0

Konsep Fisika gerakan proyektil

Konsep Fisika gerakan proyektil, Fisika adalah cabang sains yang mempelajari bagaimana dunia di sekitar kita berperilaku. Jelas, oleh karena itu, cara terbaik untuk belajar fisika adalah menggunakan contoh dunia nyata. konsep penting dalam fisika gerakan proyektil, dengan bantuan contoh dunia nyata.

Peluru yang dikeluarkan  secara horizontal dari pistol di dalam ruang hampa tanpa hambatan di jalannya, akan mengikuti aturan gerak proyektil. Hebatnya lagi, jika pada saat pemicunya ditekan, peluru lain yang serupa dijatuhkan secara vertikal dari ketinggian yang sama, kedua peluru akan menyentuh tanah pada saat bersamaan.

Ketika apel itu terkenal jatuh di kepala Issac Newton yang hebat, ada dua hal yang tidak dia lakukan. Dia tidak meneriakkan kutukan di pohon karena benjolan di kepalanya, dia juga tidak memutuskan untuk membalas dendam pada apel itu dengan melahap semua kepasihannya yang matang dan gemuk. Sebaliknya, apa yang dia lakukan adalah merumuskan seperangkat undang-undang yang kemudian menjadi dasar mekanika klasik.

Kinematika

Kinematika, yang merupakan cabang mekanika klasik yang peduli dengan mempelajari gerak benda, hampir seluruhnya didasarkan pada hukum Newtonian ini. Aplikasi kinematika yang menarik adalah mempelajari gerak proyektil.

Hal ini memungkinkan kita untuk menggambarkan berbagai gerakan yang berbeda, tepat dari bola dan cannonballs, bahkan gerakan pesawat terbang. Kedengarannya menarik? Lalu mari kita lanjutkan dan pelajari lebih lanjut tentang hal itu.

Gerakanproyektil dalam fisika

Saat Anda melempar bola ke udara, tepat sejak Anda meninggalkan tangan Anda sampai saat jatuh ke tanah atau tertangkap, gerakannya dikenal sebagai gerakan proyektil. Jika Anda membuat sketsa lintasan penerbangan bola dengan garis putus-putus pada selembar kertas, Anda akan mendapatkan bentuk melengkung.

Inilah jalur karakteristik yang diikuti oleh benda-benda dalam gerakan proyektil. Jadi mengapa bola mengikuti jalur curvilinear ini? Newton mampu menjelaskan hal ini dalam hal gravitasi.

Dia berpendapat bahwa alasan mengapa benda yang berbeda (termasuk apel) jatuh ke bumi daripada terbang ke luar angkasa adalah karena Bumi menanamkan semacam kekuatan menarik yang menarik mereka ke arahnya.

Newton menamai gaya gravitasi ini. Dia juga mengembangkan sebuah undang-undang, yang dikenal sebagai hukum gerak kedua Newton, yang membantu kita sampai pada persamaan untuk menghitung nilai gaya gravitasi yang bekerja pada objek yang berbeda.

Hukum Gerak Newton

Hukum Gerak Newton Kedua, Percepatan yang dihasilkan oleh sebuah gaya berbanding lurus dengan besarnya gaya dalam arah yang sama dengan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda.

 

Secara matematis, jika ‘m’ adalah massa suatu benda, dan ‘a’ adalah akselerasinya karena gaya ‘f’ yang bekerja dengannya, maka menurut hukum ini,

A = f ÷ m

Menata ulang istilah persamaan ini, kita mendapatkan,

F = m × a

Newton mampu menghitung percepatan tubuh di arah bawah sebagai hasil gaya gravitasi bumi menjadi sekitar -9,8 m / s2. Nilai ini tetap konstan untuk semua benda di permukaan bumi. Ini diwakili sebagai ‘g’. Oleh karena itu, gaya gravitasi (fg) yang bekerja pada benda yang memiliki massa ‘m’, diberikan oleh,

Fg = m × g

Untuk di ingat !

Karena massa adalah jumlah skalar, ia tidak memiliki arahan. Namun, ‘g’ negatif, dan karenanya, kekuatan, yang merupakan produk dari kedua kuantitas ini, negatif dalam kasus gerakan proyektil. Tanda negatif ini menunjukkan bahwa gaya bergerak ke arah bawah.

Saat bola dilempar ke udara, mengabaikan efek hambatan udara, satu-satunya gaya yang bekerja padanya adalah gaya gravitasi. Seperti yang kita lihat di atas, gaya ini bertindak dalam arah ke bawah, dan dengan demikian bertanggung jawab untuk memperlambat kenaikan bola.

Jadi, dengan pemikiran ini, mari kita periksa lintasan bola dalam penerbangan, yang ditunjukkan oleh diagram di bawah ini.

Gerak proyektil sebuah bola

Vx adalah kecepatan sepanjang sumbu x.

Vx0 adalah kecepatan awal sepanjang sumbu x.

Vy adalah kecepatan sepanjang sumbu y.

Vy0 adalah kecepatan awal sepanjang sumbu y.

‘G’ adalah akselerasi akibat gravitasi.

‘T’ adalah total waktu penerbangan.

Saat bola meninggalkan tangan Anda, ia memiliki dua kecepatan, (Vy) ke arah vertikal dan (Vx) pada arah horizontal. Nilai awal Vx diwakili oleh Vx0, dan nilai awal Vy diberikan oleh Vy0. Jumlah vektor dari kedua kecepatan ini diberikan oleh V0. Sudut bola dilempar adalah θ.

Satu-satunya gaya yang bekerja pada bola adalah gaya gravitasi dalam arah ke bawah. Oleh karena itu, karena tidak ada kekuatan untuk melawannya, Vx = V0 akan tetap konstan sepanjang penerbangan. Vy, bagaimanapun, akan menderita keterbelakangan yang disebabkan oleh gaya gravitasi.

Pada saat bola meninggalkan tangan Anda, Vy memiliki nilai tertentu yang ditentukan oleh kekuatan bola yang dilemparkan. Sebagai bola terus naik ke atas, setiap detik kecepatannya terbelakang dengan 9,8 m / s2, sampai pada satu titik menjadi nol, yaitu Vy =0. Ini adalah saat bola mencapai titik tengah kurva lintasan.

Karena kecepatan ke atas sekarang telah menjadi nol, bola berhenti naik. Namun, gaya gravitasi masih terus beraksi pada bola, dan sekarang bola mulai turun dengan kecepatan yang dipercepat setiap detik sebesar 9,8 m / s, sampai terjatuh ke tanah atau tertangkap.

Dengan demikian, kita dapat melihat mengapa sebuah bola dalam gerakan proyektil mengikuti jalan melengkung. Persamaan Motion Motion Perhatikan diagram di bagian di atas, yang mewakili lintasan gerakan peluru bola, jelas bahwa gerakan proyektil adalah dua Dimensi.

Untuk tujuan perhitungan, dapat dipecah menjadi dua bagian yang terpisah – gerak proyektil horisontal dan gerakan proyektil vertikal. Berikut adalah rumus terpisah yang digunakan untuk menghitung komponen gerak proyektil dan horisontal horizontal horizontal.

Jarak Horisontal = VxtHorizontal VelocityVx = Vx0Vertical Distancey = Vy0t – (0.5) gt2Vertical VelocityVy = Vy0 – gt Berikut adalah rumus yang digunakan untuk menghitung parameter yang berbeda yang terkait dengan Lintasan gerak proyektil.

Waktu Flightt = 2V0sin θgMaximum Height Reachedh = V02sin2 θ2gHorizontal Ranged = V02sin2θgDimana, V0 adalah Velocity awal, sin θ adalah komponen sepanjang sumbu y, cos θ adalah komponen sepanjang sumbu x.

Contoh gerak proyektil Berikut adalah beberapa contoh umum gerakan proyektil dalam kehidupan nyata.1) Sebuah sepak bola menendang dalam permainan.2) Sebuah meriam melepaskan tembakan dari sebuah meriam.3) Peluru ditembakkan dari pistol.4) Sebuah cakram dilemparkan Dalam olahraga pelemparan cakram.5) Penerbangan bola golf.6) Aliran air yang keluar dari selang.7) Sepeda motor dan mobil melompat dalam olahraga ekstrim.

Masalah Motion Latihan GerobakSekarang Anda jelas dengan t Dia konsep gerak proyektil, dan telah melalui beberapa contoh dunia nyata yang diberikan di atas, mari kita lihat bagaimana menggunakan pengetahuan ini untuk memecahkan contoh numerik dalam fisika.

Contoh-contoh ini menunjukkan bagaimana konsep gerak proyektil dapat diterapkan pada aplikasi yang berbeda dalam kehidupan nyata. Perhatikan bahwa efek hambatan udara telah terbengkalai dalam contoh-contoh ini.

Contoh 1Allen berdiri di tebing setinggi 22 m, dan melempar batu ke arah X positif (ke depan). Batu itu mendarat pada jarak 35 m dari tepi tebing. Hitung kecepatan horisontal yang dengannya batu dilempar.

Batu akan mengalami gerakan proyektil sampai menyentuh tanah. Namun, penting untuk dicatat bahwa ia belum dilemparkan ke arah vertikal, dan oleh karena itu, memiliki kecepatan vertikal nol untuk memulai.

Dengan mengingat hal ini, mari kita daftar komponen horizontal dan vertikal dari penerbangan batu tersebut. Jarak horizontal ditempuh, dx = 35 kecepatan horisontal inisial, Vx0 =? Akselerasi horizontal, ax = 0 m / sVertical distance yang ditempuh, dy = -22mInitial horizontal velocity , V0y = 0 m / sHorizontal akselerasi, ay = -9,8 m / s2dy = V0y × t + 0,5 × g × t2-22 = 0 + 0,5 × (-9,8) × t2-22 = – 4,9 × t2t2 = 4,489Membuat Akar kuadrat pada kedua sisi, t = 2,12 detik. Contoh bola 2A dilemparkan dengan kecepatan 20m / s pada sudut 50º sampai normal.

Tentukan parameter berikut, a) Waktu terbangb) Tinggi maksimum yang dicapai) Rentang proyektil Kecepatan putaran bola = 20m / sTime penerbangan (t) t = 2V0sin θg = 2 × 20 × sin (50) × 9.8 = 3.126 detik. Ketinggian dicapai (h) h = V02sin2 θ2gh = 202 × sin2 (50) 2 × 9,8 = 11,97 mHorizontal Range (d) d = V02sin2θgd = 202 × sin (2 × 50) 9.8 = 40.196 mThus, dalam kehidupan nyata, gerakan proyektil adalah Sebuah fenomena yang sering kita amati.

Berbekal pengetahuan tentang kinematika, Anda sekarang berada dalam posisi untuk menganalisisnya, dan karena itu memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana hal-hal di sekitar kita berperilaku

Asep Zepelin

Hanya Manusia Biasa Dengan Sejuta Mimpi yang akan menjadi nyata.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *