Gerak parabola adalah gerak benda yang melemparkan suatu objek ke udara dengan sudut tertentu dan jatuh kembali ke tanah. Gerak ini sangat penting dalam banyak aplikasi fisika, seperti dalam olahraga, pertahanan, dan teknologi. Dalam artikel ini, kami akan membahas rumus gerak parabola secara rinci, sehingga Anda dapat memahami dan menggunakannya dengan mudah.
Definisi Gerak Parabola
Sebelum membahas rumus gerak parabola, mari kita lihat terlebih dahulu definisi gerak parabola. Gerak parabola adalah gerak suatu benda yang dilemparkan dengan kecepatan awal dan sudut tertentu ke udara, lalu jatuh kembali ke tanah dengan membentuk kurva parabola. Kurva parabola sendiri merupakan hasil dari kombinasi gerak horizontal dan vertikal yang dilakukan oleh benda yang dilemparkan.
Komponen Gerak Parabola
Gerak parabola terdiri dari dua komponen, yaitu gerak horizontal dan gerak vertikal. Gerak horizontal merupakan gerakan benda yang bergerak sejajar dengan tanah. Sedangkan gerak vertikal merupakan gerakan benda yang bergerak ke atas dan ke bawah. Kedua gerakan ini saling berhubungan dan menghasilkan gerak parabola.
Rumus Gerak Horizontal
Rumus gerak horizontal pada gerak parabola adalah:
vx = v0x
Dimana:
- vx adalah kecepatan horizontal pada saat t
- v0x adalah kecepatan horizontal pada saat t=0
Rumus Gerak Vertikal
Rumus gerak vertikal pada gerak parabola adalah:
y = y0 + v0yt + 1/2at2
Dimana:
- y adalah posisi vertikal pada saat t
- y0 adalah posisi vertikal pada saat t=0
- v0y adalah kecepatan vertikal pada saat t=0
- a adalah percepatan gravitasi (biasanya 9.8 m/s2)
Rumus Gerak Parabola
Sekarang, mari kita gabungkan rumus gerak horizontal dan vertikal untuk mendapatkan rumus gerak parabola. Rumus gerak parabola adalah:
x = v0xt
y = y0 + v0yt + 1/2at2
Dimana:
- x adalah posisi horizontal pada saat t
- v0x adalah kecepatan horizontal pada saat t=0
- y adalah posisi vertikal pada saat t
- y0 adalah posisi vertikal pada saat t=0
- v0y adalah kecepatan vertikal pada saat t=0
- a adalah percepatan gravitasi (biasanya 9.8 m/s2)
Contoh Soal Gerak Parabola
Untuk lebih memahami rumus gerak parabola, mari kita lihat contoh soal berikut:
Sebuah bola dilemparkan dengan kecepatan awal 20 m/s dan sudut 60 derajat ke atas dari tanah. Tentukan jarak horizontal dan tinggi maksimum yang bisa dicapai bola tersebut.
Pertama, kita harus menghitung komponen horizontal dan vertikal dari kecepatan awal:
v0x = v0 cos θ = 20 m/s cos 60 = 10 m/s
v0y = v0 sin θ = 20 m/s sin 60 = 17.32 m/s
Untuk menghitung jarak horizontal, kita gunakan rumus:
x = v0xt = 10 m/s * t
Untuk menghitung tinggi maksimum, kita gunakan rumus:
y = y0 + v0yt + 1/2at2 = 17.32 m/s * t – 1/2 * 9.8 m/s2 * t2
Karena bola akan jatuh kembali ke tanah, maka tinggi maksimum terjadi saat vy = 0
vy = v0y – gt = 17.32 m/s – 9.8 m/s2 * t = 0
t = 1.77 s
Substitusikan t ke dalam rumus jarak horizontal:
x = 10 m/s * 1.77 s = 17.7 m
Substitusikan t ke dalam rumus tinggi maksimum:
y = 0 + 17.32 m/s * 1.77 s – 1/2 * 9.8 m/s2 * (1.77 s)2 = 15.1 m
Jadi, jarak horizontal yang bisa dicapai bola tersebut adalah 17.7 meter dan tinggi maksimum yang bisa dicapai adalah 15.1 meter.
Kesimpulan
Rumus gerak parabola sangat penting dalam banyak aplikasi fisika, seperti dalam olahraga, pertahanan, dan teknologi. Gerak parabola terdiri dari dua komponen, yaitu gerak horizontal dan gerak vertikal. Rumus gerak horizontal pada gerak parabola adalah vx = v0x, sedangkan rumus gerak vertikal pada gerak parabola adalah y = y0 + v0yt + 1/2at2. Gabungan dari kedua rumus tersebut menghasilkan rumus gerak parabola yang lengkap, yaitu x = v0xt dan y = y0 + v0yt + 1/2at2. Dengan memahami rumus gerak parabola, Anda dapat menghitung jarak horizontal dan tinggi maksimum yang bisa dicapai oleh suatu objek yang dilemparkan ke udara.
