Energi Kinetik Pada Titik Tertinggi Gerak Parabola

Energi kinetik ialah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak. Besar energi kinetik suatu benda bergantung pada massa dan kecepatan benda tersebut. Energi kinetik sebanding atau berbanding lurus dengan massa dan kuadrat kecepatan. Artinya, semakin besar massa dan kecepatan benda, maka semakin besar pula energi kinetiknya. Sebaliknya, semakin kecil massa dan kecepatan benda, maka semakin kecil pula energi kinetik benda tersebut. Sesuai dengan namanya, energi kinetik spesialuntuk kita jumpai pada benda yang mempunyai kecepatan. Benda yang membisu atau tidak bergerak tidak mempunyai energi kinetik sebab kecepatannya sama dengan nol sehingga energi kinetiknya juga sama dengan nol. Pada peluang ini, bahanbelajarsekolah.blogspot.com mengulas besar energi kinetik pada gerak parabola.

Seperti yang sudah dibahas sebelumnya, pada gerak parabola terdapat dua jenis gerak lurus, yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan. Pada gerak parabola, benda bergerak GLB pada sumbu horizontal dan bergerak GLBB dalam arah vertikal.

Itu berarti, untuk menganalisis gerak parabola kita sanggup menguraikan gerak benda menjadi GLB dan GLBB. Gerak lurus berubah beraturan mengatakan adanya perubahan ketinggian sedangkan gerak lurus beraturan mengatakan jarak mendatar yang ditempuh.

GERAK PARABOLA

• Rumus Menentukan Posisi atau Ketinggian Benda Pada Gerak Parabola
• Teknik Menentukan Waktu untuk Mencapai Ketinggian Maksimum
• Energi Kinetik Pada Titik Tertinggi Gerak Parabola
• Bagaimana Kecepatan Benda di Titik Tertinggi pada Gerak Parabola?
• Rumus Menentukan Kecepatan Awal Benda pada Gerak Parabola

Nah, dengan penguraian tersebut maka sanggup kita tentukan beberapa spot atau titik pada gerak parabola yang umum ditanya dalam soal, yaitu:
1. Titik awal : posisi awal benda bergerak
2. Titik puncak : titik tertinggi yang dicapai benda
3. Titik terjauh : jarak maksimum yang ditempuh benda

Untuk lebih terang terkena titik awal, titik puncak, dan titik terjauh, perhatikan gambar di bawah ini.

Pada gambar di atas terang terlihat bahwa titik awal, titik puncak, dan titik terjauh masing-masing diwakilkan oleh titik A, B, dan C. Pada masing-masing titik juga mempunyai kecepatan yang sudah diuraikan dalam arah horizontal dan arah vertikal (Vx dan Vy).

Rumus Energi Kinetik pada Gerak Parabola

Sebelumnya kita sudah membagi lintasan gerak parabola menjadi tiga spot yaitu titik awal, titik puncak, dan titik terjauh. melaluiataubersamaini demikian, maka akan ada tiga kondisi yang sanggup kita tentukan energi kinetiknya, yaitu:
1. Energi kinetik awal : energi kinetik pada titik awal
2. Energi kinetik puncak : energi kinetik pada titik tertinggi
3. Energi kinetik tamat : energi kinetik pada jarak terjauh

Sebelum mengulas energi kinetik pada gerak parabola, ada baiknya kita mengingat kembali rumus energi kinetik benda secara umum. Besar energi kinetik suatu benda yang mempunyai kecepatan v dan massa m sanggup dihitung dengan rumus diberikut:

Ek = ½ m.v2

Keterangan :
Ek = energi kinetik benda (J)
V = kecepatan benda (m/s)
m = massa benda (kg)

#1 Eenergi Kinetik Awal
Ketika sebuah benda bermassa m didiberi kecepatan awal Vo dengan kemienteng atau sudut elevasi θ,maka energi kinetik mula-mula yang dimiliki benda tersebut bergantung pada besar massa dan kecepatan awalnya.

Eko = ½ m.vo2

Keterangan :
Ek_o = energi kinetik mula-mula (J)
V_o = kecepatan awal benda (m/s)
m = massa benda (kg)

misal Soal :
Sebuah benda dilempar dengan kecepatan awal 20 m/s dan kemienteng 30^o. Jika massa benda tersebut sama dengan 2 kg, maka tentukanlah energi kinetik mula-mula benda!

Pembahasan :
Dik : m = 2 kg, Vo = 10 m/s
Dit : Eko = ....?

Besar energi kinetik mula-mula benda
⇒ Ek_o = ½ m.v_o²
⇒ Ek_o = ½ (2).(10)²
⇒ Ek_o = 100 J

Jadi, energi kinetik awal benda itu yaitu 100 Joule.

#2 Energi Kinetik Puncak
Ketika benda bergerak parabola dan mencapai titik tertinggi atau ketinggian maksimum (h max), maka kecepatan benda akan sama dengan kecepatan awalnya dalam arah horizontal (Vox).

Ingat bahwa ketika benda mencapai titik tertinggi, maka besar kecepatan benda dalam arah vertikal akan sama dengan nol (Vy = 0) sedangkan kecepatan dalam arah horizontal tetap (Vx = Vox). Karena Vy = 0, maka kecepatan benda sama pada titik tertinggi sama dengan kecepatan awal dalam arah horizontal (V = Vox).

melaluiataubersamaini demikian, besar energi kinetik pada titik tertinggidapat dihitung dengan rumus:

Ekp = ½ m.v2 = ½ m.vox2

Ekp = ½ m.vo2 cos2 θ

Keterangan :
Ek_p = energi kinetik pada titik tertinggi (J)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
V = kecepatan benda pada titik tertinggi (m/s)
V_ox = kecepatan awal benda dalam arah horizontal (m/s)
m = massa benda (kg)

misal Soal 1 :
Sebuah benda bermassa 1 kg dilempar dengan kecepatan awal 20 m/s dan kemienteng 60^o. Hitunglah energi kinetik benda ketika benda mencapai titik tertinggi!

Pembahasan :
Dik : m = 1kg, Vo = 20 m/s,  θ = 60^o
Dit : Ekp = ... ?

Energi kinetik pada titik tertinggi
⇒ Ek_p = ½ m.v_o² cos² θ
⇒ Ek_p = ½ (1).(20)² (cos 60^o)²
⇒ Ek_p = ½ (1).(400).(¼)
⇒ Ek_p = 50 J

Jadi, energi kinetik benda pada titik tertinggi yaitu 50 Joule.

#3 Energi Kinetik Akhir 
Pada titik terjauh atau titik akhir, ada dua keadaan yang sanggup kita analisis, yaitu:
1. Energi kinetik sehabis berhenti
2. Energi kinetik sesaat sebelum berhenti

Ketika benda menyentuh tanah dan berhenti, maka kecepatan benda sama dengan nol. Karena kecepatannya nol, maka energi kinetik tamat benda juga sama dengan nol.

Untuk kondisi kedua, yaitu sesaat sebelum menyentuh tanah, benda masih mempunyai kecepatan sesaat sebesar V. Besar kecepatan sesaat sebelum menyentuh tanah sanggup dihitung dengan rumus diberikut:

v2 = vx2 + vy2

Keterangan :
V = kecepatan benda pada titik tamat (m/s)
Vx = kecepatan benda dalam arah horizontal (m/s)
Vx = kecepatan benda dalam arah vertikal (m/s)

melaluiataubersamaini demikian, energi kinetiknya sanggup dihitung dengan rumus:

Ek = ½ m.v2

Keterangan :
Ek = energi kinetik tamat sebelum berhenti (J)
V = kecepatan tamat benda (m/s)
m = massa benda (kg)