Menentukan Kecepatan Permulaan Gerak Parabola

Pada gerak parabola , poin penting yang mesti kita ketahui yakni pandang gerak parabola selaku gerak dalam dua arah yakni dalam arah mendatar atau sumbu-x dan dalam arah vertikal atau sumbu-y. Dalam arah mendatar , benda bergerak lurus beraturan (GLB) sedangkan dalam arah vertikal benda bergerak lurus berubah beraturan (GLBB). Karena gerak parabola sanggup diuraikan selaku dua gerak lurus GLB dan GLBB , maka kecepatan benda juga sanggup diurai atau diproyeksikan pada sumbu-x dan sumbu-y sesuai dengan hukum vektor. Dengan kata lain , kecepatan benda pada gerak parabola ialah resultan dari kecepatan pada sumbu-x dan sumbu-y. Kali ini bahanbelajarsekolah.blogspot.com akan membahas cara menyeleksi kecepatan permulaan benda bila jarak dan ketinggian maksimumnya diketahui.

Sebelum kita membahas lebih jauh kekerabatan antara kecepatan permulaan dengan ketinggian maksimum dan jarak mendatar maksimum , ada baiknya kita mengenali apalagi dulu kekerabatan antara kecepatan permulaan dengan kecepatan pada sumbu-x dan sumbu-y.

Dengan kata lain kita akan menyaksikan bagaimana proyeksi kecepatan permulaan benda terhadap sumbu-x dan sumbu-y. Proyeksi kecepatan permulaan (Vo) pada sumbu-x disebut kecepatan permulaan dalam arah mendatar (Vox) sedangkan proyeksi kecepatan permulaan pada sumbu-y disebut kecepatan permulaan dalam arah vertikal (Voy).

Hubungan antara Vo , Vox , dan Voy sanggup kita lihat lewat rumus berikut ini:

Vox = Vo cos θ

Voy = Vo sin θ

Keterangan :
Vo = kecepatan permulaan benda (m/s)
Vox = kecepatan permulaan benda dalam arah mendatar (m/s)
Voy = kecepatan permulaan benda dalam arah vertikal (m/s)
θ = sudut antara kecepatan permulaan dengan bidang datar.

Hubungan Vo dengan Ketinggian dan Jarak Maksimum

Ketinggian maksimum (h _max atau y_max) ialah titik tertinggi yang sanggup ditempuh oleh benda pada gerak parabola. Ketinggian maksimum menjadi titik balik gerak benda yang kembali bergerak turun.

Jarak mendatar maksimum (s_max atau x_max) ialah titik terjauh yang sanggup ditempuh oleh benda pada gerak parabola. Jarak mendatar maksimum ialah titik simpulan yang menjadi pemberhentian benda.

Ketinggian maksimum dan jarak mendatar maksimum yang ditempuh oleh sebuah benda sanggup dijumlah menggunakan rumus berikut:

ymax = Vo2 sin2 θ 2g

xmax = Vo2 sin 2θ g

Keterangan :
y_max = ketinggian maksimum (m)
y_max = jarak mendatar maksimum (m)
Vo = kecepatan permulaan benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
θ = sudut antara kecepatan permulaan dengan bidang datar.

Berdasarkan kedua rumus di atas , maka kecepatan permulaan benda sanggup dijumlah dengan salah satu dari rumus berikut:

Vo2 = 2g . ymax sin2 θ

Vo2 = g . xmax sin 2θ

Contoh Soal :
Sebuah benda dilempar dengan kecepatan permulaan Vo dan sudut elevasi 60^o. Jika jarak mendatar yang ditempuh benda di saat benda berada pada ketinggian maksimum yakni 10√3 meter , maka hitunglah kecepatan permulaan benda.

Pembahasan :
Dik : x_hmax = 10√3 m , θ = 60^o
Dit : Vo = …?

Karena pada soal dimengerti jarak mendatarnya , maka kita sanggup gunakan kekerabatan antara kecepatan permulaan dengan jarak mendatar maksimum. Namun perlu dikenang rancangan dasar mengenai jarak mendatar.

Pada gerak parabola , di saat benda meraih titik tertinggi atau ketinggian maksimum , maka jarak mendatar yang ditempuh benda yakni setengah dari jarak mendatar maksimumnya.

xhmax = ½ xmax

Keterangan :
x_max = jarak mendatar maksimum yang ditempuh benda (m)
x_hmax = jarak mendatar yang ditempuh dikala ketinggian maksimum (m)

Dengan demikian dari soal kita ketahui bahwa:
⇒ x_max = 2 . x_hmax
⇒ x_max = 2 . 10√3 
⇒ x_max = 20√3 m

Kecepatan permulaan benda:

⇒ Vo2 =	g . xmax
	sin 2θ

⇒ Vo2 =	10 (20√3)
	sin 2(60o)

⇒ Vo2 =	200√3
	sin 120o

⇒ Vo2 =	200√3
	½√3

⇒ Vo² = 400
⇒ Vo = 20 m/s

Jadi , kecepatan permulaan benda yakni 20 m/s.

Demikianlah pembahasan singkat mengenai cara menyeleksi kecepatan permulaan pada gerak parabola. Untuk subtopik terkait gerak parabola , klik link pada tabel subtopik. Jika postingan ini berharga , silahkan bagikan terhadap kawan anda lewat tombol share yang tersedia.