Cara Menguraikan Gerak Parabola Menjadi Glb Dan Glbb

Untuk memilih kecepatan benda di sebarang titik pada gerak parabola, kita harus menguraikan terlebih lampau kecepatan awal benda ke dalam arah mendatar dan arah vertikal. Jika arah tersebut diwakilkan dengan korodinat cartesian, maka vektor kecepatan awal benda harus diproyeksikan ke sumbu-x dan sumbu-y. Proyeksi vektor kecepatan pada sumbu-x disebut kecepatan awal benda dalam arah mendatar sedangkan proyeksi vektor kecepatan pada sumbu-y disebut kecepatan awal benda dalam arah vertikal. Sesudah kecepatan awal benda pada masing-masing arah (v_ox dan v_oy) diketahui, barulah kita sanggup memilih kecepatan benda pada titik tertentu setelah benda bergerak.

Tekniknya yakni dengan memilih kecepatan benda di sebarang titik pada masing-masing sumbu sesuai dengan jenis gerak pada masing-masing arah. Pada sumbu-x, benda bergerak dengan kecepatan konstan (GLB) sedangkan pada sumbu-y benda bergerak dengan kecepatan yang berubah secara teratur (GLBB). Lalu, bagaimana cara menguraikan kecepatan awal ke dalam sumbu-x dan sumbu-y? .com akan mengulas cara menggambar proyeksi vektor kecepatan benda dan melihat bagaimana perubahan kecepatan benda.

Sebelum kita menggambar skema vektor kecepatan benda pada gerak parabola, perlu kita ingat bahwa intinya gerak parabola yakni perpaduan antara dua jenis gerak lurus. Degan kata lain, benda bergerak dalam dua arah tidak sama sekaligus (horizontal dan vetikal).

Ketika benda bergerak dengan kecepatan awal v_o dan sudut elevasi tertentu, maka benda akan bergerak mencapai jarak mendatar tertentu. Dalam waktu yang bersamaan, benda juga akan mengalami perubahan ketinggian.

Berdasarkan kenyataan tersebut, maka gerak parabola sanggup digolongkan sebagai dua gerak lurus (GLB dan GLBB) meskipun lintasannya melengkung membentuk kurva parabola. Itu sebabnya, rumus pada gerak parabola diturunkan dari rumus GLB dan GLBB.

Pada gambar di bawah ini ditunjukkan sebuah benda yang mempunyai kecepatan awal v_o bergerak dengan sudut elevasi θ. Proyeksi vektor kecepatan awal pada sumbu-x dan sumbu-y dibentuk dengan cara menarikdanunik garis putus-putus dari ujung vektor kecepatan menuju sumub-x dan sumbu y menyerupai terlihat pada gambar.

Jika kecepatan awal benda (v_o), kecepatan awal pada sumbu-x (v_ox), dan kecepatan awal pada sumbu-y (v_oy) diletakkan pada satu bangkit datar, maka akan terbentuk sebuah segitiga siku-siku dengan siku-siku di titik v_ox.

Pada segitiga yang terbentuk, vektor kecepatan awal (v_o) bertindak sebagai sisi miring, kecepatan awal sumbu-x (v_ox) bertindak sebagai sisi samping atau sisi apit, dan kecepatan awal sumu-y bertindak sebagai sisi depan.

Nah, kini perhatikan korelasi antara ketiga kecepatan tersebut. Berdasarkan konsep trigonometri, maka berlaku korelasi sebagai diberikut:

⇒ sin θ =	sisi depan
	sisi miring

⇒ sin θ =	voy
	vo

⇒ v_oy = v_o sin θ

Hubungan v_o dan v_ox :

⇒ cos θ =	sisi samping
	sisi miring

⇒ cos θ =	vox
	vo

⇒ v_ox = v_o cos θ

melaluiataubersamaini demikian, besar kecepatan awal benda dalam arah mendatar dan kecepatan awal benda dalam arah vertikal sanggup dihitung memakai rumus diberikut:

vox = vo cos θ

voy = vo sin θ

Keterangan :
v_o = kecepatan awal benda (m/s)
v_ox = kecepatan awal dalam arah mendatar (m/s)
v_oy = kecepatan awal dalam arah vertikal (m/s)
θ = besar sudut elevasi.

Kecepatan Benda di Sebarang Titik

Sebelunmya sudah dijelaskan bahwa gerak parabola ialah perpaduan antara gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan dengan ketentuan sebagai diberikut:
1. GLB : dalama arah mendatar, kecepatan konstan
2. GLBB : dalam arah vertikal, kecepatan berubah teratur

Karena dalam arah mendatar (sumbu-x) benda bergerak lurus beraturan, maka kecepatan benda di sebarang titik yakni sama besar lantaran kecepatannya selalu konstan (v_x = vox).

Sebaliknya, pada arah vertikal (sumbu-y), benda bergerak lurus berubah beraturan sehingga kecepatan benda di sebarang titik berubah secara teratur tanggapan dampak gravitasi dan perubahan ketinggian.

Jika kita gambarkan dalam lintasan parabola, maka vektor kecepatan benda di sebarang titik akan terlihat menyerupai gambar di bawah ini.

Pada gambar di atas ada 5 titik yang mewakili lintasan parabola yaitu titik A, B, C, D, dan E. Titik A yakni titik awal gerak, titik C yakni titik tertinggi, dan titik E yakni titik terjauh atau titik henti.

Sekarang perhatikan gambar vektor kecepatan di setiap titik. Kita mulai dari titik A, vektor kecepatan awal diproyeksikan pada sumbu-x dan sumbu-y sehingga dihasilkan kecepatan awal pada masing-masing arah.

Ketika benda mencapai titik B, kecepatan benda dalam arah mendatar tetap sedangkan kecepatan benda dalam arah vertikal berkurang (panjang vektornya semakin pendek). Hal itu terjadi lantaran benda bergerak ke atas sehingga mengalami perlambatan tanggapan gravitasi.

Pada titik tertinggi (titik C), kecepatan benda dalam arah mendatar tetap sedangkan kecepatan benda dalam arah vertikal sama dengan nol (vektor kecepatan pada sumbu-y habis). Karena v_y = 0, maka kecepatan benda di titik tertinggi akan sama dengan kecepatan awal benda dalam arah mendatar (v = v_x = v_ox).

Ketika benda turun dan mencapai titik D, kecepatan benda dalam arah vertikal kembali muncul dan semakin ke bawah semakin besar (perhatikan panjang vektor kecepatannya) sedangkan kecepatan dalam arah mendatar tetap. V_y muncul kembali lantaran mengalami percepatan gravitasi.

Ketika benda mencapai titik E, sempurna sebelum benda menyentuh tanah, kecepatan dalam arah vertikal akan semakin besar tanggapan percepatan gravitasi. Sesudah benda menyentuh tanah barulah kecepatan dalam dua arah hilang atau benda akan berhenti.

Dari ulasan tersebut sanggup kita simpulkan:
1. Kecepatan pada sumbu-x tetap di sebarang titik
2. Ketika naik, kecepatan pada sumbu-y berkurang
3. Pada titik tertinggi kecepatan pada sumbu-y yakni nol
4. pada titik tertinggi, v = v_ox
5. Ketika turun, kecepatan pada sumbu-y meningkat

Ketika benda bergerak ke atas, maka kecepatan dalam arah vertikal akan menurun sampai menjadi nol pada titik tertinggi. Kecepatannya menurun lantaran mengalami perlambatan tanggapan arah gerak melawan sentra gravitasi. Selanjutnya, saat benda kembali jatuh atau turun, maka kecepatan dalam arah vertikal akan kembali muncul dan meningkat tanggapan percepatan gravitasi.