Halaman
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2GERAK PARABOLAFISIKAKELASXPENYUSUNNeny Else JosephineSMAN 2 SURABAYA
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN.............................................................................................................................................2DAFTAR ISI............................................................................................................................................3GLOSARIUM...........................................................................................................................................4PETA KONSEP.......................................................................................................................................5PENDAHULUAN...................................................................................................................................6A. Identitas Modul...........................................................................................................6B. Kompetensi Dasar.......................................................................................................6C. Deskripsi Singkat Materi............................................................................................6D. Petunjuk Penggunaan Modul......................................................................................6E. Materi Pembelajaran...................................................................................................7KEGIATAN PEMBELAJARAN 1.......................................................................................................8KARAKTERISTIK GERAK PARABOLA DAN ANALISIS VEKTOR POSISI DAN KECEPATAN...........................................................................................................................................8A.Tujuan Pembelajaran..................................................................................................8B.Uraian Materi..............................................................................................................8C.Rangkuman...............................................................................................................14D.Penugasan Mandiri...................................................................................................15E.Latihan Soal..............................................................................................................15F.Penilaian Diri............................................................................................................17KEGIATAN PEMBELAJARAN 2.....................................................................................................18TINGGI MAKSIMUM DAN JARAK TERAUH..............................................................................18A.Tujuan Pembelajaran................................................................................................18B.Uraian Materi............................................................................................................18C.Rangkuman...............................................................................................................20D.Latihan Soal..............................................................................................................21E.Penilaian Diri............................................................................................................22EVALUASI.............................................................................................................................................24DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................27
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4GLOSARIUMGerak Lurus:Gerak Suatu benda pada lintasan/garis lurusJarak:Panjang Lintasan yang di tempuh oleh suatu bendaPerpindahan:Perubahan kedudukan suatu benda terhadap titik acuan tertentuKelajuan:Hasil bagi antara jarak dengan waktu.Kecepatan:Hasil bagi antara perpindahan dengan waktuPercepatan:Hasil bagi perubahan kecepatan dengan waktuGerak Lurus Beraturan (GLB):Gerak Suatu benda dengan kecepatan tetap/konstan, sehingga percepatan benda sama dengan nolGerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB):Gerak Suatu benda dengan kecepatan tetap/konstan, sehingga percepatan benda sama dengan nolGerak Jatuh Bebas:Gerak Suatu benda tanpa kecepatan awalGerak Vertikal:Gerak Suatu Benda Yang Lintasannya Vertikal Dengan Kecepatan Awal Tidak Sama Dengan NolGerak Parabola:Gerak suatu benda dengan lintasan berbentuk parabola, dengan perpaduan
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5PETA KONSEPGERAK PARABOLAKARAKTERISTIK GERAK PARABOLA DAN ANALISIS VEKTOR POSISI DAN KECEPATANKARAKTERISTIK GERAK PARABOLAANALISIS VEKTOR POSISI DAN KECEPATANTINGGI MAKSIMUM DAN JARAK TERJAUHTINGGI MAKSIMUMJARAK TERJAUH
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PENDAHULUANA. Identitas ModulMata Pelajaran: FISIKAKelas:XAlokasi Waktu:2 X 3 Jam PelaaranJudul Modul:GERAK PARABOLAB. Kompetensi Dasar3.5Menganalisis gerak parabola dengan menggunakan vektor, berikut makna fisisnya dan penerapannyadalamkehidupan sehari-hari4.5Mempresentasikan data hasil percobaan gerak paraboladan makna fisisnyaC. Deskripsi Singkat MateriGerak Parabola adalah gerak dengan lintasan berbentuk parabola, yang terjadi dari hasil perpaduan dua gerak lurus yaitu gerak lurus beraturan pada arah horisontal (sumbu X) dan gerak lurus berubah beraturan pada arah vertikal (sumbu X)Pembahasan gerak Parabola sangat menarik, betapa tidak dengan mempelajarinya kita bukan saja mendapatkan peluang untuk menerapkan konsep GLB dan GLBB, tetapi kita dapat menjelaskan bagaimana alam bekerja, menunjukkan kepada kita kebesaran Tuhan sang Pencipta mengatur peristiwa di alam ini secara presisi dan dapat kita diprediksi. Kita dapat memahami dan akhirnya mensyukuri keberadaan gaya gravitasi yang hanya menarik benda-benda pada arah vertikal saja membuat benda-benda itu jatuh dengan percepatan tetap ke bawah.Besaran-besaran Fisika yang telah kalian pelajari pada modul sebelumnya seperti Vektor, Gerak Lurus, GLB, dan GLBB kalian jumpai kembali, bahkan kalian akan melihat bagaimana hubungan atau kaitan antara besaran-besaran tersebut.Baiklah, dalam modul ini akan membahas materi-materi tentang Gerak Parabola dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.D. Petunjuk Penggunaan ModulModul ini terbagi menjadi dua topik kegiatan belajar yang harus kalian tempuh, yaitu Pertama: Karakteristik gerak paraboladan analisis vektor posisi dan kecepatanKedua: Tinggi maksimum dan jarak terjauh Dalammempelajarimodul ini yang perlu kalian pahami :
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN71.Pelajari target kompetensi dasar (KD) yang akan dicapai2.Pahami materi dalam modul ini dan kerjakan soal latihan3.Kerjakan soal latihannya. Jika sudah lengkap mengerjakan soal latihan, cobalah buka kunci jawaban yang ada pada bagian akhir dari modul ini. Hitunglah skor yang kalian peroleh4.Jika skor masih dibawah 70, cobalah baca kembali materinya, usahakan jangan mengerjakan ulang soal yang salah sebelum kalian membaca ulang materinya5.Lakukan percobaan sederhana untuk mengamati karakteristik gerak parabola, dan kemudian susun laporannya untuk diserahkan pada guru kalian6.Jika skor kalian sudah minimal tujuh puluh, kalian bisa melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.E.Materi PembelajaranModul ini terbagi menjadi 2kegiatan pembelajarandandi dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi.Pertama :Karakteristik Gerak Paraboladan Analisis Vektor Posisi dan KecepatanKedua : Tinggi Maksimum dan Jarak Terjauh
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN8KEGIATAN PEMBELAJARAN 1KARAKTERISTIK GERAK PARABOLA DAN ANALISIS VEKTOR POSISI DAN KECEPATANA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkankalian mampu 1.Menjelaskan karakteristik gerak parabola2.Menurunkan persamaan gerak parabola (posisi dan kecepatan sebagai fungsi waktu dari persamaan gerak lurus)3.Menganalisis gerak parabola menggunakan vektor4.Mampu membuat grafik lintasan gerak parabola dari data hasil percobaan.B.Uraian MateriPernakah kalianmenonton pertandingan sepak bola? mudah‐mudahan pernah walaupun hanya melalui Televisi. Gerakan bola yang ditendang oleh para pemain sepak bola kadang berbentuk melengkung. Mengapa bola bergerak dengan cara demikian ?Gambar 2Gerak bola sepak ditendang pemain bola(Sumber: https://saintif.com/teknik-dasar-sepak-bola/)Apabila diamati secara saksama, benda‐benda yang melakukan gerak parabolaselalu memiliki lintasan berupa lengkungan dan seolah-olah di panggil kembali ke permukaan tanah (bumi) setelah mencapai titik tertinggi. Mengapa demikian?Simak dengan baik penjelasan berikut ini ya...1.Karakteristik Gerak ParabolaFaktor–faktor yang mempengaruhi benda melakukan gerak parabola.▪Benda tersebut bergerak karena ada gaya yang diberikan. Mengenai Gaya, selengkapnya kita pelajari pada pokok bahasan Dinamika (Dinamika adalah ilmu fisika yang menjelaskan gaya sebagai penyebab gerakan benda dan membahas mengapa benda bergerak demikian). Pada kesempatan ini, kita belum menjelaskan bagaimana proses benda‐benda tersebut dilemparkan,
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN9ditendang dan sebagainya. Kita hanya memandang gerakan benda tersebut setelah dilemparkan dan bergerak bebas di udara hanya dengan pengaruh gravitasi.▪Seperti pada Gerak Jatuh Bebas, benda‐benda yang melakukan gerak peluru dipengaruhi oleh gravitasi, yang berarah ke bawah (pusat bumi) dengan besar g = 9,8 m/s2.▪Hambatan atau gesekan udara. Setelah benda tersebut ditendang, dilempar, ditembakkan atau dengan kata lain benda tersebut diberikan kecepatan awal hingga bergerak, maka selanjutnya gerakannya bergantung pada gravitasi dan gesekan alias hambatan udara. Karena kita menggunakan model ideal, maka dalam menganalisis gerak peluru, gesekan udara diabaikan.Gerak parabolamerupakan suatu jenis gerakan benda yang pada awalnya diberikecepatan awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya dipengaruhi oleh gravitasi.Karena gerak parabolatermasuk dalam pokok bahasan kinematika (ilmu fisika yang membahas tentanggerak benda tanpa mempersoalkan penyebabnya), maka pada pembahasan ini, Gaya sebagai penyebab gerakan benda diabaikan, demikian juga gaya gesekan udara yang menghambat gerak benda. Kita hanya meninjau gerakan benda tersebut setelah diberikan kecepatan awal dan bergerak dalam lintasan melengkung di mana hanya terdapat pengaruh gravitasi.Gerak parabola disebut juga gerak peluru,mengapa dikatakan gerak peluru ? kata peluru yang dimaksudkan di sini hanya istilah, bukan peluru pistol, senapan atau senjata lainnya. Dinamakan gerak peluru karena mungkin jenis gerakan ini mirip gerakan peluru yang ditembakkan.Contoh lintasan Gerak parabolaDalam kehidupan sehari‐hari terdapat beberapa jenis gerak parabola.Contoh 1.Gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dengan sudut θ terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah.Gambar 3Ilustrasi lintasan benda bergerak parabola(Sumber: https://www.physicsclassroom.com/class/vectors/Lesson-2/What-is-a-Projectile)Dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak gerakan benda yang berbentuk demikian. Beberapa di antaranya adalah gerakan bola yang ditendang oleh pemain sepak bola, gerakan bola basket yang dilemparkan ke ke dalam keranjang, gerakan bola tenis, gerakan bola volly, gerakan lompat jauh dan gerakan peluru atau rudal yang ditembakan dari permukaan bumi.
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN10Contoh 2.Gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal pada ketinggian tertentu dengan arah sejajar horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah.Gambar 4Gambar peluru yang ditembakan mendatar dari suatu ketinggian(Sumber: https://fisikanyaman2.wordpress.com/2011/01/25/gerak-parabola-peluru/)Beberapa contoh gerakan jenis ini yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari, meliputi gerakan bom yang dijatuhkan dari pesawat atau benda yang dilemparkan ke bawah dari ketinggian tertentu.Contoh 3.Gerakan benda berbentuk parabola ketika diberikan kecepatan awal dari ketinggian tertentu dengan sudut teta terhadap garis horisontal, sebagaimana tampak pada gambar di bawah.Gambar 5Gambar peluru yang ditembakan dengan sudut elevasi tertentu dari suatu ketinggian(Sumber: https://docplayer.info/372999-Mahasiswa-memahami-konsep-gerak-parabola-jenis-gerak-parabola-emnganalisa-dan-membuktikan-secara-matematis-gerak-parabola.html)Dari penjelasan gerak parabola pada kehidupan sehari-haridiatas, gerak parabola memiliki ciri-ciri sebagai berikut:1.Lintasan benda berupa parabola 2.Geraknya di udara 3.Memiliki kecepatan awal 4.Geraknya berada pada dua dimensi(x dan y). Benda yang bergerak dua dimensi tentu akan memiliki besaran-besaran vektor, begitu juga dengan gerak parabola.
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN112.Analisis Vektor Posisi dan KecepatanCoba kalian perhatikan gambar 6 di bawah ini! Sebuah benda mula-mula berada dipusat koordinat,dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal v0dan sudut elevasiα. Padaarah sumbu X, benda bergerak dengan kecepatan konstan, atau percepatan nol (a=0), sehinggakomponen kecepatan vxmempunyai besar yang sama pada setiap titik lintasan tersebut, yaitu sama dengan nilai awalnya voxpada sumbu Y, benda mengalami percepatan gravitasi g.Gambar 6Lintasan parabola dari sebuah benda yang dilemparkan dalam arah αterhadap arah horizontal dengan kecepatan awal v0Sumber: (http://metalinda17.weebly.com/vektor-posisi-parabola.html)Kecepatanbenda pada Sumbu X dan Y di setiap titikTitik O merupakan titik awal benda. Kecepatan pada titik ini merupakan kecepatan awal (v0) untul mencapai komponen kecepatan awal pada sumbu x (v0x) dan komponen kecepatan awal pada sumbu y (v0y) kita dapat menggunakan persamaan:Gerak dalam arah sumbu X, berupa Gerak Lurus Beraturan (GLB), maka➢Kecepatannya konstan, bukan fungsi waktuvx= v0cosα➢Jarak dalam arah sumbu X dapat ditentukan dengan rumusX = vxtKeterangan :vx= kecepatan ke arah sumbu X (m/s)v0= kecepatan awal (v0)X = jarak dalam arah sumbu X (m)t= waktu (s)Gerak dalam arah sumbu Y, berupa Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), maka➢Kecepatan berupa fungsi waktu (berubah bergantung waktu)vy = v0sinα –gt➢Jarak dalam arah sumbu Y dapat ditentukan dengan rumus:Y= v0sinαt –½ gt2Keterangan :Y = jarak dalam arah sumbu Y(m)vy= kecepatanke arah sumbu y(m/s)g= percepatan gravitasi (ms2)
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN12Persamaan Gerak Parabola Dengan Analisis VektorMenurut analisis vector persamaan-persamaan gerak parabola dapat dituliskan sebagai berikut:➢Posisi benda pada sembarang titik dalam waktu t dapat ditentukan dengan rumus:r= x i+ y jr = (vx= v0cosα)i+ (Y = v0sinαt –½ gt2)jKeterangan:r = vektor posisix = vxty = v0sinαt –½ gt2➢Kecepatan benda pada sembarang titik dalam waktu t dapat ditentukan dengan rumus:v= vxi+ vyjBesar kecepatan pada sembarang titik adalah𝑣=√𝑣𝑥2+𝑣𝑦2Keterangan:v= vektor kecepatanvx= v0cosαvy = v0sinα –gtContoh:Dari titik A dari tanah, sebuah bola di lemparkan dengan kecepatan awal 20 m/s dan sudut elevasi 370(sin 370=0,6 ) jika g = 10 m/s. hitunglaha)Komponen kecepatan awal dalam arah horisontal dan verticalb)Kecepatan bola setelah 0,4sekonc)Posisi benda pada saat t = 0,4 sekonPenyelesaianDiketahuiv0=20m/s, α= 370dan g = 10m/s2a). Komponen kecepatan awalDalam arah horisontalV0x = v0cos α = (20)(cos37O)= (20)(0,8)= 16 m/sDalam arah vertikalVoy = vo sinα = (20)(sin 37O)= (20)(0,6)= 12 m/sb). Kecepatan bola setelah 0,4s (t=0,4 s)Kecepatan dalam arah horizontal tetap yaituVx = v0x = 16 m/sKecepatan dalam arah vertikalyaituVy = v0y-gt = 12 –(10)(0,4) = 12 –4 = 8 m/s
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN13Dengan demikian diperoleh:𝑣=√𝑣𝑥2+𝑣𝑦2𝑣=√122+82𝑣=8√5m/sc). Posisi bola setelah 0.4 sekon yaituPosisi bola arah horisontalX=vx. t = (16)(0,4)= 6,4 m/sPosisi bola arah vertikalY = vy–gt2= v0sinαt –½ gt2=12(0,4) –1/2 (10)(0,4) 2= 4,8 –0,8= 4 mJadi Posisi benda setelah 0,4 sekon berada pada koordinat (6,4m ; 4m)
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN14C.Rangkuman1.Gerak parabola disebut juga gerak peluru merupakan suatu jenis gerakan benda yang pada awalnya diberi kecepatan awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya dipengaruhi oleh gravitasi2.Faktor –faktor yang mempengaruhi benda melakukan gerak parabola. a.Benda tersebut bergerak karena ada gaya yang diberikan, b.Seperti pada Gerak Jatuh Bebas, benda‐benda yang melakukan gerak peluru dipengaruhi oleh gravitasi, yang berarah ke bawah (pusat bumi) dengan besar g = 9,8 m/s2, c.Hambatan atau gesekan udara3.Komponen kecepatan awal pada sumbu x (v0x) dan komponen kecepatan awal pada sumbu y (v0y) kita dapat menggunakan persamaan4.Kelajuanlinier atau kelajuan tangensial adalah hasil bagi antara antara panjang lintasan linier yang ditempuh benda dengan selang waktu tempuhnya dengan persamaan Ketika benda bergerak naik komponen gerak Arah vertikal (sumbu y) mengalami perlambatan sebesar percepatan grafitasi ini menunjukan bahwa gerak pada arah horizontal merupakan GLBB, sementara kecepatan pada arah sumbu x tidak mengalami percepatan dengan kata lain kecepatan pada arah horizontal tetap menunjukan bahwa gerak pada arah horizontal merupakan GLB
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN15D.Penugasan Mandiri Agar lebih memahami gerak parabola buatlha grafik dari hasil perpaduan gerak sebuah benda yang melakukan dua gerakan langsung pada bidang datarpada kertas grafik, dengan persamaan sebagai berikut:Sumbu x : Xt= 2tSumbu y : Yt= 4t –t2(Xtdan Ytdalam cm; t dalam sekon)Untuk itu lengkapi tabel berikut dari gerak benda tersebut selama 10 detik pertama, kemudian buatlha grafik hasil perpaduan gerak benda tersebut pada kertas grafik!No.T (sekon)X (cm)Y(cm)1.12.23.34.45.56.67.78.89.910.10E.Latihan SoalJawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas!1.Joko menendang bola dengan sudut elevasi 45o.Bola jatuh dengan jarak mendatar sejauh 5 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, berapa kecepatan awal bola adalah...m/s2.Seorang murid menendang bola dengan kecepatan awal pada arah vertikal 9 m/s dan kecepatan awal pada arah mendatar 12 m/s. Tentukanlah besar kecepatan awal bola tersebut!3.Jika sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi 37odan kecepatan awal 10 m/s, maka tentukanlah kecepatan peluru setelah 0,4 detik!4.Sebuah peluru meriam ditembakkan dengan kecepatan awal 60 m/s dan sudut elevasi 53°. Bila g= 10 m/s2, tentukan osisi peluru pada detik ke-1!
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN16PembahasanLatihan Soal1.Menghitung kecepatan awal jika jarak terjauh diketahui:x = vo² sin 2α x 1/g5 = vo² sin (2×45) x 1/105 = vo² sin 90 x 1/105 = vo² x 1 x 1/1050 = vo²vo = √50vo = 5√2 m/s2.Dik : vox = 12 m/s ; voy = 9 m/s.vo = √(vox2+ voy2)⇒vo = √(122+ 92)⇒vo = √(144 + 81)⇒vo = √224⇒vo =15 m/s.Jadi, kecepatan awal bola tersebut adalah 15 m/s.3.Dik : vo = 10 m/s; t = 0,4 s; θ = 37oUntuk mengetahui kecepatan peluru setelah 3 detik maka kita harus menentukan terlebih dahulu vx dan vy setelah 3 detik sebagai berikut :vx = vox (Ingat bahwa GLB kecepatannya tetap)⇒vx = vo cos θ⇒vx = 10 cos 37o⇒vx = 10 (4/5)⇒vx = 8 m/svy= voy –g.t (dalam arah vertikal berlaku GLBB)⇒vy = vo sin θ –g.t⇒vy = 10 sin 37o–10.(0,4)⇒vy = 10 (3/5) –4⇒vy = 6 –4⇒vy = 2 m/svt = √(vx2+ vy2)⇒vt = √(82+ 22)⇒vt = √68⇒vt = 2√17 m/s.4.Data-data yang diketahui pada soal:vo= 60 m/sg= 10 m/s2t= 1 sα= 53°Sudut α = 53° merupakan sudut segitiga siku-siku yang bisa digambarkan sebagai berikut:Sin 53 =4/5Cos 53=3/5Tan 53=4/3Gerak horizontal pada gerak parabola merupakan gerak lurus beraturan (GLB), sehingga:x=vocos α .t= 60 . cos 53° . 1= 60 . 3/5 . 1= 36
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN17Sedangkan gerak vertikal pada gerak parabola merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB), sehingga:y=vosin α − ½gt2= 60 . sin 53° − ½ . 10 . 12= 60 . 4/5 − 5= 48 − 5= 43Jadi, posisi peluru pada detik ke-1 adalahx= 36 m,y= 43 m (C).F.Penilaian DiriJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggungjawab!Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak".Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya. No.PertanyaanJawaban01.Saya Mampu menjelaskan karakteristik gerak parabolaYaTidak02.Saya Mampu memberikan contoh-contoh dari gerak parabolaYaTidak03.Saya Mampu menjelaskan definisi dari Gerak parabolaYaTidak04.Saya Mampu menentukan kecepatan benda pada gerak parabola YaTidak05.Saya Mampu menentukan kecepatan poisi benda pada gerak parabolaYaTidak
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN18KEGIATAN PEMBELAJARAN 2TINGGI MAKSIMUM DAN JARAK TERAUHA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan 1.Menjelaskan syarat benda mencapai tinggi maksimum2.Menjelaskan syarat benda mencapai jangkaun terjauh3.Menurunkan persamaan tinggi maksimum dan jarak terjauh dari gerak parabola B.Uraian MateriPosisi dan Kecepatan Benda di Titik Istimewa (titik tertinggi atau titik puncak dan titik terjauh). Perhatikan gambar dibawah ini!Gambar 7Gambar lintasan benda dititik tertinggi dan titik terjauh (Sumber: https://www.edutafsi.com/2016/08/waktu-mencapai-jarak-terjauh-gerak-parabola.html)1.Posisidan Kecepatan Benda di Titik Tertinggia.Kecepatan di titik tertinggiKetika benda yang bergerak parabola mencapai titik tertinggi(titik B pada gambar, maka kecepatannya akan sama dengan kecepatan awalnya dalam arah horizontal (Vox). Mengapa demikian? Ingat bahwa kita harus meninjau gerak parabola sebagai dua gerak lurus yaitu GLB dan GLBB. Nah, pada arah horizontal gerak benda adalah GLB sehingga kecepatannya pada titik tertinggi akan tetap yaitu sama dengan kecepatan awalnya (Vox). Pada arah vertikal, karena benda bergerak lurus berubah beraturan (GLBB), maka kecepatan benda pada titik tertinggi adalah nol (Vy = 0). Ini merupakan point penting yang harus kita ingat, bahwa untuk benda GLBB tepatnya gerak vertikal ke atas, maka kecepatan pada titik tertinggi adalah nol. Dengan demikian, maka kita peroleh dua data, yaitu: 1. Untuk GLB, Vx = Vox2. Untuk GLBB, Vy = 0 Nah, jika kita masukkan ke rumus kecepatan benda di sebarang titik, maka akan kita peroleh:
Modul Fisika Kelas X KD 3.5@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN19⇒v 2= vx2+ vy2⇒v 2 = vx2+ 0 ⇒v2= vx2⇒v = vx ⇒v = voxDari penjabaran rumus di atas, maka dapat kita simpulkan bahwa kecepatan benda pada titik tertinggi untuk gerak parabola adalah sama dengan kecepatan awal benda dalam arah horizontal (Vox). b.Waktu yang dibutuhkan hingga dititik tertinggi adalahvy= 0Vosinα-gtmaks= 0Maka tmaks= vosinαgKeterangan :tmaks= waktu yang diperlukan hingga mencapai titik tertinggi (s)v