Hukum fisika mendefinisikan pergerakan objek yang dilempar dalam udara dapat dianalisis dengan menggunakan prinsip-prinsip gerak parabola. Salah satu komponen penting dalam analisis ini adalah menentukan waktu yang dibutuhkan objek tersebut untuk mencapai ketinggian maksimum. Mari kita perhatikan skenario tertentu di mana sebuah batu dilempar dengan sudut elevasi 30° dan kecepatan awal 8 m/s.
Untuk memahami situasi ini, kita perlu mempertimbangkan dua komponen utama dari gerak parabola: komponen horizontal dan komponen vertikal. Namun, karena kita tertarik pada ketinggian maksimum – yang secara alamiah merupakan aspek vertikal gerakan – kita akan fokus pada komponen vertikal.
Untuk mencari waktu yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian maksimum, kita akan menggunakan rumus:
t_M = V0 * sin(θ)/g,
Dimana:
- t_M adalah waktu untuk mencapai ketinggian maksimum
- V0 adalah kecepatan awal (dalam hal ini adalah 8 m/s)
- θ adalah sudut elevasi (dalam hal ini adalah 30°)
- g adalah percepatan gravitasi, di Bumi kira-kira 9.8 m/s²
Sin 30° = 0.5, substitusi nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapatkan:
t_M = 8 m/s * 0.5 / 9.8 m/s².
Setelah kita hitung hasilnya, kita akan mendapatkan waktu yang dibutuhkan batu tersebut untuk mencapai ketinggian maksimum. Analisis semacam ini tidak hanya bermanfaat dalam kasus praktis seperti atletik, tapi juga dalam berbagai aplikasi insinyur, seperti peluncuran roket dan analisis balistik.
Jadi, jawabannya apa? Melakukan pembagian kita dapatkan:
t_M ≈ 0.41 s
Ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk batu dengan kecepatan awal 8 m/s yang dilempar dengan sudut 30° untuk mencapai ketinggian maksimal.
