Pengertian, Jenis, Rumus dan Contoh Soal Gerak Parabola

Sahabat pembaca initu.id tentu tidak asing dengan gerak parabola. Sebelum ada internet dulu pernah booming antena parabola, buat anak milenial kayaknya kurang familiar ya… )

Baiklah begini penjelasan singkat tentang gerak parabola, yuk kita simak bersama

Pengertian Gerak Parabola

Gerak parabola merupakan gerak dua dimensi suatu benda yang bergerak membentuk sudut elevasi dengan sumbu x atau sumbu y. Sumbu x (horizontal) merupakan GLB dan sumbu y (vertikal) merupakan GLBB. Kedua gerak ini tidak saling memengaruhi, hanya saja membentuk suatu gerak parabola.

Jenis-Jenis Gerak Parabola

Dalam kehidupan sehari-hari setidaknya terdapat beberapa jenis gerak parabola. Antara lain sebagai berikut

  • gerak benda berbentuk parabola, ketika dierikan kecepatan awal dengan sudut tetap terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar contoh. Dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak gerakan benda yang berbentuk demikian. Beberapa diantaranya adalah gerakan bola yang ditendang oleh pemain sepak bola, gerakan bola basket yang dilemparkan ke dalam keranjang, gerakan bola tenis, gerakan bola volly, gerakan lompat jauh, dan gerakan peluru atau peluru rudal yang ditembakan dari permukaan bumi.
  • gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal pada ketinggian tertentu dengan arah sejajar horisontal. Beberapa contoh gerakan jenis ini yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari, meliputi gerakan bom yang dijatuhkan dari pesawat atau benda yang dilemparkan ke bawah dari ketinggian tertentu.
  • gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dari ketinggian tertentu dengan sudut tetap terhadap garis horisontal.

Rumus Gerak Parabola

Persamaan -Persamaan Gerak Peluru
Kecepatan awal diuraikan menjadi komponen horizontal v0x dan voy yang besarnya :

v0x = v0 cos θ , dan
v0y = v0 sin θ

Karena komponen kecepatan horizontal konstan, maka pada setiap saat t akan diperoleh :

vtx = v0x + at = v0x + (0)t = vox = v0 cos θ

dan

x = v0xt + ½at2 = voxt + ½(0)t2 = v0xt

Sementara itu, percepatan vertikal adalah –g sehingga komponen kecepatan vertikal pada saat t adalah :

vty = voy – gt = vo sin θ – gt

y = voyt – ½gt2

v2ty =v20y – 2gy

Persamaan diatas berlaku jika peluru ditembakkan tepat pada titik awal dari sistem koordinat xy sehingga x0 = y0 = 0. Tetapi jika peluru tidak ditembakkan tepat pada titik awal koordinat (x0 ≠ 0 dan y0 ≠ 0), maka kedua persmaan tersebut menjadi :

x = x0 +v0xt = x0 + (v0 cos θ)t

y = y0 +voyt – ½gt2

Pada titik tertinggi artinya pada posisi y maksimum, maka kecepatannya adalah horizontal sehingga vty = 0. Sehingga persamaan diatas menjadi :

vty = voy -gt

0 = voy – gt

t = Voy/g

t = VoSinO/g

Persamaan diatas menunjukkan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian maksimum. Kemudian subtitusikan ke persamaan (y) sehingga diperoleh persamaan ketinggian maksimum sebagai berikut :

Subtitusi persamaan (t) ke persamaan (x) akan menghasilkan posisi x pada saat y maksimum, yaitu :

Sedangkan pada titik terjauh dari titik awal artinya posisi x maksimum, maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai x maksimum adalah :

Dan posisi terjauh atau x maksimum adalah :


Contoh Soal Gerak Parabola

Sebuah peluru ditembakkan dari moncong sebuah meriam dengan kelajuan 50 m/s arah mendatar dari atas sebuah bukit, ilustrasi seperti gambar berikut.

Diketahui

  • percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2
  • ketinggian bukit = 100 m

Tentukan :
a. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah
b. Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)

Pembahasan

a) Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tanah

Tinjau gerakan sumbu Y, yang merupakan gerak jatuh bebas. Sehingga Voy = O dan ketinggian bukit namakan Y (di soal dinamakan h)

Y = 1/2 g t2

100 = (1/2)(10) t2

t = √20 = 2√5 sekon

Jadi, waktu yang diperlukan peluru mencapai tanah yaitu 2√5 sekon

b) Jarak mendatar yang dicapai peluru (S)

Jarak mendatar gerakan berupa GLB karena sudutnya nol terhadap horizontal langsung saja pakai rumus:

S = V t

S = (50)( 2 √5) = 100 √5 meter

Jadi,  Jarak mendatar yang dicapai peluru (S) yaitu 100 √5 meter.

Contoh Soal

  • Romli melempar batu dengan sudut elevasi 60°.kecapatan awal gerak batu adalah 20akar2. Jika gaya gravitasi 10 m/s pangakat 2. Hitunglah ketinggian batu setelah 1 detik 2
  • Apakah hubungan gerak parabola dengan gerak lurus jelaskan
  • Sebuah roda berjari jari 30 cm berputar dengan perpindahan sudut 240 jarak yg telah di tempuh oleh sebuah partikel yg terletak pada tepi roda Sejauh?

Demikian sedikit ulasan gerak parabola beserta contoh agar mudah difahami. Artikel diatas kita kutip dari website ruangguru dan guru pendidikan.