Rumus Gerak Parabola atau Gerak Peluru

Oleh : Rizki Anugrah Ramadhan - 26 January 2021 10:35 WIB

Kali ini kita akan membahas materi fisika kelas 10 tentang rumus gerak parabola (gerak peluru). 

Oke, langsung saja pembahasannya kita mulai.

Misal, sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi α dan kecepatan awal vo,

maka peluru tersebut mengalami dua gerakan, yaitu gerakan arah vertikal (sumbu y) dan gerakan arah horizontal (sumbu x).

1. Gerak Searah Sumbu x

Gerak searah sumbu x berupa GLB (Gerak Lurus Beraturan), sehingga berlaku :

vox = vo . cos α
vtx = vo . cos α

xt = vtx . t
xt = vo . cos α . t

Keterangan :

vox = kecepatan peluru searah sumbu x ketika t = 0
vo = kecepatan awal peluru
vtx = kecepatan peluru searah sumbu x setelah t detik
xt = perpindahan searah sumbu x setelah t detik
α = sudut elevasi
t = waktu

2. Gerak Searah Sumbu y

Gerak searah sumbu y berupa GLBB (Gerak Lurus Berubah Beraturan),

sebab memperoleh percepatan gravitasi bumi ke arah bawah (a = -g).
Sehingga berlaku :

voy = vo . sin α
vty = voy + a . t = voy – g . t
vty = vo . sin α – g . t

yt = voy . t + 1/2 . a . t2
yt = voy . t – 1/2 . g . t2
yt = vo . sin α . t – 1/2 . g . t2

Keterangan :

voy = kecepatan peluru searah sumbu y ketika t = 0
vty = kecepatan peluru searah sumbu y setelah t detik
yt = perpindahan searah sumbu y setelah t detik
t = waktu

vt2 = vtx2 + vty2

dan arahnya :

θ = sudut untuk arah kecepatan setelah t detik

3. Titik Tertinggi

Titik tertinggi yang dicapai peluru adalah titik P. Pada titik ini, untuk vty = 0 karena sudah tidak naik lagi.

Jika ini disubstitusikan pada persamaan vty = vo . sin α – g . t, dengan t = tym (waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertinggi atau titik maksimum), maka didapat :

vty = vo . sin α – g . tym
0 = vo . sin α – g . tym

tym = tmax (waktu untuk mencapai tinggi maksimum)

Titik tertinggi (ymax) yang dicapai peluru, bisa didapat dari persamaan yt = vo . sin α . t – 1/2 . g . t2, dengan t = tym

ymax = vo . sin α . tym – 1/2 . g . tym2

ymax = hmax (tinggi maksimum yang dicapai benda)

a. Titik Terjauh (Jarak Tembakan)

Kedudukan terjauh yang dicapai peluru adalah titik Q. Pada titik ini, yt = 0.

Jika ini disubstitusikan pada persamaan yt = vo . sin α . t – 1/2 . g . t2, dengan t = txm (waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik terjauh, maka didapat :

0 = vo . sin α . txm – 1/2 . g . txm2
0 = txm (vo . sin α – 1/2 . g . txm)
0 = vo . sin α – 1/2 . g . txm
1/2 . g . txm = vo . sin α

txm = waktu tempuh ketika peluru dicapai ditembakkan hingga jatuh ke tanah lagi

Titik terjauh (xm) yang dicapai peluru, diperoleh :

xm = vo . cos α . txm

xm = jarak mendatar terjauh yang ditempuh peluru

b. Hubungan x dan y pada Gerak Parabola

Persamaan lintasan dalam arah sumbu x berlaku persamaan :

x = vo . cos α . t

Persamaan waktu (t) di atas kemudian disubstitusikan ke dalam persamaan lintasan dalam arah sumbu y :

y = vo . sin α . t – 1/2 . g . t2
y = t (vo . sin α – 1/2 . g . t )

Materi Pengayaan

Rumus Gerak Parabola pada Bidang Miring

  • Arah sumbu x
    vox = vo cos α
    ay = -g sin β (benda yang dilemparkan dari kaki bidang miring)
    ax = +g sin β (benda yang dilempar dari puncak bidang miring)
    vtx = vox + ax . t
    x1 = xo + vox . t + 1/2 . ax . t2
  • Arah sumbu y
    vox = vo cos α
    ay = -g cos β
    vty = voy + a . t
    yt = yo + voy . t + 1/2 . ay . t2
  • Arah kecepatan di suatu titik

Demikian penjelasan mengenai rumus gerak parabola atau gerak peluru fisika, semoga menambah pengetahuan kalian. Sekian terima kasih.

Tag

Artikel Terkait

Kuis Terkait

Video Terkait

Cari materi lainnya :