MateriIPA.com

Pernahkah kalian mengamati gerakan bola saat dilempar atau ditendang? Atau mungkin pernah melihat meriam yang ditembakkan? Gerakan dari contoh contoh tersebut dinamakan gerakan parabola. Nah, kali ini akan di bahas lebih dalam dan detail terkait gerakan parabola. Pembahasan akan meliputi pengertian, jenis-jenisnya, dan beberapa contoh soal. Yuk, langsung kita bahas bersama sama.

Secara matematis, gerak parabola merupakan gabungan atau perpaduan dari gerak lurus beraturan (GLB) dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Lebih dalamnya, gerak parabola merupakan jenis gerak pada ruang dimensi yang membentuk sudut elevasi terhadap sumbu x atau sumbu y. Gerak parabola juga memiliki nama lain yaitu gerak peluru. Untuk mempermudah pemahaman, perhatikan gambar ilustrasi di atas.

Komponen Gerak Parabola

Pada gambar tersebut, dapat diidentifikasikan beberapa komponen gerak parabola. Gerak parabola memiliki beberapa komponen yaitu komponen gerakan horizontal atau pada sumbu x dan komponen gerakan vertical atau pada sumbu y. Berikut penjelasan masing masing komponen.

1. Komponen Sumbu x

Pada gerak parabola, komponen pada sumbu x merupakan gerak lurus beraturan (GLB). Artinya, kecepatan yang di miliki pada gerakan suatu benda di titik atau posisi apapun terhadap sumbu horizontal adalah tetap. Ini di karenakan tidak adanya percepatan atau perlambatan pada sumbu x. Komponen sumbu x antara lain kecepatan awal, sudut evaluasi, dan kecepatan awal di sumbu x. Berikut bentuk persamaan yang ada pada sumbu x

Persamaan Sumbu x

2. Komponen Sumbu y

Berbeda dengan komponen sumbu x yang merupakan gerak lurus beraturan (GLB), komponen pada sumbu y merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Ini terjadi karena pada sumbu y, suatu benda mengalami percepatan atau perlambatan. Komponen sumbu y antara lain kecepatan awal pada sumbu y, sudut evaluasi, dan kecepatan awal. Kita juga dapat mencari ketinggian benda pada selang waktu tertentu pada sumbu y. Lebih lengkapnya, perhatikan persamaan berikut ini.

Persamaan Sumbu y

Rumus Gerak Parabola

Kita ingat kembali bahwa gerak parabola terbagi menjadi gerak pada sumbu x dan gerak pada sumbu y. Berikut bentuk masing masing persamaannya.

Selain itu, kita juga bisa menentukan gerak vertical ke atas dengan rumus berikut ini

Rumus Gerak Vertikal ke Atas

Kemudian setelah mendapatkan nilai kecepatan pada sumbu x dan kecepatan pada sumbu y, kita dapat dengan mudah mencari nilai kecepatan totalnya dengan menggunakan rumus berikut ini:

Rumus Kecepatan Total Gerak Parabola

Selain itu, ada beberapa rumus lainnya yang bisa kita gunakan untuk mencari tahu waktu ketika benda berada pada titik puncak, ketinggian maksimum yang dapat dicapai oleh benda, dan jarak maksimal. Berikut penjelasan lebih lengkapnya.

Waktu saat Mencapai Titik Puncak

Titik puncak pada gerak parabola adalah ketika suatu benda berada ketinggian maksimum terhadap sumbu y. Pada keadaan tersebut, kecepatan benda adalah 0 atau secara matematis di tulis V_y = 0. Rumus menentukan waktu saat benda mencapai titik puncak dapat di tuliskan seperti berikut ini.

t_p = (v_osinθ)/g

Selain itu, dapat di ketahui pula waktu untuk mencapai ketinggian semula dengan menggunakan 2 x rumus yang telah di tulis di atas. Perhatikan rumus berikut ini sebagai rumus dalam menentukan waktu benda kembali ke posisi semula.

t_T = 2 x tp = 2 x (v_osinθ)/g

Menentukan Tinggi Maksimum yang Dapat Dicapai

Dalam gerak parabola, dapat di hitung pula ketinggian maksimum terhadap sumbu y yang bisa di capai oleh suatu benda dengan menggunakan rumus berikut ini.

h_max = (v_o²sin²θ)/2g

Menentukan Jarak Maksimum yang Dapat Dicapai

Selain itu, pada gerak parabola juga bisa di ketahui berapa jarak maksimum terhadap sumbu x yang dapat di capai oleh suatu benda. Rumus yang dapat di gunakan adalah sebagai berikut.

X_max =  (2v_o²sinθcosθ)/g

Contoh Soal dan Pembahasan

1.  suatu bola di tendang oleh anak kecil ketika pelajaran olahraga berlangsung dengan sudut evaluasi sebesar 37⁰ dan kecepatan awal sebesar 10 m/s. Berapa kecepatan bola tersebut setelah 0,2 detik?

Kecepatan pada sumbu x:
vx  = vo cos α
vx  = 10 cos 37˚
vx  = 10 (4/5) = 8 m/s
Kecepatan pada sumbu y:
vy  = vo sin α – g.t
vy  = 10 sin 37˚ – 10 (0,2)
vy  = 10 (3/5) – 2
vy  = 6 – 2 = 4 m/s
sehingga kecepatan setelah 0,2 s adalah

2. Sebuah mobil bergerak dari A ke C dengan melewati B terlebih dahulu. Jarak AB = 75 m, kecepatan mobil saat di titik A = 10 m/s dan percepatan antara A dan B adalah 2 m/s². Bila tinggi titik B dari seberang titik C = 5 m dengan gaya gravitasi g = 10 m/s², maka berapa lebar lembah yang ada di antara titik B dan titik C?

Diketahui:

voA = 10 m/s

sAB = 75 m

a = 2 m/s²

h = 5 m

g = 10 m/s²

Ditanya:

lebar lembah ( misal x )

Jawab:

Dari A ke B mobil bergerak dipercepat, sehingga dicari kecepatan mobil saat dititik B terlebih dahulu

VB² = v0A² + 2.a.s

VB² = 10² + 2(2)(75)

VB² = 100 + 300

VB² = 400

VB = 20 m/s

maka lebar lembah:

Nah, di atas telah dijelaskan dengan lengkap tentang gerak parabola dari definisi hingga contoh soal dan pembahasannya. Mudah bukan? Jangan lupa untuk mencari penjelasan terkait materi lainnya. Semoga bermanfaat