Meneropong Gerak Peluru: Analisis Fisika di Balik Lontaran **

Gerak peluru merupakan fenomena fisika yang menarik untuk dipelajari. Dalam kasus ini, kita akan menganalisis gerak peluru yang dilontarkan dari Senopan dengan sudut elevasi $3\pi ^{0}$ dan kecepatan awal $50m/s$. a. Kecepatan dan Posisi Peluru Setelah 1 Detik: Untuk menentukan kecepatan dan posisi peluru setelah 1 detik, kita perlu memahami komponen kecepatan horizontal dan vertikal. Kecepatan horizontal ($v_x$) tetap konstan karena tidak dipengaruhi gravitasi, sedangkan kecepatan vertikal ($v_y$) dipengaruhi gravitasi. * Kecepatan Horizontal: $v_x = v_0 \cos \theta = 50 \cos 3\pi ^{0} = 50 m/s$ * Kecepatan Vertikal: $v_y = v_0 \sin \theta - gt = 50 \sin 3\pi ^{0} - 9.8 \times 1 = -9.8 m/s$ (negatif menunjukkan arah ke bawah) Kecepatan total peluru setelah 1 detik dapat dihitung dengan menggunakan teorema Pythagoras: $v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} = \sqrt{50^2 + (-9.8)^2} \approx 51 m/s$. Posisi peluru setelah 1 detik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gerak: * Posisi Horizontal: $x = v_x t = 50 \times 1 = 50 m$ * Posisi Vertikal: $y = v_0 \sin \theta t - \frac{1}{2}gt^2 = 50 \sin 3\pi ^{0} \times 1 - \frac{1}{2} \times 9.8 \times 1^2 = -4.9 m$ (negatif menunjukkan posisi di bawah titik peluncuran) b. Waktu yang Dibutuhkan untuk Mencapai Titik Tertinggi: Peluru mencapai titik tertinggi ketika kecepatan vertikalnya menjadi nol. Kita dapat menggunakan persamaan $v_y = v_0 \sin \theta - gt$ untuk mencari waktu ($t$) saat $v_y = 0$: $0 = 50 \sin 3\pi ^{0} - 9.8t$ $t = \frac{50 \sin 3\pi ^{0}}{9.8} \approx 0.85 s$ c. Tinggi Maksimum: Tinggi maksimum dicapai saat kecepatan vertikal menjadi nol. Kita dapat menggunakan persamaan $y = v_0 \sin \theta t - \frac{1}{2}gt^2$ untuk mencari tinggi maksimum ($y_{max}$) dengan menggunakan waktu yang diperoleh di langkah sebelumnya: $y_{max} = 50 \sin 3\pi ^{0} \times 0.85 - \frac{1}{2} \times 9.8 \times 0.85^2 \approx 3.6 m$ d. Lama di Udara: Lama peluru di udara adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertinggi dan kembali ke tanah. Karena waktu naik dan turun sama, lama di udara adalah dua kali waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertinggi: $t_{total} = 2 \times 0.85 s = 1.7 s$ e. Jarak Horizontal Ketika Peluru Mencapai Tanah: Jarak horizontal yang ditempuh peluru ketika mencapai tanah disebut jangkauan. Kita dapat menggunakan persamaan $x = v_x t$ dengan menggunakan waktu total di udara: $x_{total} = 50 \times 1.7 = 85 m$ Kesimpulan:** Analisis gerak peluru ini menunjukkan bahwa berbagai faktor, seperti sudut elevasi, kecepatan awal, dan gravitasi, mempengaruhi lintasan peluru. Dengan memahami konsep-konsep fisika dasar, kita dapat memprediksi dan menganalisis gerak peluru dengan lebih akurat.