Bahanbelajarsekolah.blogspot.com - Gerak Parabola merupakan salah satu jenis gerak yang memadukan gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Gerak parabola terjadi karena sebuah benda bergerak dengan sebuah kecepatan yang membentuk sudut elevasi tertentu terhadap bidang datar. Benda akan bergerak dari titik asal menuju titik tertinggi dengan bentuk lintasan menyerupai kurva parabola dan setelah mencapai titik tertingginya, benda akan turun dengan lintasan yang sama persis. Konsep dasar yang harus kita ingat untuk menguasasi gerak parabola adalah ingat bahwa gerak parabola merupakan perpaduan antara dua gerak lurus yaitu GLB dan GLBB. Oleh karena itu, unci untuk memahami gerak parabola adalah memahami konsep dasar dari gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.
Agar lebih mudah memahami gerak parabola, maka kita perlu mengenali pada bagian mana gerak lurus beraturan (GLB) terjadi dan pada bagian mana gerak lurus berubah beraturan (GLBB) terjadi. Dengan begitu akan lebih mudah untuk menganalisanya.
Ketika sebuah benda bergerak parabola, maka benda melakukan gerakan dalam dua arah yaitu dalam arah horizontal dan dalam arah vertikal. Gerakan tersebut berlangsung dalam waktu yang bersamaan. Pandanglah gerak parabola sebagai gerak dalam dua arah sekaligus.
Dengan kata lain, ketika benda bergerak parabola, kita bisa melihat bahwa benda tersebut berpindah dari posisi awalnya dalam arah horizontal ataupun arah vertikal. Itu artinya, benda mengalami perubahan ketinggian dan perubahan posisi mendatar.
Untuk lebih jelasnya coba perhatikan gambar di atas. Pada gambar tersebut bisa kita lihat bahwa ketika benda bergerak dari titik A menuju titik tertinggi, maka benda berpindah dari A ke C dan dalam waktu yang bersamaan telah menempuh jarak mendatar sejauh AC.
Jika ditinjau dalam arah mendatar atau horizontal, maka benda bergerak dengan kecepatan konstan atau tetap. Itu artinya, dalam arah horizontal benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) sehingga kecepatannya di sebarang titik akan sama besar.
Dalam arah verikal, benda bergerak dengan kecepatan yang berubah secara teratur karena ada pengaruh percepatan gravitasi bumi. Itu artinya, dalam arah vertikal benda melakukan gerak lurus berubah bertauran (GLBB) sehingga kecepatannya di sebarang titik tidak sama.
Dari ulasan tersebut, maka dapat kita simpulkan konsep penting dalam gerak parabola, yaitu:
1. Dalam arah horizontal : GLB
2. Dalam arah vertikal : GLBB
Setelah kecepatan pada sumbu horizontal (Vx) dan kecepatan pada sumbu vertikal (Vy) kita peroleh, maka kecepatan benda pada sebarang titik dapat kita hitung dengan rumus berikut:
Keterangan :
V = kecepatan benda di sebarang titik (m/s)
Vy = kecepatan benda di sebarang titik pada arah vertikal (GLBB)
Vx = kecepatan benda di sebarang titik pada arah horizontal (GLB)
Karena Vx merupakan kecepatan pada gerak GLB, maka nilainya selalu tetap yaitu sama dengan kecepatan awal benda dalam arah horizontal (Vox).
Sebaliknya, karena Vy merupakan kecepatan pada gerak GLBB, maka nilainya berubah secara teratur sesuai dengan rumus gerak lurus berubah beraturan.
Ingat bahwa kita harus meninjau gerak parabola sebagai dua gerak lurus yaitu GLB dan GLBB. Nah, pada arah horizontal gerak benda adalah GLB sehingga kecepatannya pada titik tertinggi akan tetap yaitu sama dengan kecepatan awalnya (Vox).
Pada arah vertikal, karena benda bergerak lurus berubah beraturan (GLBB), maka kecepatan benda pada titik tertinggi adalah nol (Vy = 0). Ini merupakan point penting yang harus kita ingat, bahwa untuk benda GLBB tepatnya gerak vertikal ke atas, maka kecepatan pada titik tertinggi adalah nol.
Dengan demikian, maka kita peroleh dua data, yaitu:
1. Untuk GLB, Vx = Vox
2. Untuk GLBB, Vy = 0
Nah, jika kita masukkan ke rumus kecepatan benda di sebarang titik, maka akan kita peroleh:
⇒ v2 = vx2 + vy2
⇒ v2 = vx2 + 0
⇒ v2 = vx2
⇒ v = vx
⇒ v = vox
Dari penjabaran rumus di atas, maka dapat kita simpulkan bahwa kecepatan benda pada titik tertinggi untuk gerak parabola adalah sama dengan kecepatan awal benda dalam arah horizontal (Vox).
Contoh Soal
Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi 37o terhadap bidang datar sehingga bola bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s. Tentukanlah kecepatan bola pada titik tertinggi.
Pembahasan :
Dik : Vo = 20 m/s, θ = 37o
Dit : V = ... ?
Pada pembahasan di atas sudah kita simpulkan bahwa kecepatan benda pada titik tertinggi adalah sama dengan kecepatan awal dalam arah horizontal, maka :
⇒ v = vox
⇒ v = vo cos θ
⇒ v = 20 cos 37o
⇒ v = 20 (4/5)
⇒ v = 16 m/s
Jadi, kecepatan bola pada saat mencapai titik tertinggi adalah 16 m/s.
Agar lebih mudah memahami gerak parabola, maka kita perlu mengenali pada bagian mana gerak lurus beraturan (GLB) terjadi dan pada bagian mana gerak lurus berubah beraturan (GLBB) terjadi. Dengan begitu akan lebih mudah untuk menganalisanya.
Ketika sebuah benda bergerak parabola, maka benda melakukan gerakan dalam dua arah yaitu dalam arah horizontal dan dalam arah vertikal. Gerakan tersebut berlangsung dalam waktu yang bersamaan. Pandanglah gerak parabola sebagai gerak dalam dua arah sekaligus.
Dengan kata lain, ketika benda bergerak parabola, kita bisa melihat bahwa benda tersebut berpindah dari posisi awalnya dalam arah horizontal ataupun arah vertikal. Itu artinya, benda mengalami perubahan ketinggian dan perubahan posisi mendatar.
Jika ditinjau dalam arah mendatar atau horizontal, maka benda bergerak dengan kecepatan konstan atau tetap. Itu artinya, dalam arah horizontal benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) sehingga kecepatannya di sebarang titik akan sama besar.
Dalam arah verikal, benda bergerak dengan kecepatan yang berubah secara teratur karena ada pengaruh percepatan gravitasi bumi. Itu artinya, dalam arah vertikal benda melakukan gerak lurus berubah bertauran (GLBB) sehingga kecepatannya di sebarang titik tidak sama.
Dari ulasan tersebut, maka dapat kita simpulkan konsep penting dalam gerak parabola, yaitu:
1. Dalam arah horizontal : GLB
2. Dalam arah vertikal : GLBB
Kecepatan Benda di Sebarang Titik
Untuk menentukan kecepatan benda di sebarang titik pada gerak parabola, kita harus terlebih dahulu menganalisis kecepatan pada masing-masing arah. Dengan kata lain, kita hitung masing-masing kecepatan pada GLB dan GLBB.Setelah kecepatan pada sumbu horizontal (Vx) dan kecepatan pada sumbu vertikal (Vy) kita peroleh, maka kecepatan benda pada sebarang titik dapat kita hitung dengan rumus berikut:
| v = √vx2 + vy2 |
| v2 = vx2 + vy2 |
Keterangan :
V = kecepatan benda di sebarang titik (m/s)
Vy = kecepatan benda di sebarang titik pada arah vertikal (GLBB)
Vx = kecepatan benda di sebarang titik pada arah horizontal (GLB)
Karena Vx merupakan kecepatan pada gerak GLB, maka nilainya selalu tetap yaitu sama dengan kecepatan awal benda dalam arah horizontal (Vox).
Sebaliknya, karena Vy merupakan kecepatan pada gerak GLBB, maka nilainya berubah secara teratur sesuai dengan rumus gerak lurus berubah beraturan.
Kecepatan Benda Saat Mencapai Titik Tertinggi
Ketika benda yang bergerak parabola mencapai titik tertinggi, maka kecepatannya akan sama dengan kecepatan awalnya dalam arah horizontal (Vox). Mengapa demikian?Ingat bahwa kita harus meninjau gerak parabola sebagai dua gerak lurus yaitu GLB dan GLBB. Nah, pada arah horizontal gerak benda adalah GLB sehingga kecepatannya pada titik tertinggi akan tetap yaitu sama dengan kecepatan awalnya (Vox).
Pada arah vertikal, karena benda bergerak lurus berubah beraturan (GLBB), maka kecepatan benda pada titik tertinggi adalah nol (Vy = 0). Ini merupakan point penting yang harus kita ingat, bahwa untuk benda GLBB tepatnya gerak vertikal ke atas, maka kecepatan pada titik tertinggi adalah nol.
Dengan demikian, maka kita peroleh dua data, yaitu:
1. Untuk GLB, Vx = Vox
2. Untuk GLBB, Vy = 0
Nah, jika kita masukkan ke rumus kecepatan benda di sebarang titik, maka akan kita peroleh:
⇒ v2 = vx2 + vy2
⇒ v2 = vx2 + 0
⇒ v2 = vx2
⇒ v = vx
⇒ v = vox
Dari penjabaran rumus di atas, maka dapat kita simpulkan bahwa kecepatan benda pada titik tertinggi untuk gerak parabola adalah sama dengan kecepatan awal benda dalam arah horizontal (Vox).
Contoh Soal
Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi 37o terhadap bidang datar sehingga bola bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s. Tentukanlah kecepatan bola pada titik tertinggi.
Pembahasan :
Dik : Vo = 20 m/s, θ = 37o
Dit : V = ... ?
Pada pembahasan di atas sudah kita simpulkan bahwa kecepatan benda pada titik tertinggi adalah sama dengan kecepatan awal dalam arah horizontal, maka :
⇒ v = vox
⇒ v = vo cos θ
⇒ v = 20 cos 37o
⇒ v = 20 (4/5)
⇒ v = 16 m/s
Jadi, kecepatan bola pada saat mencapai titik tertinggi adalah 16 m/s.
Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.