Gerak parabola merupakan gerakan benda yang meluncur atau terlempar dengan kecepatan awal dan sudut tertentu terhadap permukaan bumi. Gerak parabola banyak digunakan dalam olahraga seperti bola basket, bola voli, dan lain-lain. Namun, gerak parabola juga sering diujikan dalam soal-soal fisika.
Apa yang Dimaksud dengan Gerak Parabola?
Gerak parabola adalah gerakan benda yang meluncur atau terlempar dengan kecepatan awal dan sudut tertentu terhadap permukaan bumi. Gerak ini disebut gerak parabola karena bentuk lintasan benda yang meluncur atau terlempar mirip dengan kurva parabola. Gerak parabola terjadi karena adanya gaya gravitasi bumi yang menarik benda ke arah pusat bumi. Gaya ini disebut gaya gravitasi.
Contoh Soal Gerak Parabola Brainly
Berikut ini adalah beberapa contoh soal gerak parabola yang sering diujikan dalam pelajaran fisika:
Contoh 1
Sebuah bola dilemparkan dari tanah dengan kecepatan 20 m/s dan sudut 45 derajat terhadap horizontal. Tentukan:
a. Waktu yang diperlukan bola untuk mencapai titik tertinggi
b. Ketinggian maksimum bola dari tanah
c. Jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum jatuh kembali ke tanah
Penyelesaian:
a. Waktu yang diperlukan bola untuk mencapai titik tertinggi dapat dicari dengan menggunakan rumus:
t = (v * sin θ) / g
Dimana:
t = waktu yang diperlukan bola untuk mencapai titik tertinggi
v = kecepatan awal bola = 20 m/s
θ = sudut lemparan = 45 derajat
g = percepatan gravitasi bumi = 9,8 m/s²
Substitusi nilai:
t = (20 * sin 45) / 9,8
t = 1,44 detik
Jadi, waktu yang diperlukan bola untuk mencapai titik tertinggi adalah 1,44 detik.
b. Ketinggian maksimum bola dari tanah dapat dicari dengan menggunakan rumus:
h = (v² * sin² θ) / (2 * g)
Dimana:
h = ketinggian maksimum bola dari tanah
v = kecepatan awal bola = 20 m/s
θ = sudut lemparan = 45 derajat
g = percepatan gravitasi bumi = 9,8 m/s²
Substitusi nilai:
h = (20² * sin² 45) / (2 * 9,8)
h = 20,2 meter
Jadi, ketinggian maksimum bola dari tanah adalah 20,2 meter.
c. Jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum jatuh kembali ke tanah dapat dicari dengan menggunakan rumus:
R = (v² * sin 2θ) / g
Dimana:
R = jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum jatuh kembali ke tanah
v = kecepatan awal bola = 20 m/s
θ = sudut lemparan = 45 derajat
g = percepatan gravitasi bumi = 9,8 m/s²
Substitusi nilai:
R = (20² * sin 90) / 9,8
R = 40,8 meter
Jadi, jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum jatuh kembali ke tanah adalah 40,8 meter.
Contoh 2
Sebuah bola dilemparkan dari atas sebuah gedung dengan kecepatan awal 5 m/s dan sudut 60 derajat terhadap horizontal. Jika tinggi gedung 50 meter, tentukan:
a. Waktu yang diperlukan bola untuk mencapai tanah
b. Kecepatan bola saat menyentuh tanah
c. Jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum menyentuh tanah
Penyelesaian:
a. Waktu yang diperlukan bola untuk mencapai tanah dapat dicari dengan menggunakan rumus:
t = (v * sin θ + √(v² * sin² θ + 2 * g * h)) / g
Dimana:
t = waktu yang diperlukan bola untuk mencapai tanah
v = kecepatan awal bola = 5 m/s
θ = sudut lemparan = 60 derajat
g = percepatan gravitasi bumi = 9,8 m/s²
h = tinggi gedung = 50 meter
Substitusi nilai:
t = (5 * sin 60 + √(5² * sin² 60 + 2 * 9,8 * 50)) / 9,8
t = 5,02 detik
Jadi, waktu yang diperlukan bola untuk mencapai tanah adalah 5,02 detik.
b. Kecepatan bola saat menyentuh tanah dapat dicari dengan menggunakan rumus:
v = √(v₀² + 2gh)
Dimana:
v = kecepatan bola saat menyentuh tanah
v₀ = kecepatan awal bola = 5 m/s
g = percepatan gravitasi bumi = 9,8 m/s²
h = tinggi gedung = 50 meter
Substitusi nilai:
v = √(5² + 2 * 9,8 * 50)
v = 52,2 m/s
Jadi, kecepatan bola saat menyentuh tanah adalah 52,2 m/s.
c. Jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum menyentuh tanah dapat dicari dengan menggunakan rumus:
R = (v * cos θ) * t
Dimana:
R = jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum menyentuh tanah
v = kecepatan awal bola = 5 m/s
θ = sudut lemparan = 60 derajat
t = waktu yang diperlukan bola untuk mencapai tanah = 5,02 detik
Substitusi nilai:
R = (5 * cos 60) * 5,02
R = 12,6 meter
Jadi, jarak horizontal yang ditempuh bola sebelum menyentuh tanah adalah 12,6 meter.
Kesimpulan
Gerak parabola merupakan gerakan benda yang meluncur atau terlempar dengan kecepatan awal dan sudut tertentu terhadap permukaan bumi. Gerak parabola banyak digunakan dalam olahraga dan sering diujikan dalam soal-soal fisika. Dalam menghitung gerak parabola, terdapat beberapa rumus yang dapat digunakan seperti rumus untuk mencari waktu, ketinggian maksimum, dan jarak horizontal yang ditempuh bola. Dalam menyelesaikan soal gerak parabola, penting untuk memahami rumus yang digunakan dan melakukan substitusi nilai dengan benar. Dengan memahami gerak parabola, kita dapat lebih memahami prinsip-prinsip fisika yang mendasari olahraga dan fenomena-fenomena alam lainnya.
