Details

Category: Materi Fisika SMA

Materi : Gerak Parabola
Topik : Menentukan Jarak Mendatar pada Gerak Parabola

Kelas : 11 SMA IPA
Author : Fisika Study Center
(Beginner Level)

Pada ilustrasi di atas nampak saat peluru di titik A jarak mendatarnya adalah X_A, saat berada di titik B jarak mendatarnya adalah X_B saat di titik C jarak mendatarnya adalah X_C. Posisi di titik C dinamakan jarak mendatar terjauh (maksimum).

Menentukan Jarak Mendatar
Sebuah benda yang ditembakkan dengan sudut elevasi α dan kecepatan awal v_o pada saat t akan berada pada jarak sejauh X:
dimana X
X = v_ox t

X = (vo cos α) t

Menentukan Waktu yang Diperlukan untuk Mencapai Jarak Mendatar Maksimum
Saat benda berada pada titik tertinggi (Y_maks kecepatan benda pada sumbu Y adalah nol. Dengan demikian :
v_o sin α − gt = 0
t = (^{v_o sin α} )/_g

Waktu untuk mencapai jarak mendatar terjauh adalah dua kali waktu yang diperlukan benda untuk mencapai titik tertinggi sehingga waktu untuk mencapai jarak terjauh adalah ;

(2vo sin α) /g

Menentukan Jarak Mendatar Maksimum
Jarak maksimum yang dicapai peluru pada gerak parabola dengan medan tembak yang rata (datar dan bukan bidang miring) adalah:
X = v_ox t
Substitusikan t untuk jarak mendatar terjauh di atas hingga diperoleh ;

Xmaks = ( 2v2o cos α sin α) /g

dengan menggantikan 2 cos α sin α dengan sin 2α maka didapat rumus juga :

Xmaks =( v2o sin 2α) /g

Uji Pemahaman

• Ketikkan jawaban pada tempat yang telah tersedia
• Tulis 1000 untuk angka seribu dan 10000 untuk angka sepuluh ribu (tanpa titik)
• Reset untuk mengulang
• Kertas coret mungkin diperlukan

Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 100 m/s dan sudut tembak terhadap garis horizontal 37°. Dengan asumsi percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s², sin 37° = 0,6 dan cos 37° = 0,8 lengkapi data-data berikut:
Data No. 1
Saat peluru berada pada detik ke 5, jarak mendatar yang dicapai = ....meter
Jawab :
Nilai :
Data No. 2
Saat peluru berada pada detik ke 2, jarak mendatar yang dicapai = ....meter
Jawab :
Nilai :
Data No. 3
Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai jarak terjauhnya adalah =.....sekon
Jawab :
Nilai :
Data No. 4
Jarak mendatar terjauh yang dicapai peluru jika medan tembaknya lurus adalah = ....meter
Jawab :
Nilai :
Data No. 5
Sebuah peluru ditembakkan dengan kecepatan awal 100 m/s dan sudut elevasi 45°. Jarak mendatar maksimum yang dicapai peluru = ....meter
Jawab :
Nilai :
prepared by :
Fauzin Ahmad
fisikastudycenter.com

Details

Category: Materi Fisika SMA

Materi : Gerak Parabola
Topik : Menentukan Kecepatan Awal Vertikal dan Horizontal

Kelas : 11 SMA IPA
Author : Fisika Study Center
Beginner

Kecepatan Awal

Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut α terhadap arah horizontal / arah mendatar (sumbu X) dengan kecepatan awal v_o.

Komponen-komponen kecepatan awal terhadap sumbu X dan sumbu Y adalah:
Kecepatan awal sumbu X
v_ox = v_o cos α

Kecepatan awal sumbu Y
v_oy = v_o sin α

Misal kecepatan awal peluru adalah 100 m/s dan sudut α adalah 53° maka
v_ox = v_o cos α = (100)(0,6) = 60 m/s
v_oy = v_o sin α = (100)(0,8) = 80 m/s

Uji Pemahaman

• Ketikkan jawaban pada tempat yang telah tersedia
• Tulis 1000 untuk angka seribu dan 10000 untuk angka sepuluh ribu (tanpa titik)
• Reset untuk mengulang
• Kertas coret mungkin diperlukan

Sebuah peluru keluar dari meriam dengan kecepatan 200 m/s dengan sudut 37° terhadap garis horizontal. Lengkapi data-data berikut, gunakan nilai tan 37° = 0,75
Data No. 1
Kecepatan awal v_o = ....m/s
Jawab :
Nilai :
Data No. 2
sin α = .... °
Jawab :
Nilai :
Data No. 3
cos α = ....°
Jawab :
Nilai :
Data No. 4
v_ox =.... m/s
Jawab :
Nilai :
Data No. 5
v_oy = .... m/s
Jawab :
Nilai :
prepared by :
Fauzin Ahmad
fisikastudycenter.com

Details

Category: Materi Fisika SMA

Materi : Gerak Parabola
Topik : Gerak Parabola pada Bidang Miring Metode 2

Kelas : XI SMA IPA
Author : Fisika Study Center
Beginner Level

Bagaimana menentukan jarak maksimum yang dicapai suatu benda yang bergerak dengan lintasan berbentuk parabola pada suatu bidang miring (incline) menggunakan metode kedua.

Metode kedua yang dimaksud yaitu dengan memiringkan sumbu xy, dengan contoh soal dan angka-angka yang sama seperti pada metode pertama (sumbu xy tetap seperti biasa).

Ikuti  contoh soal berikut:
→Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut 60° terhadap garis mendatar dan kecepatan awal 100 m/s pada suatu bidang miring yang memiliki sudut 30° dari garis horizontal.

Perhatikan gambar!

Peluru akhirnya menumbuk bidang miring pada titik C. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s² tentukan jarak maksimum yang dicapai peluru sepanjang bidang miring!!

→Langkah pertama lakukan setup sumbu x dan y, kali ini sumbu xy diputar sehingga sumbu x berhimpit dengan garis AC, dan ujung kiri alas bidang miring (titik A) sebagai titik asal (0, 0)



Tinjau titik C
Titik C memiliki koordinat y = 0 dan untuk sumbu x adalah x = x_maks = d = AC

Sebelum lanjut, setting dulu percepatan gravitasinya (g) yang biasanya ke bawah, kita sesuaikan dengan sumbu xy yang miring seperti di atas, caranya dengan menguraikan komponen-komponen g ke sumbu x dan sumbu y. Lihat gambar berikut, asumsinya adalah adik-adik tidak bermasalah dengan kenapa sudut 30° nya ada di situ!!



Data-data dari soal:
α = 30°
θ = 60°
g = 10 m/s²
ν_o = 100 m/s

Perhitungan
Jika dalam metode sebelumnya gerak sumbu x adalah GLB dan sumbu y adalah glbb, maka dalam metode ini, baik sumbu x maupun y jenis geraknya adalah GLBB dengan percepatannya masing-masing.
Sumbu x → a_x = g sin α = g sin 30° = 10(1/2) = 5 m/s²
Sumbu y → a_y = g cos α = g cos 30° = 10 (1/2√3) = 5√3 m/s²

Tinjau Sumbu x:


Persamaan 1

Tinjau sumbu y:



Menentukan waktu (t) mencapai x_maks
Untuk menemukan waktu yang diperlukan oleh peluru hingga mendarat di titik C, beri harga nol untuk y pada persamaaan 2, karena koordinat titik C adalah (x_maks, 0) dimana nol adalah milik y



Ada dua nilai t, t = 0 sekon adalah saat initial di titik A, dan satu lagi saat di titik C. Kembali ke persamaan (1) masukkan nilai t nya:

Details

Category: Materi Fisika SMA

Materi : Gerak Parabola
Topik : Gerak Parabola pada Bidang Miring - Menentukan Jarak Terjauh - Metode 1
Kelas : XI SMA IPA
Author : Fisika Study Center
Beginner

Bahasan kali ini tentang bagaimana menentukan jarak maksimum yang dicapai suatu benda dengan gerak parabola pada lintasan miring (incline).

Ada beberapa metode yang bisa digunakan salah satunya akan ditampilkan disini.

Cermati contoh soal berikut:
→Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut 60° terhadap garis mendatar dan kecepatan awal 100 m/s pada suatu bidang miring yang memiliki kemiringan 30°. Perhatikan gambar! !

Peluru akhirnya menumbuk bidang miring pada titik C. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s² tentukan panjang garis AC alias d!

Pembahasan
Langkah pertama lakukan setup sumbu x dan y, ada beberapa pilihan, tetap seperti biasa atau memiringkan /memutar sumbu x-y sehingga sumbu x sejajar dengan garis AC, kali ini kita pakai sumbu x dan y seperti biasa saja.



Tinjau titik C dimana tingginya adalah y dan jarak mendatarnya adalah x.
Dari perhitungan untuk sumbu x, sepakati dulu sudut 30° namakan α, dan 60° namakan θ:


Persamaan 1

Berikutnya perhitungan untuk tinggi /sumbu y:


Persamaan 2

Masukkan nilai t pada persamaan pertama pada persamaan kedua, sehingga didapat persamaan berikut ini


Persamaan 3

Simpan baik-baik dulu persamaan ketiga, selanjutnya dicari hubungan antara x, y dan d (AC) melalui trigonometri sederhana berikut





Kembali ke persamaan ketiga, ganti nilai x dan y disitu dengan nilai x dan y dari persamaan 3.1 dan 3.2 sehigga didapat



Muncul persamaan kuadrat dalam d (persamaan 4) yang artinya ada dua nilai dari d, kita ambil salah satunya, bagi masing-masing suku dengan d, setelah itu kalikan masing-masing suku dengan angka 2, didapat


Jika mau langsung, gunakan saja  rumus jadi/cepatnya.