Analisis Perpaduan Antara Glb Dengan Gerak Vertikal Ke Atas

Posted on

Perpaduan antara gerak lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas intinya sama dengan gerak parabola, hanya saja ada sedikit keadaan yang membedakan keduanya. Kalau pada gerak parabola, benda dilempar dari permukaan tanah dan jatuh ke permukaan tanah lagikan pada perpaduan gerak lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas, benda dilempar dari ketinggian tertentu dan jatuh ke permukaan tanah.

Jadi, apabila bidang datar dimana benda pertama kali dilempar dijadikan sebagai acuan, maka dalam perhitungan akan dijumpai harga ketinggian negatif yaitu ketika benda telah turun menuju permukaan dan melewati titik awalnya. Untuk lebih terangnya kita akan membahas perpaduan gerak ini secara lebih rinci.

Analisis Perpaduan GLB dan Gerak Vertikal

Perpaduan antara gerak lurus beraturan dan gerak vertikal ke atas sanggup terjadi ketika suatu benda dilempar dari ketinggian tertentu dengan sudut tertentu terhadap bidang datar. Karena dilempar, berarti benda terdapat kecepatan awal. Dan alasannya arah kecepatan membentuk sudut terhadap sumbu datar, maka kecepatan tersebut harus kita uraikan menjadi kecepatan dalam arah sumbu-x dan sumbu-y sesuai dengan konsep vektor.

Konsep utama yang harus kita ingat yaitu untuk menganalisis perpaduan gerak, maka kita harus menguasai konsep dasar dari masing-masing jenis gerak yang dipadu. Pada pembaahasan ini, gerak yang dipadu merupakan gerak lurus beraturan dan gerak vertikal ke atas, jadi kita harus menguasai konsep GLB dan GVA.

Jika digambarkan dalam bentuk sketsa, maka pergerakan benda kurang lebih menyerupai gambar di bawah ini.

Perpaduan antara gerak lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas intinya sama de Analisis Perpaduan Antara GLB Dengan Gerak Vertikal ke Atas

Perhatikan gambar di atas secara seksama! Pada gambar ada dua simbol yang dipakai untuk menyatakan ketinggian yaitu h dan y. Perlu diingat bahwa kedua simbol tersebut mewakili dua besaran yang berbeda. Kita gunakan h untuk menyatakan ketinggian daerah dimana benda awalnya dilempar, lagikan y kita gunakan untuk menyatakan ketinggian (posisi) yang dicapai benda sehabis bergerak dalam selang waktu tertentu.

Baca Juga:   Menentukan Energi Total Satelit Ketika Mengitari Bumi

Selanjutnya lihat bab proyeksi vektor kecepatan. Kecepatan awal benda (vo) membentuk sudut terhadap sumbu datar. Karena benda bergerak lurus beraturan dalam arah sumbu-x dan bergerak vertikal ke atas dalam arah sumbu-y, maka vektor kecepatan awal harus kita proyeksikan ke sumbu-x membentuk vox dan ke sumbu-y membentuk voy menyerupai gambar di atas.

Berdasarkan konsep trigonometri, kita peroleh relasi antara ketiga vekrot kecepatan tersebut :

vox = vo cos θ
voy = vo sin θ

Dengan :
vo = kecepatan awal benda (m/s)
vox = kecepatan awal pada sumbu-x (m/s)
voy = kecepatan awal pada sumbu-y (m/s)
θ = sudut elevasi(sudut antara vo dan sumbu datar)

Rumus Untuk Perpaduan GLB dan Gerak Vertikal

Ingat bahwa pada perpaduan ini, benda bergerak lurus beraturan pada sumbu-x horizontal dan bergerak vertikal ke atas pada sumbu-y vertikal. Nah, menyerupai biasa kita harus menganalisi masing-masing gerak tersebu

Pada sumbu-x GLB
Karena bergerak lurus beraturan, maka kecepatan benda dalam arah mendatar selalu tetap. Dari konsep GLB kita sanggup memilih sedikit hal sebagai berikut :

  1. Kecepatan Pada sumbu-x 
    vx = vox = vo cos θ

    Dengan :
    vox = kecepatan awal pada sumbu-x (m/s)
    vx = kecepatan pada sumbu-x pada detik ke-t (m/s)

  2. Jarak Mendatar yang Dicapai benda
    x = vox.t = vx.t = (vo cos θ) .t

    Dengan :
    x = jarak mendatar yang dicapai benda (m)
    t = waktu tempuh (s)

Pada sumbu-y GLBB
Karena bergerak vertikal ke atas, maka kecepatan benda dalam arah vertikal berubah secara teratur dengan percepatan tetap sebesar percepatan gravitasi. Dari konsep GLBB kita sanggup memilih sedikit hal sebagai berikut :

  1. Kecepatan Pada sumbu-y
    vy = voy − g.t
    vy = (vo sin θ).t − g.t

    Dengan :
    voy = kecepatan awal pada sumbu-y (m/s)
    vy = kecepatan pada sumbu-y pada detik ke-t (m/s)

  2. Ketinggian Yang Dicapai Benda
    y = voy.t − ½g.t2
    y = (vo sin θ).t − ½g.t2

    Dengan :
    y = ketinggin yang dicapai benda (m)
    t = waktu tempuh (s)

Pada sumbu vertikal ada sedikit hal yang harus kita perhatikan. Pertama, bedakan antara ketinggian yang dicapai benda dengan ketinggian daerah benda. Ketinggian yang dicapai benda dihitung dari titik awal gerak lagikan ketinggian daerah dihitung dari permukaan tanah.

Karena benda dilempar dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah, maka ada tiga kecukupan harga ketinggian yang dicapai benda, yaitu :

  1. Nilai y positif (y = +)
    Ketinggian yang dicapai benda akan bernilai positif ketika benda bergerak ke atas dan masih berada pada titik yang lebih tinggi dari titik pelemparan. Jika kita perhatikan gambar, maka nilai y positif apabila titik B berada di atas titik A.
    Perpaduan antara gerak lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas intinya sama de Analisis Perpaduan Antara GLB Dengan Gerak Vertikal ke Atas
    Jadi, apabila pada perhitungan kita peroleh harga y positif, berarti benda masih bergerak di atas garis titik acuan. Dengan kata lain benda belum melewati titik asalnya.
  2. Nilai y nol (y = 0)
    Ketinggian yang dicapai benda akan bernilai nol ketika benda sempurna berada di titik yang sama tinggi dengan titik lemparnya. Dengan kata lain posisi benda ketika itu segaris dengan titik lemparnya. Jika kita perhatikan pada gambar, maka nilai y akan sama dengan nol apabila B = A. Pada kondisi ini, lintasan benda merupakan gerak parabola.
    Perpaduan antara gerak lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas intinya sama de Analisis Perpaduan Antara GLB Dengan Gerak Vertikal ke Atas

    Jadi, apabila kita peroleh nilai y sama dengan nol, berarti benda sudah turun dan berada di titik yang segaris dengan titik asalnya.

  3. Nilai y negatif (y = -)
    Ketinggian yang dicapai benda akan bernilai negatif ketika benda bergerak ke bawah menuju permukaan tanah dan sudah melewati titik lemparnya. Dengan kata lain titik B berada di bawah titik A.
    Perpaduan antara gerak lurus beraturan dengan gerak vertikal ke atas intinya sama de Analisis Perpaduan Antara GLB Dengan Gerak Vertikal ke Atas

    Jadi, jika dalam perhitungan kita peroleh nilai y negatif itu artinya benda sudah turun menuju permukaan tanah dan sudah berada di bawah titik asalnya.