Study Belajar Dari Rumah: ➤ Gerak Parabola Pengertian Rumus Dan Contoh Soal Gerak Parabola

Minggu, 13 Januari 2019

➤ Gerak Parabola Pengertian Rumus Dan Contoh Soal Gerak Parabola

Gerak Parabola juga dikenal sebagai Gerak Peluru. Dinamakan Gerak parabola karena lintasannya berbentuk parabola, bukan bergerak lurus. Contoh bentuk gerak ini dapat kita lihat pada gerakan bola saat dilempar, gerakan pada peluru meriam yang ditembakkan, gerakan pada benda yang dilemparkan dari pesawat dan gerakan pada seseorang yang melompat maju.

Agar kamu memahami materi ini dengan baik, kamu harus memahami terlebih dahulu materi berikut:

Untuk mempermudah pemahaman kamu, perhatikan gambar lintasan gerak parabola dan komponennya di bawah ini.

contoh soal gerak parabola

[Sumber Gambar: Douglas C. Giancoli, 2005]

Jika kita memerhatikan gambar diatas, kita dapat menyimpulkan bahwa gerak parabola memiliki 3 titik kondisi,

Pada titik A, merupakan titik awal gerak benda. Benda memiliki kecepatan awal $(V_0)$ .

Pada titik B, benda berada di akhir lintasannya.

Pada titik C, merupakan titik tertinggi benda. Benda berada pada ketinggian maksimal $(y_{maks})$ , pada titik ini kecepatan vertikal benda besarnya 0 (nol) ( $V_{y \: di \: titik \: C} = 0$ ).

Gerak Parabola merupakan gabungan dari dua komponen gerak, yakni komponen gerak horizontal (sumbu x) dan komponen gerak vertikal (sumbu y).

Mari kita bahas kedua komponennya:

Contoh Soal Gerak ParabolaSoal 1:

Seorang stuntman melaju mengendarai sepeda motor menuju ujung tebing setinggi 50 m. Berapa kecepatan yang harus dicapai motor tersebut saat melaju dari ujung tebing menuju landasan dibawahnya sejauh 90 m dari tebing? Abaikan gesekan udara.

Pembahasan:

Gambarkan terlebih dahulu lintasan gerak parabola objek tersebut. Perhatikan gambar dibawah ini:

soal gerak parabola

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Kemudian kita identifikasi komponen-komponen yang diketahui,

$x_{max} = 90 m \qquad a_x = 0 \qquad y_c = y_0 = 0 \newline \newline a_y = -g = - 9,8 m/s^2 \qquad y_b = -50$ m.

$V_{y0} = 0$ , jadi kita tahu bahwa $V_{x0} = V_0$

Dengan rumus untuk mencari ketinggian benda, kita bisa mendapatkan waktu tempuh:

$y = V_{y0} t - \frac{1}{2} gt^2 \newline \newline y = 0 - \frac{1}{2} gt^2 \newline \newline y = - \frac{1}{2} gt^2 \newline \newline t^2 = \frac{2y}{-g} \Longrightarrow t = \sqrt{\frac{2y}{-g}} = \sqrt{\frac{2 (-50 m)}{- 9,8 m/s^2}} \newline \newline t = 3,19 s$

Dengan rumus untuk mencari jarak tempuh, kita bisa mendapatkan kecepatan motor:

$x = V_{x0} \times t \newline \newline V_{x0} = \frac{x}{t} = \frac{90 m}{3.19 s} = 28,21 \: m/s$ .

Jadi, kecepatan yang harus dicapai harus sebesar 28,21 m/s atau sekitar 100 km/h (101,55 km/h).

SOAL 2

Sebuah bola ditendang membentuk sudut ( $\theta_0 = 37^{\circ}$ ) dengan kecepatan . Hitunglah (a) ketinggian maksimum bola, (b) waktu tempuh bola hingga bola mendarat di tanah (c) seberapa jauh bola mencapai tanah, (d) kecepatan bola di ketinggian maksimum, dan (e) percepatan saat ketinggian maksimum. Abaikan gesekan udara dan rotasi pada bola.

Pembahasan:

Gambarkan terlebih dahulu lintasan gerak parabola objek tersebut. Perhatikan gambar dibawah ini.

contoh soal gerak parabola

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Kita cari kedua komponen kecepatannya:

$V_{x0} = V_0 \cos 37^{\circ} = 20 m/s \times 0,799 = 16 m/s \newline \newline V_{y0} = V_0 \sin 37^{\circ} = 20 m/s \times 0,602 = 12 m/s$ .

(a) Dengan menggunakan rumus kecepatan komponen vertikal, kita mendapat selang waktu tempuh saat bola mencapai titik tertinggi.

$V_y = V_{y0} - gt \newline \newline 0 = V_{y0} - gt \newline \newline V_{y0} = gt \newline \newline t = \frac{V_{y0}}{g} = \frac{12 m/s}{9,8 m/s^2} = 1,22 s$

Kemudian, kita pakai rumus untuk mencari ketinggian benda:

$y = V_{y0} t - \frac{1}{2} gt^2 \newline \newline y = 12 m/s \cdot 1,22 s - \frac{1}{2} \cdot 9,8 m/s^2 \cdot (1,22 s)^2 \newline \newline y = 7.35 m$ .

(b) dan (c):Pertama, kita pakai rumus untuk mencari jarak tempuh maksimum:

$x_{max} = (V_0^2 \sin 2 \theta_0)/g \newline \newline x_{max} = ((20 \: m/s)^2 \sin 2(37^{\circ}))/(9,8 m/s^2 \newline \newline x_{max} = 39,2 m$ .

Kemudian, kita dapat mencari jarak tempuh bola maksimum:

$x_{max} = V_{max} \times t_{max} \newline \newline t_{max} = \frac{x_{max}}{V_x} = \frac{39,2 \: m}{16 \: m/s} = 2,45 s$ .

(d) Di titik tertinggi, tidak terdapat komponen kecepatan vertikal. Jadi kecepatan bola saat di titik tertinggi adalah:

$V_{max} = V_{x0} = V_0 \cos 37^{\circ} = 16 m/s$ .

(e) Besarnya percepatan sama di setiap lintasan, yakni sebesar $9,8 \: m/s^2$ ke bawah.

Judul Artikel: Gerak ParabolaKontributor: Ibadurrahman, S.T.Mahasiswa S2 Departemen Teknik Mesin FTUI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

Usaha dan Energi

Fluida Dinamis

Kapasitor

GERAK PARABOLA - SOAL LATIHAN (BAGIAN 1) - FISIKA 10 (SMARRT PLUS dan ONLINE CLASS)

Source : https://www.studiobelajar.com/gerak-parabola/

Study Belajar Dari Rumah

Minggu, 13 Januari 2019

➤ Gerak Parabola Pengertian Rumus Dan Contoh Soal Gerak Parabola

GERAK PARABOLA - SOAL LATIHAN (BAGIAN 1) - FISIKA 10 (SMARRT PLUS dan ONLINE CLASS)

Tidak ada komentar:

Posting Komentar