Pengertian, Contoh dan Rumus Gerak Parabola

Rumus Gerak Parabola - Tutorial pembelajaran materi fisika dalam kesempatan kali ini akan membahas tentang gerak parabola yang dalam bahasa inggris sering disebut dengan projectile motion terutama beberapa rumus penting seperti : mencari tinggi maksimum gerak parabola, waktu ketika benda sampai ke tanah dan lain-lain.

Target dari materi gerak parabola yang dijabarkan dalam tutorial ini adalah kita nantinya dapat mengerjakan soal-soal yang berhubungan dengan gerak parabola. Jadi sebelum kita memasuki latihan soalnya, ada baiknya kita memahami beberapa ringkasan materi gerak parabola yang esensial, seperti : pengertian gerak parabola, contoh-contoh gerak parabola, beberapa rumus dalam gerak parabola. Tentunya pemahaman konsep ini akan mempermudah kita dalam memecahkan variasi soal yang muncul yang akan kita posting pada tutorial berikutnya.

Bagi anda yang menginginkan langsung kepada latihan soal gerak parabola, silahkan kunjungi ke posting berikut :

Contoh Soal Gerak Parabola dan Pembahasannya

Apa itu gerak parabola ?

Gerak parabola adalah gerak yang memiliki lintasan melengkung. Ketika membentuk lintasan melengkung, tentunya akan membentuk sudut tertentu terhadap bidang horizontal. Hal ini dikarenakan adanya pengaruh gerak lurus berubah beraturan pada sumbu vertikal dan gerak lurus beraturan pada sumbu horizontal.

(Credit Picture : voer.edu.vn)

Contoh gerak parabola :

lintasan yang terbentuk ketika bola ditendang
lintasa pada peluru meriam yang ditembakkan
lintasan yang terbentuk saat seorang pemain melakukan shooting bola basket
lintasan yang terbentuk ketika seorang pemain golf mengayunkan stick pada bola golf.

Rumus-rumus gerak parabola

Gerak parabola sering juga disebut dengan gerak peluru, karena penjabaran rumus-rumus gerak parabola dilakukan dengan menganalisa atau mengamati lintas yang terbentuk akibat sebuah projektil peluru yang ditembakkan.

Dalam menjabarkan rumus-rumus gerak parabola, kita dapat melihat dua macam gerak yang terjadi, yaitu :

Gerak Horizontal (sumbu x) diperlakukan sebagai Gerak Lurus Beraturan(GLB). Kecepatan pada GLB adalah konstan
Gerak Vertikal (sumbu y) diperlakukan sebagai Gerak Lurus Berubah Beraturan(GLBB). Pada GLBB kecepatan berubah karena dipengaruhi oleh gaya gravitasi

Sekarang kita akan menjabarkan rumus-rumus gerak parabola berdasarkan titik-titik yang dilalui :

1. Pada titik awal

Sebuah peluru yang ditembakkan tentunya memiliki kecepatan awal, dan ketika membentuk lintasan melengkung pastinya terdapat sudut yang dibentuk. Oleh karena itu, kita harus memasukan sudut dalam perhitungan kecepatan awal.

Dengan demikian kita mendapatkan persamaan kecepatan awal untuk gerak horisontal (V_0x) dan vertikal (V_0y) sebagai berikut :

a. Kecepatan awal pada gerak horisontal (V_0x)

V_0x = V₀ cos θ

b. Kecepatan awal pada gerak vertikal (V_0y)

V_0y = V₀ sin θ

c. Kecepatan awal (V₀)

V₀ = √V_0x + V_0y

Keterangan

V₀ adalah kecepatan awal
V_0x adalah kecepatan awal pada sumbu x
V_0y adalah kecepatan awal pada sumbu y
θ adalah sudut yang dibentuk terhadap sumbu x positif

2. Pada titik A

Seperti yang telah dikemukakan di atas, gerak pada sumbu x kita analisis dengan Gerak Lurus Beraturan (GLB). Maka untuk kecepatan V_x sama dengan kecepatan V_0x, sedangkan untuk V_y terpengaruhi oleh gravitasi yang menarik benda ke bawah(GLBB), sehingga kecepatan berkurang.

Untuk jarak horizontal digunaka rumus jarak Gerak Lurus Beraturan, sedangkan untuk jarak vertikal atau tinggi dicari menggunkan rumus jarak Gerak Lurus Berubah Beraturan.

Dengan demikian kita dapat merumuskan beberapa persamaan, yaitu :

a. Kecepatan pada sumbu x

V_x = V_0x = V₀ cos θ

b. Kecepatan pada sumbu y

V_y = V_0y - gt
V_y = V₀ sin θ - gt

c. Jarak pada sumbu x

X = V_0x . t

d. Jarak pada sumbu y

Y = V_0y . t -

1 / 2

gt²

Keterangan

V₀ adalah kecepatan awal
V_0x adalah kecepatan awal pada sumbu x
V_x adalah kecepatan pada sumbu x
V_0y adalah kecepatan awal pada sumbu y
V_y adalah kecepatan pada sumbu y
g adalah gravitasi
t adalah waktu tempuh
θ adalah sudut yang dibentuk terhadap sumbu x positif
X adalah jarak terhadap sumbu x
Y adalah jarak terhadap sumbu y

3. Pada titik B

Titik B ini adalah titik tertinggi dimana kita simbolkan sebagai y_maks atau h. Agar sebuah benda dapat mencapai ketinggian maksimum maka syaratnya adalah V_y = 0, maka kecepatan pada titik tertinggi adalah kecepatan pada sumbu x (V_x ).

Berikut ini beberapa persamaan yang dapat kita rumuskan ketika melalui titik B (titik maksimum) :

A. Titik tertinggi yang bisa dicapai
h =

V_0y² / 2g

h =

V₀² sin² θ / 2g

B. Waktu untuk sampai di titik tertinggi (B)
V_y = 0
V_y = V_0y - gt
0 = V₀ sin θ - gt
t =

(V₀ x sin θ) / g

t =

V_0y / g

C. Jarak horizontal dari titik awal sampai titik B
X = V_0x x t
X = V₀ cos θ x

V₀ sin θ / g

X =

V₀² x cos θ x sin θ / g

X =

V₀² x sin 2θ / g

Keterangan

V₀ adalah kecepatan awal
V_0x adalah kecepatan awal pada sumbu x
V_x adalah kecepatan pada sumbu x
V_0y adalah kecepatan awal pada sumbu y
V_y adalah kecepatan pada sumbu y
g adalah gravitasi
t adalah waktu tempuh
X adalah jarak terhadap sumbu x
h adalah tinggi maksimum

4. Pada titik C

Untuk gerak parabola pada titik C sama seperti gerak parabola pada titik A. Perbedaanya adalah gerak gravitasi yang bernilai positif karena menuju ke bawah.

Karena dikatakan sama seperti melalui titik A, maka gerak pada sumbu x tetap menggunakan GLB dan untuk y menggunakan GLBB (namun gravitasinya bernilai positif).

Dengan demikian kita dapat merumuskan beberapa persamaan, yaitu :

A. Kecepatan pada sumbu x

V_x = V_0x = V₀ cos θ

B. Kecepatan pada sumbu y

V_y = V_0y + gt
V_y = V₀ sin θ + gt

5. Pada titik D

Titik D ini adalah jarak terjauh yang dilalui oleh sebuah benda yang melakukan gerak parabola. Pada gambar kita simbolkan jarah terjauh ini dengan simbol X_maks. Jarak maksimum ini bisa juga dikatakan jarah sebuah objek kembali ke tanah setelah objek tersebut melakukan gerak parabola.

Waktu yang diperlukan sebuah benda untuk sampai ke tanah adalah 2 kali waktu benda tersebut untuk mencapai jarak ketika berada di titik tertinggi.

Berikut ini beberapa persamaan gerak parabola pada titik D :

A. Kecepatan pada sumbu x
V_x = V_0x = V₀ . cos θ

B. Kecepatan pada sumbu y
V_y = V₀ sin θ + gt

C. Waktu yang diperlukan sampai ke tanah (titik D)
t = 2.

V_0y / g

t =

2 . V₀ . sin θ / g

D. Jarak maksimum (Jarak dari awal bola bergerak sampai titik D)
X_maks =

V₀² sin 2θ / 2g

Keterangan