Pada gerak parabola, benda menempuh lintasan melengkung karena gerak horizontal dan gerak vertikal terjadi secara bersamaan. Model ini mengabaikan hambatan udara, sehingga satu-satunya percepatan yang bekerja adalah gravitasi ke bawah.
Analisis gerak dilakukan dengan memisahkan komponen mendatar dan vertikal. Komponen mendatar mengikuti gerak lurus beraturan karena kecepatannya tetap. Komponen vertikal mengikuti gerak lurus berubah beraturan karena gravitasi terus mengubah kecepatannya.
Kita pilih arah mendatar peluncuran sebagai sumbu x positif dan arah ke atas sebagai sumbu y positif.
x(t)=x0+v0cosθt
y(t)=y0+v0sinθt−21gt2
vx=v0cosθ,vy=v0sinθ−gt
Di sini, v0 adalah kelajuan awal, θ sudut lontar terhadap horizontal, g besar percepatan gravitasi, dan t waktu sejak peluncuran. Koordinat x0 dan y0 adalah posisi awal. Jika keduanya nol, kita memperoleh bentuk rumus yang lebih singkat.
Ilustrasi berikut mempertahankan bola dan kelajuan awal yang sama agar pengaruh sudut lontar terhadap titik puncak dan jangkauan dapat dibandingkan.
Saat bola dilontarkan dengan arah miring, komponen kecepatan mendatarnya tetap. Komponen kecepatan vertikal berkurang saat bola naik, bernilai nol di titik tertinggi, lalu mengarah ke bawah saat bola turun.
Pada gerak parabola tanpa hambatan udara, vx tetap, tetapi vy berubah setiap saat.
Saat benda mencapai puncak, gerak mendatarnya tetap ada. Hanya komponen kecepatan vertikalnya yang bernilai nol.
Jangkauan mendatar, biasanya ditulis R, adalah jarak horizontal dari titik awal sampai titik jatuh. Karena gerak horizontalnya berkecepatan tetap, jangkauan dihitung dari kecepatan horizontal dikali waktu di udara.
R=vxtudara
Jika dua bola memiliki vx yang sama, bola yang bertahan lebih lama di udara akan mendarat lebih jauh. Sebaliknya, jika waktu udaranya sama, bola dengan vx lebih besar akan punya jangkauan lebih jauh.
Misalkan bola keluar mendatar dari tepi meja dengan vx=4 m/s dan tinggi meja 1,25 m. Dengan g=10 m/s2, waktu jatuhnya diperoleh dari gerak vertikal:
h1,25t2t=21gt2=21(10)t2=0,25=0,5 s
Jangkauan mendatarnya:
R=vxt=4(0,5)=2 m
Jadi, bola mendarat sejauh 2 m dari kaki meja. Perhatikan bahwa waktu jatuh ditentukan oleh gerak vertikal, sedangkan jarak mendatar ditentukan oleh gerak horizontal selama waktu itu.
Diterbitkan: . Diperbarui: .
Lintasan Bola Lontar
Ubah sudut lontar. Bola tetap bergerak mendatar, sementara gravitasi mengubah ketinggiannya.
