Gerak proyektil: panduan belajar

Gagasan utama

Proyektil bergerak hanya karena gravitasi. Gerak horizontal dan vertikalnya saling bebas: kecepatan horizontal tetap, dan gerak vertikal memiliki percepatan tetap g ke bawah.

• Uraikan kecepatan awal menjadi komponen: vₓ = v cos θ dan v_y = v sin θ.
• Waktu terbang, saat proyektil mendarat di ketinggian awal, adalah 2v_y ÷ g, dan tinggi maksimum adalah v_y² ÷ 2g.
• Jangkauan adalah vₓ dikali waktu terbang, R = v² sin 2θ ÷ g. Tanpa hambatan udara, jangkauan terbesar pada 45°.
• Pada lemparan mendatar dari ketinggian h, waktu jatuh adalah √(2h ÷ g) dan tidak bergantung pada kecepatan mendatar.

Persamaan penting

• vₓ = v cos θ, v_y = v sin θ
• t = 2v_y ÷ g
• H = v_y² ÷ 2g
• R = v² sin 2θ ÷ g
• t = √(2h ÷ g)

Contoh soal

Sebuah bola ditendang dengan 20 m/s, 30° di atas horizontal (g = 9,8 m/s²). v_y = 20 sin 30° = 10 m/s dan vₓ = 20 cos 30° = 17,3 m/s. Waktu terbang = 2 × 10 ÷ 9,8 = 2,04 s. Jangkauan = 17,3 × 2,04 = 35,3 m. Tinggi maksimum = 10² ÷ (2 × 9,8) = 5,1 m.

Kesalahan umum

• Memakai seluruh kelajuan awal pada persamaan vertikal, bukan komponen vertikalnya.
• Mengira kecepatan horizontal berkurang, atau bola yang lebih berat jatuh lebih cepat. Tanpa hambatan udara keduanya tidak benar.
• Menganggap kecepatan vertikal nol saat mendarat. Nilainya nol hanya di titik tertinggi.

Latihan

Uji dirimu dengan soal latihan tentang topik ini: Gerak proyektil