Gerak peluru
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| horizontal/ˌhɒrɪˈzɒntl/ | horizontal |
| vertical/ˈvɜːtɪkl/ | vertikal |
| gravity/ˈɡrævɪti/ | gravitasi |
| projectile/prəˈdʒektaɪl/ | proyektil |
| parabola/pəˈræbələ/ | parabola |
| range/reɪndʒ/ | jangkauannya |
| greatest height/ˈɡreɪtɪst haɪt/ | ketinggian maksimum |
Masalah peluru meriam
- Tembakkan bola dengan sudut tertentu, lalu ia melengkung halus dan mendarat. Di mana, dan seberapa tinggi?
- Wawasan Galileo: perlakukan gerak horizontal dan vertikal secara terpisah — mereka hanya berbagi waktu.
Dua gerak yang independen
- Diluncurkan dengan kecepatan $u$ dan sudut $\alpha$:
- Horizontal: kecepatan konstan $u\cos\alpha$ (tidak ada gaya ke samping).
- Vertikal: hanya gravitasi, percepatan $g$ ke bawah.
Jet air mengikuti lintasan parabola, gerak peluru klasik di bawah gravitasi
Luncurkan peluru
Tembak bola, lalu ubah sudut dan kecepatan. Gerak horizontal tetap konstan sementara gravitasi menariknya ke bawah — bersama-sama mereka melacak parabola. Temukan sudut untuk jangkauan terjauh, dan coba di Bulan.
Selama penerbangan, kecepatan horizontal sebuah peluru (mengabaikan hambatan udara):
Tidak ada gaya horizontal, sehingga u cos α konstan sepanjang perjalanan.
Kecepatan horizontal awal sebuah peluru yang diluncurkan dengan kecepatan u dan sudut α adalah u ______ α.
Komponen horizontal = u cos α; vertikal = u sin α.
Parabola
- Menghilangkan $t$ menyisakan $y$ sebagai kuadrat dalam $x$ — sehingga lintasannya adalah parabola.
Kecepatan horizontal tetap konstan; gravitasi membengkokkan gerak vertikal menjadi parabola.
Lintasan sebuah peluru (tanpa hambatan udara) adalah:
Menghilangkan t menghasilkan y sebagai kuadrat dalam x — sebuah parabola.
Jangkauan dan ketinggian maksimum
- Di puncak, kecepatan vertikal sesaat bernilai nol. Hasil utamanya:
Contoh terarah. $u = 20\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$, $\alpha = 30^\circ$, $g = 10$. Ketinggian maksimum $= \dfrac{400 \times 0.25}{20} = 5\ \text{m}$.
Sebuah bola dilempar dengan u = 20 m/s pada sudut 30°. Gunakan tinggi = u²sin²α/(2g) dengan g = 10, tentukan tinggi maksimum (m).
400 × sin²30° / 20 = 400 × 0,25 / 20 = 5 m.
Pada sudut peluncuran berapa (derajat) jangkauannya paling jauh?
Jangkauan ∝ sin 2α, yang terbesar ketika 2α = 90°, yaitu α = 45°.
Di titik tertinggi penerbangan, komponen vertikal kecepatannya adalah nol.
Kecepatan vertikal berkurang hingga nol di puncak, kemudian menjadi negatif (ke bawah).
Jebakan umum
Jangkauan dimaksimumkan pada $45^\circ$, bukan $90^\circ$. $\sin 2\alpha$ memuncak saat $2\alpha = 90^\circ$. Memuntahkan lurus ke atas menghasilkan jangkauan nol — seluruh kecepatan digunakan untuk ketinggian.
- Menghilangkan waktu memberikan persamaan Kartesius lintasan; semua lintasan berada di bawah parabola batas.
Anda telah memahaminya
- uraikan menjadi komponen horizontal ($u\cos\alpha$, konstan) dan vertikal ($u\sin\alpha$, gravitasi)
- lintasannya adalah parabola
- jangkauan $= \dfrac{u^2\sin 2\alpha}{g}$ (maks pada $45^\circ$); ketinggian maksimum $= \dfrac{u^2\sin^2\alpha}{2g}$