Gerak Parabola: Menghitung Kecepatan pada Waktu Tertentu

KOMPAS.com - Bola yang ditendang akan memiliki lintasan yang berupa parabola, sehingga secara fisika termasuk dalam konsep gerak parabola.

Penerapan gerak tendangan bola dalam suatu kasus salah satunya terlampir pada pembahasan ini.

Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi 37° dan kecepatan awal 10 m/s. Tentukan kecepatan bola setelah menempuh waktu 0,2 s!

Gerak yang lintasannya berbentuk parabola disebut gerak parabola.

Gerak ini merupakan gabungan dari dua komponen, yakni komponen gerak secara horizontal (sumbu x) dan komponen gerak secara vertikal (sumbu y).

Adapun persamaan dalam menentukan kecepatan pada suatu waktu tertentu adalah:
vx = vo × cos θ
vy = (vo × sin θ) - (g × t)
vt = √(vx² + vy²)

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Diketahui
- Sudut elevasi (θ) = 37°
- Kecepatan awal (vo) = 10 m/s
- Waktu (s) = 0,2 s
- Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² (diasumsikan)

Baca juga: Gerak Parabola: Menghitung Tinggi Maksimum

Ditanyakan
Kecepatan bola setelah menempuh waktu 0,2 s (vt).

Penyelesaian
Kecepatan benda dalam arah horizontal
vx = vo × cos θ
vx = 10 × cos 37°
vx = 10 × 0,8
vx = 8 m/s

Kecepatan benda dalam arah vertikal
vy = (vo × sin θ) - (g × t)
vy = (10 × sin 37°) - (10 × 0,2)
vy = (10 × 0,6) - (10 × 0,2)
vy = 6 - 2
vy = 4 m/s

Kecepatan benda
vt = √(vx² + vy²)
vt = √(8² + 4²)
vt = √(64 + 16²)
vt = √80
vt = 4 √5 m/s

Sehingga kecepatan bola setelah menempuh waktu 0,2 adalah 4 √5 m/s.