan kecepatan awal v0 arah mendatar. Kedua benda jatuh ke bawah secara serempak. Gerakan arah vertikal mengikuti gerak lurus berubah beraturan dan gerak arah mendatar mengikuti gerak lurus beraturan. Lintasan yang dilalui oleh benda kedua adalah lintasan parabola.

Dalam tulisan berjudul
Discources On Two New Sciences, Galileo mengemukakan sebuah ide yang sangat berguna dalam menganalisis gerak parabola. Dia menyatakan bahwa gerak parabola dapat dipandang sebagai perpaduan gerak lurus beraturan pada sumbu horizontal (sumbu 10) dan gerak lurus berubah beraturan pada sumbu vertikal (sumbu y) secara terpisah.

Persamaan Gerak Parabola

Sobat pintar, lanjut ke topik selanjutnya…

Tiap gerakan ini tidak saling mempengaruhi tetapi gabungannya tetap menghasilkan gerak menuju ke bumi. Bagaimanakah bentuk persamaan gerak parabola tersebut? Perhatikan gambar berikut!

( Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005)

Gambar diatas merupakan sebuah benda yang dilempar dengan kecepatan awal v
_o

dan sudut kecondongan (sudut elevasi) sebesar
(alfa)
sehingga benda melakukan gerak parabola.

Jika kecepatan awal
5_o
diuraikan pada sumbu ten dan sumbu y di dapat
v_ox
dan
five_oy
dimana :

Nah Sobat, untuk selanjutnya mari kita bahas dulu gerakan benda pada sumbu ten dan sumbu yaaa…

Gerakan Benda pada Sumbu x dan Sumbu y

Gerak pada Sumbu ten (Gerak Lurus Beraturan)

Kecepatan awal adalah

Karena gerak pada sumbu ten adalah gerak lurus beraturan, maka kecepatan setelah t adalah :

Perpindahan yang ditempuh setelah t adalah :

Gerak pada Sumbu y (Gerak Lurus Berubah Beraturan)

Gerak pada sumbu y selalu mendapatkan percepatan ay = -g
dimana
one thousand
adalah percepatan gravitasi.

Kecepatan setelah t adalah
Five_ty
= V_oy
– gt

Perpindahan
yang ditempuh setelah t adalah

Tempat Kedudukan Setiap Saat (TK)

Tempat kedudukan benda setiap saat dinyatakan dengan koordinat TK = (Ten
_t
, Y
_t
)

Kecepatan dan Arah Kecepatan Setiap Saat

Kecepatan benda setiap saat

merupakan

resultan dari kecepatan benda pada arah sumbu x dan kecepatan benda pada arah sumbu y
, sehingga kecepatan benda setiap saat :

Jika arah kecepatan benda setiap saat dinyatakan dengan B, maka :

Kedudukan Benda pada Gerak Parabola

1. Kedudukan Benda di Tempat Tertinggi

Pada saat benda berada di

tempat tertinggi

(di titik A) arah kecepatan mendatar sehingga :

Dengan demikian,

waktu

yang diperlukan untuk mencapai tempat tertinggi :

Pada saat benda mencapai

tempat tertinggi
, maka

jarak mendatar

yang ditempuh:

Tinggi maksimum

yang dicapai :

ii. Kedudukan Benda di Tempat Terjauh

Pada saat benda di tempat terjauh (di titik B) maka Yt = 0

Waktu

yang diperlukan oleh sebuah benda untuk mencapai tempat terjauh :

Nilai tersebut

dua kali dari nilai waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tempat tertinggi
.

Jarak mendatar

yang ditempuh pada saat mencapai tempat terjauh :

Penerapan Gerak Parabola dalam Kehidupan

Sobat pintar, mengapa sih kok kita perlu mempelajari konsep gerak parabolah?

Ternyata, gerak parabola ini banyak sekali loh penerapan nya dalam kehidupan sehari-hari.

Gerak parabola

atau dikenal dengan sebutan

gerak peluru
karena gerak ini mirip dengan peluru yang ditembakkan
yang dipengaruhi oleh

percepatan gravitasi

yang menyebabkan gerak benda tersebut menjadi melengkung. Pada gerakan parabola ini gesekan antara benda dan udara di abaikan.

Kasus contoh gerak parabola dalam kehidupan sehari-hari dilihat dari awal bergerak nya benda dibagi menjadi dua, yaitu
:

• 
  
  Benda yang bergerak dengan sudut elevasi tertentu yang mencapai sumbu-y
  kemudian turun kembali
  
  
• 
  
  Benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu dengan keadaan benda tersebut ikut bergerak sebelum dijatuhkan sehingga benda memiliki kecepatan arah-x.
  
  
  

Untuk mengetahui lebih lengkapnya, yuk simak penjelasannya…

i. Gerak Parabola pada Kegiatan Olahraga

Kasus yang pertama adalah sering dijumpai dalam kegiatan olahraga, contoh nya lemparan bola basket, pukulan bola golf, tendangan melambung pada pertandingan sepak bola, dan masih banyak lagi.

Pada gambar tersebut bola basket dilempar ke atas dengan sudut elevasi tertentu dan pada sudut tertinggi bola basket hanya memiliki kecepatan pada arah-x
sehingga bola membentuk lintasan parabola.

1.

Jawablah pertanyaan berikut!

Redy melempar bola basket dengan kecepatan twenty m/due south dan sudut elevasi
30
^o. Waktu yang dibutuhkan bola basket untuk sampai dititik tertinggi adalah… (g = 10 1000/southⁱⁱ)

A. ane sekon
B. 2 sekon
C. iii sekon
D. 4 sekon
E. v sekon

2. Jika sebuah selang air menyemprotkan air ke atas dengan kecepatan 10 thousand/southward pada sudut 37^o
berapakah jarak tempuh maksimum air tersebut.
A. iii,vi meter
B. four,2 meter
C. 5,6 meter
D. seven,8 meter
E. 9,vi meter

3.

Eko menendang bola di lapangan Lidah dengan sudut elevasi 45^o. Jatuhnya bola memiliki jarak horizontal five meter. Berapakah kecepatan awal tendangan Eko jika percepatan gravitasi 10 chiliad/sⁱⁱ?

four.

Dedi melempar bola basket dengan kecepatan 20 m/s yang membentuk sudut elevasi 30^o. Berapakah waktu yang dibutuhkan bola basket untuk sampai dititik tertinggi ? (k = x m/due south).

A. 1 sekon
B. 2 sekon
C. iv sekon
D. 8 sekon
East. 10 sekon

5.

Dimas menendang bola dengan kecepatan awal 5 grand/s dan membentuk sudut 37^o. Berapakah ketinggian maksimum dari tendangan bola dimas ?

A. 0,36
B. 0,45
C. 0,67
D. 0,23
E. 0,47