Perpaduan Dua Gerak Lurus GLB Dengan GLBB

Apa yang akan terjadi jika gerak lurus beraturan berpadu dengan gerak lurus berubah beraturan? Perpaduan antara dua jenis gerak lurus yang berbeda jenis akan menghasilkan jenis gerak dengan lintasan yang berbeda. Ketika gerak lurus beraturan (GLB) berpadu dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB), maka lintasan gerak akan melengkung. Karena gerak tersebut merupakan perpaduan antara GLB dan GLBB, maka kita dapat mengkajinya berdasarkan konsep GLB dan GLBB dengan sedikit perubahan dan penerapan konsep vektor.

Perpaduan gerak lurus beraturan dengan gerak lurus berubah beraturan yang paling umum adalah gerak parabola. Sesuai dengan namanya, gerak parabola memiliki lintasan melengkung seperti parabola. Selain gerak parabola, perpaduan antara GLB dan GLBB yang juga sering keluar dalam soal adalah perpaduan antara geral lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas, dan perpaduan gerak lurus beraturan dengan gerak jatuh bebas.

Kumpulan Rumus Gerak Parabola

Gerak parabola merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan yang paling khas dan sering muncul dalam soal kinematikan gerak lurus. Ketika benda bergerak dengan gerak parabola, maka sebenarnya benda melakukan dua gerak sekaligus yaitu gerak lurus beraturan pada arah horizontal (sumbu-x) dan gerak lurus berubah beraturan pada arah vertikal (sumbu-y).

Karena benda bergerak dalam dua arah, maka lintasan benda juga dapat dikaji berdasarkan dua arah yaitu lintasan pada arah horizontal yang disebut jarak horizontal dan lintasan pada arah vertikal yang disebut ketinggian. Jarak horizontal dan ketinggian bergantung pada kecepatan awal dan sudut elevasi.

Karena bergerak ke arah horizontal dan vertikal, maka kita harus menganalisis gerak parabola dalam dua arah pula. Berikut rumus dasar pada masing-masing arah :

Pada sumbu-x (GLB)
v_ox = v_o cos θ
v_x = v_ox = v_o cos θ
x = v_ox.t = v_ox.t

Dengan :
v_o = kecepatan awal benda (m/s)
v_ox = kecepatan awal pada sumbu-x (m/s)
v_x = kecepatan benda di sumbu-x pada detik ke-t (m/s)
x = posisi benda terhadap sumbu-x (m)
t = waktu tempuh (s)
θ = sudut elevasi
Pada sumbu-y (GLBB)
v_oy = v_o sin θ
v_y = v_oy − g.t
v_y² = v_oy² − 2gh
h = v_oy.t − ½g.t²

Dengan :
v_o = kecepatan awal benda (m/s)
v_oy = kecepatan awal pada sumbu-y (m/s)
v_y = kecepatan benda di sumbu-y pada detik ke-t (m/s)
h = posisi benda terhadap sumbu-y atau ketinggian (m)
t = waktu tempuh (s)
θ = sudut elevasi

Kecepatan benda pada titik dan waktu tertentu (vt) merupakan resultan dari vektor kecepatan benda pada sumbu-x dan kecepatan benda pada sumbu-y dalam selang waktu tersebut.

vt = √v_x² + v_y²

Rumus Perpaduan GLB dan Gerak Vertikal ke Atas

Perpaduan gerak lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas biasanya terjadi ketika suatu benda dilempar dari ketinggian tertentu (h) dan dengan sudut elevasi tertentu sehingga benda bergerak ke atas menyerupai gerak parabola kemudian jatuh ke tanah setelah mencapai ketinggian maksimum.

Pada sumbu-x (GLB)
v_ox = v_o cos θ
v_x = v_ox = v_o cos θ
x = v_ox.t = v_ox.t

Dengan :
v_o = kecepatan awal benda (m/s)
v_ox = kecepatan awal pada sumbu-x (m/s)
v_x = kecepatan benda di sumbu-x pada detik ke-t (m/s)
x = posisi benda terhadap sumbu-x (m)
t = waktu tempuh (s)
θ = sudut elevasi
Pada sumbu-y (GLBB)
v_oy = v_o sin θ
v_y = v_oy − g.t
v_y² = v_oy² − 2gy
y = v_oy.t − ½g.t²

Dengan :
v_o = kecepatan awal benda (m/s)
v_oy = kecepatan awal pada sumbu-y (m/s)
v_y = kecepatan benda di sumbu-y pada detik ke-t (m/s)
y = posisi benda terhadap sumbu-y (m)
t = waktu tempuh (s)
θ = sudut elevasi

Ketinggian maksimum yang dicapai benda saat bergerak adalah y-maks sedangkan ketinggian total jika dihitung dari permukaan tanah adalah jumlah dari ketinggian maksimum yang dapat dicapai benda ditambah ketinggian tempat dimana benda dilempar (h total = y-maks + h).

Read more : Analisis Perpaduan GLB dan Gerak Vertikal ke Atas.

Rumus Perpaduan GLB dan Gerak Jatuh Bebas

Ketika benda dilempar dari ketinggian tertentu (h) di atas permukaan tanah dengan kecepatan awal (vo) yang searah dengan sumbu datar, maka benda melakukan gerak lurus beraturan dan gerak jatuh bebas sekaligus. Karena ketinggian dan kecepatan awal biasanya diketahui, maka yang ditanya dalam soal biasanya adalah jarak mendatar maksimum yang bisa dicapai benda.

x_m = v_o	√2h
	√g

Dengan :
x_m = jarak mendatar maksimum yang dapat dicapai benda (m)
v_o = kecepatan awal benda (m/s)
h = ketinggian tempat benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²)

Read more : Analisis Perpaduan GLB dan Gerak Vertikal ke Atas.

Share on: Facebook Twitter Google+ Linkedin Technorati Digg LintasMe