Pada postingan sebelumnya Mafia Online sudah membahas tentang persamaan gerak parabola. Nah pada postingan kali ini, Mafia Online akan membahas tentang bagaimana menentukan kecepatan dan arah kecepatan benda di sembarang titik pada gerak parabola.
Pada gerak parabola, benda memiliki kecepatan pada komponen sumbu-x dan sumbu-y sehingga kecepatan benda setiap saat merupakan resultan dari kecepatan benda pada arah sumbu x dan kecepatan benda pada arah sumbu y, maka besar kecepatan benda di sembarang titik secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.
v = √(vx2 + vy2)
dengan:
vx = vo cos α
vy = vo sin α – gt
Jika arah kecepatan benda setiap saat dinyatakan dengan
β, maka:
tan β = vy /vx
Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang materi
menentukan kecepatan dan kecepatan benda di sembarang titik pada gerak
parabola, silahkan simak contoh soal di bawah ini.
Contoh
Soal 1
Dari titik A di tanah, sebuah bola dilemparkan dengan
kecepatan awal 20 m/s dan sudut elevasi 37° (sin 37° = 0,6; cos 37° = 0,8).
Jika g = 10 m/s2, tentukan besar kecepatan dan arah kecepatan bola
setelah 0,4 sekon!
Jawab:
vo = 20 m/s
α = 37°
g = 10 m/s2
t = 0,4 s
Komponen kecepatan awal dalam arah horizontal yakni:
vx = vo cos α
vx = (20 m/s)(cos 37°)
vx = (20 m/s)(0,8)
vx = 16 m/s
Komponen kecepatan awal dalam arah vertikal yakni:
vy = vo sin α – gt
vy = (20 m/s)(sin 37°) – (10 m/s2)(0,4
s)
vy = (20 m/s)(0,6) – (10 m/s2)(0,4
s)
vy = 12 m/s – 4 m/s
vy = 8 m/s
Besar kecepatan bola setelah 0,4 sekon yakni:
v = √(vx2 + vy2)
v = √(162 + 82)
v = √(256 + 64)
v = √320
v = 8√5 m/s
Arah kecepatan bola setelah 0,4 sekon yakni:
tan β = vy /vx
tan β = 8/16
tan β = 1/2
β = 26,5°
Jadi besar kecepatan bola adalah 8√5 m/s dan arah
kecepatan bolah sebesar 26,5° pada arah sumbu x.
Contoh
Soal 2
Dody memukul shuttle cock dengan kecepatan awal 20 m/s
dan sudut elevasi 60°. Tentukan besar kecepatan dan arah kecepatan bola setelah
1 sekon!
Jawab:
vo = 20 m/s
α = 60°
g = 10 m/s2
t = 1 s
Komponen kecepatan awal dalam arah horizontal yakni:
vx = vo cos α
vx = (20 m/s)(cos 60°)
vx = (20 m/s)(0,5)
vx = 10 m/s
Komponen kecepatan awal dalam arah vertikal yakni:
vy = vo sin α – gt
vy = (20 m/s)(sin 60°) – (10 m/s2)(1
s)
vy = (20 m/s)(0,87) – (10 m/s2)(1
s)
vy = 17,4 m/s – 10 m/s
vy = 7,4 m/s
Besar kecepatan bola setelah 1 sekon yakni:
v = √(vx2 + vy2)
v = √(102 + 7,42)
v = √(100 + 54,76)
v = √154,76
v = 12,44 m/s
Arah kecepatan bola setelah 1 sekon yakni:
tan β = vy /vx
tan β = 7,4/10
tan β = 0,74
β = 36,5°
Jadi besar kecepatan bola adalah 12,44 m/s dan arah kecepatan bolah sebesar 36,5° pada arah sumbu x.
Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang materi menentukan kecepatan dan besar kecepatan benda di sembarang titik pada gerak parabola, silahkan kerjakan soal latihan di bawah ini. Kemudian hasilnya dituliskan dalam kolom komentar.
Soal Latihan
Sebuah benda di lempar miring ke atas sehingga lintasannya parabola dengan sudut elevasi 45°dan kecepatan awal sebesar 20√2 m/s. Jika g = 10 m/s2, tentukan besar kecepatan dan arah kecepatan bola setelah 0,2 sekon.
0 Response to "Kecepatan dan Arah Kecepatan Benda di Sembarang Titik pada Gerak Parabola"
Posting Komentar
Terima kasih sudah membaca blog ini, silahkan tinggalkan komentar dengan sopan dan tidak mengandung unsur SARA atau pornografi serta tidak ada link aktif. Mohon maaf kalau komentarnya dibalas agak lambat. Kolom komentar ini kami moderasi, jadi kalau ada komentar yang tidak sesuai dengan ketentuan tidak akan dipublikasikan.