Analisis Perpaduan Gerak Antara Glb Dan Gerak Jatuh Bebas

Perpaduan antara gerak lurus beraturan dengan gerak jatuh bebas intinya sama dengan gerak setengah parabola yaitu gerak parabola pada bab saat benda kembali turun. Jika diibaratkan gerak parabola, maka perpaduan antara gerak lurus beraturan dan gerak jatuh bebas dimulai dari titik tertinggi saat kecepatan benda dalam arah vertikal bernilai sama dengan nol sampai benda mencapai permukaan tanah. Karena sama dengan gerak setengah parabola, maka prinsip-prinsip gerak parabola sanggup kita gunakan untuk menganalisis perpaduan gerak antara GLB dan gerak jatuh bebas.

Analisis Perpaduan GLB dan Gerak Jatuh Bebas 

Perpaduan antara GLB dan gerak jatuh bebas sanggup terjadi saat suatu benda dilempar dengan kecepatan tertentu dalam arah mendatar dari ketinggian h di atas permukaan tanah. Benda dilempar secara mendatar sehingga sudut antara kecepatan dan bidang datar sama dengan nol.

Karena kecepatan awal tidak membentuk sudu terhadap bidang datar, maka kecepatan awal benda pada sumbu-x sama dengan kecepatan awal benda sedangkan kecepatan awal benda pada sumbu-y sama dengan nol mirip halnya gerak jatuh bebas.

Karena gerak benda ialah perpaduan antara dua jenis gerak, maka kita harus menguasai konsep dasar dari masing-masing jenis gerak tersebut. Pada pembahasan kali ini, gerak yang dipadu ialah gerak lurus beraturan dengan gerak jatuh bebas, sehingga kita harus mengingat kembali konsep dasar GLB dan gerak jatuh bebas.

Jika digambarkan dalam bentuk sketsa, maka pergerakan benda kurang lebih akan mirip gambar di bawah ini.

Pada gambar di atas terdapat simbol h yang dipakai untuk menyatakan bemasukan ketinggian. Karena ketinggian daerah benda (titik awal benda dijatuhkan) ialah titik tertinggi lintasan, maka besar perpindahan benda dalam arah vertikal (biasa disebut dengan ketinggian) sama dengan ketinggian tempatnya. Jadi, pada pembahasan kali ini kita spesialuntuk akan memakai bemasukan h untuk menyatakan jarak yang dicapai benda dalam arah vertikal dan ketinggian tempat.

Konsep penting yang harus kita ingat pada gerak ini ialah kecepatan awal benda sama dengan vo. Kecepatan benda pada sumbu-x sama dengan kecepatan awal benda sedangkan kecepatan benda pada sumbu y mula-mula nol kemudian meningkat dengan pertambahan sebesar percepatan gravitasi.

Rumus Untuk Perpaduan GLB dan GJB

Poin penting yang harus kita pahami ialah kapan benda bergerak lurus beraturan dan kapan benda jatuh bebas. Ingat bahwa benda bergerak lurus beraturan pada sumbu-x mendatar dan bergerak jatuh bebas pada sumbu-y vertikal.

Pada Sumbu-x (GLB)
Karena bergerak lurus beraturan, maka kecepatan benda dalam arah mendatar selalu tetap. Dari konsep GLB kita sanggup memilih beberapa hal sebagai diberikut :

1. Kecepatan Pada sumbu-x 

   vx = vox = vo

   
   melaluiataubersamaini :
   v_o = kecepatan awal benda (m/s)
   v_ox = kecepatan awal pada sumbu-x (m/s)
   v_x = kecepatan pada sumbu-x pada detik ke-t (m/s)
   
   
2. Jarak Mendatar yang Dicapai benda

   x = vox.t = vx.t = vo.t

   
   
   melaluiataubersamaini :
   x = jarak mendatar yang dicapai benda (m)
   t = waktu tempuh (s)

Pada sumbu-y (GJB)
Karena bergerak jatuh bebas, maka kecepatan awal benda dalam arah vertikal sama dengan nol. Kecepatan benda berubah secara teratur dengan percepatan positif sebesar percepatan gravitasi. Dari konsep GJB kita sanggup memilih beberapa hal sebagai diberikut :

1. Kecepatan Pada sumbu-y

   vy = g.t = √2gh

   
   melaluiataubersamaini :
   v_y = kecepatan pada sumbu-y pada detik ke-t (m/s)
   t = waktu tempuh (s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   h = ketinggian atau perpindahan yang dicapai benda (m)
   
   
2. Waktu untuk Mencapai Permukaan Tanah
   
   Sebelumnya sudah ketahui bahwa korelasi antara waktu dan ketinggian ialah sebagai diberikut :
   

   h = voy.t − ½g.t2

   
   Karena kecepatan awal pada sumbu-y sama dengan nol, maka :
   

   2h = g.t2

   
   melaluiataubersamaini demikian, waktu untuk mencapai jarak tertentu ialah :
   

   t = √2h/g

Karena waktu sanggup ditetapkan dalam bentuk ketinggian dan percepatan gravitasi mirip rumus di atas, maka jarak mendatar maksimum yang sanggup dicapai benda sanggup kita hitung dengan rumus diberikut :

x-maks = vo.t = vo.√2h/g

melaluiataubersamaini :
x-maks = jarak mendatar maksimum yang dicapai benda (m)
h = ketinggian (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²).