Materi Fisika Gerak Dalam Bidang

06:03
Materi Fisika Gerak Dalam Bidang

Paduan GLB & GLBB

Terjadi pada gerak peluru atau parabola.

Materi Fisika Gerak Dalam Bidang

vy merupakan kecepatan vertikal,
vx merupakan kecepatan horizontal,
v merupakan kecepatan benda,
O merupakan awal mula-mula benda,
A merupakan titik tertinggi maksimum benda yang dapat dicapai,
B merupakan jarak terjauh yang dapat ditempuh benda,
t melambangkan waktu (s),
s melambangkan jarak (m),
v melambangkan kecepatan (m/s),
g melambangkan percepatan gravitasi (m/s2),
h melambangkan ketinggian (m).


Kecepatan vertikal atau vy dapat dicari dengan cara vy = v . sinα ,
Kecepatan horizontal atau vx dapat dicari dengan cara vx = v . cosα ,



Gerak parabola terdiri dari :
-Gerak mendatar sepanjang sumbu x dengan kecepatan tetap vx, lintasan sepanjang OQ dan QB dapat ditentukan sob = vx . tob atau dapat ditulis sx = vx . t. Waktu t (toq dan tqb) merupakan waktu yang diperlukan benda dalam gerak vertikal sepanjang sumbu y yaitu top dan tpo, sehingga top = toq dan tpo = tqb. Lamanya benda bergerak hingga jatuh ke permukaan topo = toqb.

-Gerak vertikal sepanjang sumbu y dipengaruhi g (percepatan gravitasi) sehingga terjadi gerak lurus berubah beraturan, naik (diperlambat dari vy) dan jatuh dipercepat tanpa kecepatan awal.



Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik tertinggi :

vt = vy - g . t , pada h (tinggi) maksimum vt = 0,
0 = vy - g . t
g . t = vy

t = vy/g


Dapat ditentukan waktu untuk benda bergerak naik dan jatuh :

t = 2 . vy/g


Tinggi maksimum (hm) yang dapat dicapai benda (tertinggi) :

hm = vy . t - 1/2 . g . t2

hm = vy . vy/g - 1/2 . g . (vy/g)2 , t diubah menjadi vy/g

hm = vy2/g - 1/2 (g2 . vy2/g)

hm = vy2/g



Jarak terjauh benda bergerak mendatar (OB) dapat dicari :

sob = sx

sx = vx . t (naik dan jatuh)

sx = vx . 2 . vy/g



Contoh soal :

1. Pemanah melepaskan anak panah dengan kecepatan 60m/s dengan sudut elevasi 30° jika g=10m/s2
, tentukan :
a. Lamanya anak panah di udara!
b. Tinggi maksimum anak panah!
c. Jarak terjauh anak panah dari pemanah hingga jatuh!

Jawab :

Diketahui,

v = 60 m/s
g = 10m/s2
sudut elevasi 30°


a. Lamanya anak panah di udara (t).

t = 2 . vy/g


vy = ?
vy = v . sinα
     = 60m/s . sin30°
     = 60 . 1/2
     = 30m/s


t = 2 . vy/g
  = 2 . 30m/s / 10m/s2
  = 6 s



b. Tinggi maksimum anak panah (hm).

hm = vy2/2g
      = (30m/s)2 / 2 . 10 m/s2
      = 900 / 20
      = 45m


c. Jarak terjauh anak panah dari pemanah hingga jatuh (sx).

sx = vx . t

vx = v . cosα
     = 60m/s . cos60°
     = 60m/s . 1/2√3
     = 30√3 m/s


sx = vx . t
    = vx . 2 . vy/g
    = 30√3 . 2 . 30m/s / 10m/s2
    = 180√3 m





Gerak Mendatar Benda Dipengaruhi Percepatan Gravitasi

Materi Fisika Gerak Dalam Bidang




Benda jatuh dari ketinggian h, yang bergerak dengan kecepatan vx. Benda akan mengalami lintasan gerak seperti gambar.




Lamanya waktu di udara (t) dapat dihitung :

h      = vo . t + 1/2 g . t2
h      = 1/2 g . t2
2h    = g . t2
2h/g = t2
t       = √(2h/g)



Jarak terjauh benda jatuh (sx) dapat dihitung :

sx = vx . t
sx = vx . √(2h/g)




Kecepatan saat akan menyentuh tanah (v) merupakan resultan vektor vx (tetap) dan vy :

|v| = √{(vx)2 + (vy)2}

|v| merupakan besarnya kecepatan benda jatuh saat akan menyentuh tanah




Kecepatan vertikal (vy) juga dapat dihitung :

vy = vo + g . t , vo = 0 tanpa kecepatan awal.
vy = g . t
vy = g . √(2h/g)
vy = √(2h . g2 /g)
vy = √(2h . g)




Contoh soal :

2. Dari puncak gedung setinggi 50m seseorang menembakkan peluru mendatar dengan kecepatan 80m/s bila g=10m/s2. Tentukan jarak jatuhnya peluru dihitung dari kaki gedung !


Jawab :

Diketahui,

h = 50m
v = 80m/s
g = 10m/s2

Jarak jatuhnya peluru dihitung dari kaki (sx).
sx = vx . t


vx = v . cosα
     = 80m/s . cos90° (diambil 90° karena sudut elevasi benda jatuh ke bawah adalah 90°)
     = 80 . 1
     = 80m/s

t = √(2h/g)
  = √(2 . 50m/10m/s2)
  = √(10) s


sx = vx . t
    = 80m/s . √(10) s
    = 80√(10) m






Gerak Parabola Dari Ketinggian 

Materi Fisika Gerak Dalam Bidang


Pada saat benda bergerak pada parabola dengan kecepatan v dengan :

vx = v . cosα
vy = v . sinα



Mencapai titik A (tertinggi) diperlukan waktu :

vt = vy - g . t
o  = vy - g . t
t   = vy / g 



Tinggi maksimum yang dapat dicapai (hm) :

hm = vy . t - 1/2 g . t2
hm = vy (vy/g) - 1/2 g (vy/g)2
hm = vy2/g - 1/2 vy2/g
hm = vy2/2g



Ketinggian total benda dari dasar :

ht = h + hm

ht merupakan ketinggian total,
h merupakan tinggi sebuah bangunan,
hm merupakan tinggi maksimum benda saat dilempar ke atas.


Waktu yang diperlukan benda jatuh dari ketinggian maksimum sampai dasar :

Dari O ke B gerak naik turun (parabola),

t = 2vy/g

Dari B ke C gerak benda jatuh,

t = √(2h/g)




Jarak terjauh yang dicapai benda :

sx = s1 + s2

s1 = vx . 2vy/g

s2 = vx . √(2h/g)



Contoh soal :

3. Peluru ditembakan dari atas gedung setinggi 20m dengan kecepatan 80m/s membentuk sudut 37° bila g=10m/s2. Maka tentukan :
a. Lamanya peluru di udara hingga menyentuh tanah!
b. Tinggi maksimum di hitung dari permukaan tanah!
c. Jarak terjauh dihitung dari kaki gedung!
d. Kecepatan peluru saat akan menyentuh tanah!

Jawab :


Diketahui,

h = 20m
v = 20m/s
α = 37°
g = 10m/s2


a. Lamanya peluru di udara hingga menyentuh tanah (t oabc).

vy = v . sinα
     = 80m/s . sin37°
     = 80 . 3/5
     = 48m/s


t = 2vy/g + √(2h/g)
  = 2 . 48m/s / 10m/s2 + √(2 . 20m/s / 10m/s2)
  = 9,6s + 2s
  = 11,6 s



b. Tinggi maksimum di hitung dari permukaan tanah.

hm = vy2/2g
      = (48m/s)2 / 2 . 10m/s2
      = 115,2 m

ht = hm + h
    = 115,2m + 20m
    = 135,2m



c. Jarak terjauh dihitung dari kaki gedung.

vx = v . cosα
     = 80m/s . cos37°
     = 80m/s . 4/5
     = 64m/s


sx = s1 + s2
     = vx . 2vy/g + vx . √(2h/g)
     = 64m/s . 2 . 48m/s / 10m/s2 + 64m/s . √(2. 20m / 10m/s2 )
     = 614,4m + 128m
     = 742,4m


d. Kecepatan peluru saat akan menyentuh tanah.

|v| = √{(vx)2 + (vy)2}
    = √{(64m/s)2 + (48m/s)2}
    = √(4096 + 2304)
    = √114.000
    = √114 . 100
    = 10 √114 m/s



Rumus-rumus penting dalam bab gerak dalam bidang sudah saya beri tanda highlight warna merah sehingga agar mudah dalam memahami rumus-rumus yang ada.

Share this

I'm CEO & Founder in http://ilmumalas.blogspot.com & http://renaldyways.blogspot.com/


Artikel Menarik Lainnya

Artikel Selanjutnya
Artikel Selanjutnya
Artikel Ini Paling Akhir
Cara style text di komentar Disqus dan Blogger:
  • Untuk menulis huruf bold silahkan gunakan <strong></strong> atau <b></b>.
  • Untuk menulis huruf italic silahkan gunakan <em></em> atau <i></i>.
  • Untuk menulis huruf underline silahkan gunakan <u></u>.
  • Untuk menulis huruf strikethrought silahkan gunakan <strike></strike>.
  • Untuk menulis kode HTML silahkan gunakan <code></code> atau <pre></pre> atau <pre><code></code></pre>, dan silahkan parse dulu kodenya pada kotak parser di bawah ini.
  • Untuk menggunakan emoji di bawah ini cukup copy kode tersebut dan beri jarak 1 spasi untuk menampilkan emoji pada kolom komentar Blogger.
Parser Kode
Diskusikan
Emotikon

Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger Emoticon Kaskus di Blogger
Blogger
Disqus
Pilih Sistem Komentar Yang Anda Sukai

0 Comments