GERAK PARABOLA (GERAK PELURU)

PengertianGerak Parabola
Gerak peluru atau parabolamerupakan perpaduan antara gerak horizontal (searah dengan sumbu x) dengan vertikal (searah sumbu y). Pada gerak horizontal bersifat GLB (Gerak Lurus Beraturan) karena gesekan udara diabaikan. Sedangkan pada gerak vertikal bersifat GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan) karena pengaruh percepatan gravitasi bumi (g).
gerak_peluru<!
MenganalisisVektorGerak Parabola:
Kecepatan
KomponenVektorKecepatanAwal (Vo)
Komponen vector kecepatanawalpadasumbu x dansumbu y adalah:
Vox = Vo.cos α
Voy=Vo.sin α
Kecepatan Benda SetiapSaat (V)
Gerakdalamarahmendatar (GLB)
Vx = Vox=Vo . cos α
Gerak dalam arah vertikal (GLBB)
Vy =Voy – gt =Vo.sin α – gt
Jadi Vx merupakan peruraian kecepatan awal (V0) terhadap sumbu x sedangkan Vy merupakan peruraian kecepatan awal (V0) terhadap sumbu y.Nilai Vx sepanjang waktu terjadinya gerak parabola bersifat tetap karena merupakan GLB. Namun nilai Vy berubah karena pengaruh percepatan gravitasi bumi, sehingga saat peluru naik merupakan GLBB diperlambat dan saat peluru turun merupakan GLBB dipercepat.
Setelah kita mendapatkan nilai Vx dan Vy, dapat dicari kecepatan gabungannya dengan menggunakan rumus :
V = √(Vx²+Vy²)denganarahterhadapsumbu x adalah φ

B. Jarak Tempuh

Jarak tempuh peluru juga terdiri atas dua jenis yakni ketinggian peluru (y) dan jarak horizontal/mendatar peluru (x). Adapun rumus jarak tempuh sebagai berikut:
Gerakdalamarah horizontal:
x= Vo.t cos α
Gerakdalamarah vertical:
y= Vo.t.sin α – 1/2 gt²

Seperti kecepatan peluru, rumus di atas untuk yang bagian ketinggian peluru (y) hanya berlaku untuk setengah gerakan awal yakni awal peluru bergerak hingga titik tertinggi.Saatmelampaui titik tertinggi maka gerakan vertikalnya sama dengan gerak jatuh bebas, baik kecepatannya (Vy) maupun ketinggiannya (y atauh)

C. Ketinggian Maksimal (hmaks) dan Jarak Jangkauan(R)
Padasaatbendamencapaiketinggianmaksimum, kecepatanarah vertical = 0.
Vy = 0
V0 sin α – gt = 0
V0 sin α = gt
thmaks =(Vo .sin⁡α)/g
tH = waktu yang diperlukanuntukmencapaiketinggianmaksimum.
SubstitusikannilaitHkepersamaanposisiuntukgerakarah vertical:
y = (V0 sin α)t – 1/2gt²
H = (V0 sin α) (Vo .sin⁡α)/g – 1/2g (Vo .sin⁡α)/g
= (Vo² .sin²⁡α)/g – (Vo² .sin²⁡α)/2g
H = (Vo² .sin²⁡α)/2g
H = ketinggianmaksimum

Sedangkan jarak jangkauandapat dihitung denganmeninjaubahwaposisi vertical bendaadalah nol.
y = (V0 sin α)t – 1/2gt²
0 = V0 sin α t – 1/2gt²
1/2gt² = V0 sin α t
tR= = (2Vo .sin⁡α)/g
tR= waktu yang diperlukanuntukmencapaijarakjangkauan (waktumengudara).
Substitusikanpersamaan di ataskepersamaanposisibendabergerakdalamarah horizontal, sehingga:
x= (V0cos α) t
R = (V0cos α) (2Vo .sin⁡α)/g
R =(V0² 2 sin⁡〖α cos⁡α 〗)/g
Menurutrumustrigonometri, 2 sin α cos α = sin2α,sehingga:
R =(Vo² .sin2⁡α)/g
R = jarakjangkauan

PenerapanGerak Parabola DalamKehidupanSehari-hari:

Dalampertandingansepak bola gerakan bola yang ditendangolehparapemainkadangberbentukmelengkung.Selainitukitajugadapatmenjumpaigerakanpelurulainnyaseperti: gerak bola voly,gerak bola basket,bola tenis,bom yang dijatuhkan, lompatjauh,dll.

Apabiladiamatisecarasaksamabenda-benda yang melakukangerakpeluruselalumemilikilintasan yang berupalengkungandanseolah-olahdipanggilkembalikepermukaantanah (bumi) setelahmencapaititiktertinggi.

Faktor-faktor yang memengaruhigerakpeluru:
Gaya
Benda bergerakkarenaadagaya yang diberikan. Hal inidapatkitapelajaridalampokokbahasandinamika (ilmufisika yang menjelaskangayasebagaipenyebabgerakanbenda). Jadigerakanbenda yang telahdilemparkandanbergerakbebasdiudarahanyadipengaruhigayagravitasi.
GerakJatuhBebas (GJB)
Yaitubenda yang melakukangerakpeluru yang dipengaruhiolehgravitasi yang berarahkepusatbumidenganbesar g = 9,8 m/s² (biasanyadibulatkanmenjadi g= 10 m/s²).
HambatanatauGesekanUdara
Setelahbendadilemparkanataudengan kata lain bendatersebutdiberikankecepatanawalhinggabergerak,makagerakannyabergantungpadagravitasidangesekan / hambatanudara. Karenamenggunakan model ideal, makadalammenganalisisgerakpeluru, gesekanudaradiabaikan.

Contoh:
Sebuah benda dijatuhkan dari pesawat terbang yang sedang melaju horisontal 720 km/jam dari ketinggian 490 meter. Hitunglah jarak jatuhnya benda pada arah horisontal! (g=9.8 m/det2).

Jawab:

Vx = 720 km/jam
= 720000/3600 m/det
= 200 m/det.

h = 1/2 gt²
490 = 1/2 . 9,8 . t²
490 = 4,9 . t²

t² = 490/4,9
t = √100
t = 10

X = Vx . t
= 200.10
= 2000 meter

Sebuahbendadilempardengansudutelevasi 60° dengankecepatanawal 10 m/s. Berapabesarkecepatanpadasaat t=1/2 √3 s.
Jawab:
Kecepatanpadasaat t adalah v = √(Vx²+Vy²)
Vx = Vox = Vo.cos α
= 10 m/s .cos 60°
= 10 .1/2= 5 m/s.
Vy = Voy – gt = Vo. sinα – gt
= 10 m/s .sin 60°-10 . 1/2 √3
=10. 1/2 √3 – 5 √3
= 0 m/s
Kecepatanpadasaat t = 1/2 √3 adalah
V= √(5²+0²)
= 5m/s
Jadi, besarkecepatannyaadalah 5m/s.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s