Menentukan Posisi Jarak Dan Ketinggian Gerak Parabola

Ketika mengulas tentang gerak parabola, maka ada beberapa bemasukan yang akan dibahas yaitu kecepatan, jarak tempuh, ketinggian maksimum, waktu tempuh, dan sudut elevasi. Seperti yang sudah dibahas pada beberapa artikel sebelumnya, gerak parabola ialah perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). salah satu kondisi yang menjadi ciri khas gerak parabola ialah adanya sudut elevasi yaitu sudut kemienteng yang dibuat oleh vektor kecepatan awal dengan bidang datar. Kemienteng yang timbul jawaban sudut elevasi inilah yang menjadikan lintasan gerak benda mirip kurva parabola. Karena terdiri dari GLB dan GLBB, maka setelah bergerak benda akan mengalami perpindahan dalam dua arah yaitu perpindahan dalam arah mendatar atau dikenal sebagai jarak tempuh dan perpindahan dalam arah vertikal yang lebih dikenal sebagai ketinggian. Pada peluang kali ini, bahanbelajarsekolah.blogspot.com akan mengulas cara memilih posisi benda setelah bergerak selama t detik.

Posisi benda yang bergerak parabola sanggup ditetapkan dalam korodinat cartesian (x,y) dengan x menyatakan jarak yang ditempuh dalam arah mendatar dan y menyatakan ketinggian benda. Beberapa buku memakai simbol h untuk menyatakan ketinggian dan simbol s untuk menyatakan jarak. Meski tidak sama simbol intinya maksudnya ialah sama.

Sebagai pengantar, mari kita ingat kembali konsep penting dalam gerak parabola. Pada gerak parabola, terdapat dua jenis gerak lurus yang harus kita kenali kembali, yaitu:
1. GLB : pada arah horizontal atau sumbu-x
2. GLBB : pada arah vertikal atau sumbu-y

Dari kedua jenis gerak tersebut maka sanggup kita tarik sebuah kesimpulan tentang posisi benda dalam gerak parabola. Ingat bahwa saat benda bergerak parabola, maka benda bergerak dalam arah horizontal dan vertikal secara bersamaan sehingga posisi benda sanggup ditetapkan dalam bemasukan jarak atau ketinggian.

Menentukan Jarak Tempuh (x)

Untuk menyatakan posisi benda dalam bemasukan jarak, maka prinsip yang harus kita gunakan ialah prinsip gerak lurus beraturan (GLB). Ingat bahwa kecepatan benda pada GLB ialah konstan sehingga jarak tempuh benda setelah t detik sanggup dihitung dengan rumus diberikut:

x = vx . t = vox . t

Keterangan :
x = jarak tempuh (m)
v_x = kecepatan dalam arah sumbu-x setelah t detik (m/s)
v_ox = kecepatan awal dalam arah sumbu-x (m/s)
t = waktu tenpuh (s)

Selanjutnya, ingat bahwa kecepatan awal pada sumbu-x (Vox) tidak sama dengan kecepatan awal benda (Vo). Hubungan antara kecepatan awal pada sumbu-x dengan kecepatan awal sanggup dilihat dari rumus diberikut:

vox = vo. cos θ

Keterangan :
v_o = kecepatan mula-mula benda (m/s)
v_ox = kecepatan awal dalam arah sumbu-x (m/s)
θ : sudut elevasi

melaluiataubersamaini demikian, maka rumus untuk menghitung jarak tempuh pada gerak parabola sanggup kita ubah menjadi:

x = vox. t = vo cos θ . t

Menentukan Ketinggian (y)

Untuk menyatakan posisi benda dalam bemasukan ketinggian, maka prinsip yang harus kita gunakan ialah prinsip gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Ingat bahwa pada GLBB, kecepatan benda berubah secara teratur jawaban imbas percepatan gravitasi sehingga ketinggian benda setelah t detik sanggup dihitung dengan rumus diberikut:

y = voy.t − ½ g.t2

Keterangan :
y = ketinggian benda (m)
v_oy = kecepatan awal dalam arah sumbu-y (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu tempuh (s)

Selanjutnya, ingat kembali bahwa kecepatan awal pada sumbu-y (Voy) tidak sama dengan kecepatan awal benda (Vo). Hubungan antara kecepatan awal pada sumbu-y dengan kecepatan awal benda sanggup dilihat dari rumus diberikut:

voy = vo. sin θ

Keterangan :
v_o = kecepatan mula-mula benda (m/s)
v_oy = kecepatan awal dalam arah sumbu-y (m/s)
θ : sudut elevasi

melaluiataubersamaini demikian, maka rumus untuk menghitung ketinggian benda pada gerak parabola sanggup kita ubah menjadi:

y = vo sin θ .t − ½ g.t2

misal Soal :
Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 40 m/s dan sudut elevasi 53^o. Jika percepatan gravitasi di daerah itu 10 m/s², maka tentukanlah posisi peluru tersebut pada detik ke-1!

Pembahasan :
Dik : Vo = 40 m/s, θ = 53^o, g = 10 m/s², t = 1
Dit : posisi benda, x = ... dan y = ...?

Jarak yang ditempuh:
⇒ x = v_o cos θ . t
⇒ x = 40 cos 53^o . (1)
⇒ x = 40 (3/5) (1)
⇒ x = 24 m

Ketinggian benda:
⇒ y = v_o sin θ .t + ½ g.t²
⇒ y = 40 sin 53^o .(1) − 1/2 (10).(1)²
⇒ y = 40 (4/5).(1) − 5
⇒ y = 32 − 5
⇒ y = 27 m

Jadi, posisi peluru setelah 1 detik ialah x = 24 m dan y = 27 m. Jika ditetapkan dalam koordinat, maka posisi peluru tersebut setelah 1 detik ialah (24, 27).

Baca juga : Kumpulan misal Soal dan Jawaban Gerak Parabola.