Rumus Gerak Parabola: Panduan Lengkap dengan Contoh Soal

Gerak parabola merupakan gerakan benda yang meluncur ke udara dengan kecepatan awal yang membentuk sudut tertentu terhadap permukaan bumi. Gerak parabola sering dijumpai dalam berbagai olahraga seperti bola voli, basket, dan juga dalam bidang teknik seperti peluncuran roket dan peluru kendali.

Definisi Rumus Gerak Parabola

Rumus gerak parabola adalah suatu persamaan matematika yang digunakan untuk menghitung posisi, kecepatan, dan waktu yang diperlukan oleh benda yang meluncur dalam gerak parabola. Rumus gerak parabola terdiri dari tiga komponen penting yaitu:

• Kecepatan awal
• Sudut peluncuran
• Tinggi awal

Dalam rumus gerak parabola, kecepatan awal dan sudut peluncuran berperan penting dalam menentukan jarak dan waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai titik tertinggi atau titik jatuhnya. Sedangkan tinggi awal merupakan faktor penentu dalam menentukan tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh benda.

Cara Menghitung Rumus Gerak Parabola

Untuk menghitung rumus gerak parabola, terdapat beberapa langkah yang harus dilakukan, yaitu:

1. Menentukan kecepatan awal (v₀)
2. Menentukan sudut peluncuran (θ)
3. Menentukan tinggi awal (h)
4. Menghitung waktu (t) yang diperlukan oleh benda untuk mencapai titik tertinggi (t_max)
5. Menghitung jarak (s) yang ditempuh oleh benda sebelum mencapai titik jatuhnya

Berikut adalah rumus gerak parabola yang dapat digunakan:

• Vx = v₀cosθ
• Vy = v₀sinθ – gt
• y = h + v₀sinθt – 1/2gt²
• t_max = v₀sinθ/g
• s = v₀cosθt_max

Contoh Soal Rumus Gerak Parabola

Berikut adalah contoh soal yang dapat diselesaikan dengan menggunakan rumus gerak parabola:

Sebuah bola voli dilempar dengan kecepatan awal 10 m/s dengan sudut peluncuran 45° dari lantai. Tinggi awal bola voli adalah 1 meter. Hitunglah:

1. Waktu yang diperlukan bola voli untuk mencapai titik tertinggi
2. Tinggi maksimum yang dapat dicapai bola voli
3. Jarak horizontal yang ditempuh bola voli sebelum mencapai tanah

Langkah penyelesaiannya sebagai berikut:

1. Vx = v₀cosθ = 10 x cos45° = 7,07 m/s
2. Vy = v₀sinθ – gt = 10 x sin45° – 9,8 x t = 0 m/s
3. y = h + v₀sinθt – 1/2gt² = 1 + (10 x sin45°)t – 1/2 x 9,8 x t²
4. t_max = v₀sinθ/g = 10 x sin45°/9,8 = 1,02 s
5. s = v₀cosθt_max = 7,07 x 1,02 = 7,21 m

Dengan demikian, waktu yang diperlukan bola voli untuk mencapai titik tertinggi adalah 1,02 s, tinggi maksimum yang dapat dicapai bola voli adalah 5,1 m, dan jarak horizontal yang ditempuh bola voli sebelum mencapai tanah adalah 7,21 m.

Kesimpulan

Rumus gerak parabola sangat penting dalam menghitung posisi, kecepatan, dan waktu yang diperlukan oleh benda yang meluncur dalam gerak parabola. Dalam menghitung rumus gerak parabola, kecepatan awal dan sudut peluncuran berperan penting dalam menentukan jarak dan waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai titik tertinggi atau titik jatuhnya. Sedangkan tinggi awal merupakan faktor penentu dalam menentukan tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh benda. Dengan memahami rumus gerak parabola, kita dapat dengan mudah menyelesaikan berbagai masalah yang berkaitan dengan gerak parabola.