Gerak Parabola: Menghitung Energi Kinetik di Titik Tertinggi

KOMPAS.com - Gerak peluru akan memiliki lintasan yang berupa parabola, sehingga geraknya sering dinamakan gerak parabola.

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

Sebuah peluru dengan massa 20 g ditembakkan pada sudut elevasi 60° dan kecepatan 40 m/s. Apabila gesekan udara diabaikan, tentukan energi kinetik peluru pada titik tertinggi!

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 menemukan kecepatan benda di titik tertinggi adalah:
vx = vo × cos θ
vy = 0 (karena pada titik tertinggi benda sempat berhenti)
v = √(vx² + vy²)

Sedangkan energi kinetik merupakan energi yang disebabkan oleh gerak suatu massa.

Persamaan dalam menentukan energi kinetik adalah:
Ek = 1/2 × m × v²

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Baca juga: Gerak Parabola: Menghitung Kecepatan pada Waktu Tertentu

Diketahui
- Massa (m) = 20 g = 0,02 kg
- Sudut elevasi (θ) = 60°
- Kecepatan awal (vo) = 40 m/s
- Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² (diasumsikan)

Ditanyakan
Energi kinetik peluru pada titik tertinggi (Ek).

Penyelesaian
Kecepatan peluru di titik tertinggi
vx = vo × cos θ
vx = 40 × cos 60°
vx = 40 × 1/2
vx = 20 m/s

vy = 0

v = √(vx² + vy²)
v = √(20² + 0)
v = √400
v = 20 m/s

Energi kinetik di titik tertinggi
Ek = 1/2 × m × v²
Ek = 1/2 × 0,02 × 20²
Ek = 1/2 × 0,02 × 400
Ek = 4 J

Sehingga energi kinetik saat benda berada di titik tertinggi adalah 4 J.