RumusHitung.Com

RumusHitung.com – Hai sobat! rumushitung ada artikel terbaru lagi nih. Artikel kali ini yang akan dibahas adalah tentang Rumus Gerak Parabola, Pengertian, dan Penerapan. Nah, disini kita akan mengulas ulang materi untuk memudahkan kalian bagi yang belum paham menjadi lebih paham dan jelas. Nanti kalian akan diuji dengan mengerjakan soal-soal setelah kalian betul-betul paham materinya.

Pengertian Parabola

Apa yang dimaksud dengan parabola? Parabola adalah suatu benda yang dilemparkan ke ruang angkasa di mana satu-satunya gaya yang bekerja adalah gravitasi. Gaya utama yang bekerja pada parabola adalah gravitasi. Ini tidak berarti bahwa kekuatan lain tidak bekerja padanya, hanya saja efeknya minimal dibandingkan dengan gravitasi. Jalur yang diikuti oleh parabola dikenal sebagai lintasan. Bola bisbol yang dipukul atau dilempar adalah contoh parabola.

Apa Itu Gerak Parabola

Ketika sebuah partikel dilemparkan miring di dekat permukaan bumi, ia bergerak sepanjang jalur melengkung di bawah percepatan konstan yang diarahkan ke pusat bumi (partikel itu tetap dekat dengan permukaan bumi). Lintasan partikel semacam itu disebut parabola dan geraknya disebut gerak parabola.

Dalam gerak parabola, ada dua gerakan :

• Arah sumbu x : kecepatan se-ragam, bertanggung jawab untuk gerakan horizontal (maju) partikel.
• Arah sumbu y : percepatan se-ragam, bertanggung jawab atas gerakan vertikal (ke bawah) partikel.

Percepatan dalam gerak parabola horizontal dan gerak parabola vertikal suatu partikel : Ketika sebuah partikel diproyeksikan di udara dengan kecepatan tertentu, satu-satunya gaya yang bekerja selama masih udara adalah percepatan gravitasi (g). Percepatan ini bekerja secara vertikal ke bawah. Tidak ada percepatan dalam arah horizontal, yang berarti bahwa kecepatan partikel dalam arah horizontal tetap konstan.

Rumus Gerak Parabola

Mari kita perhatikan sebuah bola yang diproyeksikan pada sudut terhadap sumbu x horizontal dengan kecepatan awal vₒ seperti yang ditunjukkan di bawah ini :

Titik O disebut juga titik proyeksi adalah sudut proyeksi dan OB = arah horizontal. Total waktu yang dibutuhkan partikel dari mencapai O ke B disebut waktu.

Untuk menemukan ukuran yang berbeda terkait dengan gerakan parabola, kita dapat menggunakan persamaan rumus :

Keterangan :
v = kecepatan akhir (m/s)
vₒ = kecepatan awal (m/s)
g = percepatan gravitasi(m/s²)
t = waktu (s)
s = perpindahan (m)

• Total waktu : perpindahan (s) = 0 dalam arah vertikal. Oleh karena itu, dengan menggunakan persamaan rumus :
  s_y = vₒ_y t – (1/2)gt²
  (1/2)gt² = vₒ_y t – s_y
  gt² = 2(vₒ_y t – s_y) [Disini, vₒ_y = vₒ sin θ dan s_y = 0]
  gt² = 2(vₒ sin θ t – 0)
  gt² = 2 vₒ sin θ t
  Oleh karena itu total waktu yang diperoleh :
  t² = (2 vₒ sin θ t) / g
  t = 2 vₒ sin θ / g
• Tinggi maksimum untuk arah horizontal (x) sama dengan kecepatan dikalikan dengan waktu.
  h_max = vₒ_x t [Disini, vₒ_x = vₒ cos θ dan t = 2 vₒ sin θ / g]
  h_max = vₒ cos θ . 2 vₒ sin θ / g
  h_max = (2 sin θ cos θ) vₒ² / g
  h_max = vₒ² sin 2θ / g
• Tinggi maksimum untuk arah vertikal (y) :
  h_max = vₒ² sin² θ / 2g

Baca juga : Grafik Gerak Lurus Berubah Beraturan GLBB

Penerapan Gerak Parabola

Kita tahu bahwa gerak parabola merupakan salah satu jenis gerak dua dimensi atau gerak pada bidang datar. Diduga bahwa satu-satunya gaya yang bekerja pada parabola (benda yang mengalami gerak parabola) adalah gaya gravitasi. Tapi bagaimana kita bisa mendefinisikan gerak parabola di dunia nyata? Bagaimana konsep yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari? Mari kita lihat beberapa contoh nyata dari gerak parabola dalam dua dimensi.

Kita semua tahu tentang bola basket. Untuk mencetak keranjang, pemain melompat sedikit dan melempar bola ke dalam keranjang. Gerak bola berupa peluru. Oleh karena itu, ini disebut sebagai gerakan proyektil. Keuntungan apa yang diberikan lompat terhadap peluang mereka untuk mencetak bola? Sekarang selain bola basket, jika kita melempar bola kriket, batu ke sungai, lemparan lembing, burung pemarah, sepak bola atau peluru, semua gerakan ini memiliki satu kesamaan. Mereka semua menunjukkan gerakan proyektil. Dan itulah, saat mereka dilepaskan, hanya ada satu gaya yang bekerja pada mereka – gravitasi. Ini menarik mereka ke bawah, sehingga memberi mereka semua percepatan tidak memihak yang sama.

Ini menyiratkan bahwa jika ada sesuatu yang dilemparkan ke udara, dengan mudah dapat diprediksi berapa lama proyektil akan berada di udara dan pada jarak berapa dari titik awal ia akan menyentuh tanah. Jika hambatan udara diabaikan, tidak akan ada percepatan dalam arah horizontal. Ini menyiratkan bahwa selama tubuh dilemparkan ke dekat permukaan, gerakan tubuh dapat dianggap sebagai gerakan dua dimensi, dengan percepatan hanya dalam satu arah. Tetapi bagaimana dapat disimpulkan bahwa tubuh yang dilempar ke udara mengikuti jalur dua dimensi? Untuk memahami hal ini, mari kita asumsikan sebuah bola yang menggelinding seperti gambar di bawah ini :

Sekarang, jika bola menggelinding disepanjang lintasan yang ditunjukkan, apa yang dapat kita katakan tentang dimensi gerak? Jawaban yang paling umum adalah bahwa ia memiliki komponen x dan komponen y, bergerak pada bidang, jadi itu harus menjadi contoh gerak dalam dua dimensi. Namun hal itu tidak benar, karena dapat diketahui bahwa terdapat garis yang dapat sepenuhnya menentukan gerak bola. Jadi, itu adalah contoh gerak dalam satu dimensi. Oleh karena itu, pemilihan sumbu tidak mengubah sifat gerak itu sendiri.

Sekarang, jika bola dilempar dengan sudut tertentu seperti yang ditunjukkan, kecepatan bola memiliki komponen x dan komponen y dan juga komponen z. Jadi, apakah itu berarti gerakan tiga dimensi? Dapat dilihat di sini bahwa garis tidak dapat mendefinisikan gerakan seperti itu, tetapi sebuah bidang dapat mendefinisikannya. Oleh karena itu, untuk sebuah benda yang dilempar ke sembarang sudut, terdapat sebuah bidang yang seluruhnya memuat gerakan benda tersebut. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa selama benda berada di dekat permukaan bumi dan hambatan udara dapat diabaikan, maka terlepas dari sudut proyeksi, itu akan menjadi gerakan dua dimensi, tidak peduli bagaimana sumbunya. Jika sumbu-sumbu di sini diputar sedemikian rupa, maka secara lengkap dapat menentukan gerak bola seperti gambar di bawah ini :

Demikian pembahasan kali ini, semoga mendapatkan pembelajaran yang bermanfaat, jangan lupa untuk dilatih pemahaman kalian dengan mengerjakan soal-soalnya. Untuk soal-soalnya kalian bisa cari di laman kami RumusHitung.com. Sekian terima kasih.