PROFIL GERAK PELURU DENGAN HAMBATAN DAN TANPA HAMBATAN UDARA

Abstract

Gerak peluru merupakan salah satu gerak yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari misalnya gerakan bola basket pada saat dilemparkan ke arah ring, tendangan yang dilakukan oleh pemain sepakbola sehingga bola bergerak melewati udara, dan peluncuran sebuah meriam. Gerak peluru terbagi menjadi beberapa jenis antara lain gerak peluru tanpa hambatan udara, gerak peluru dengan hambatan linier, dan gerak peluru dengan hambatan kuadratik. Pada penelitian ini akan dikaji bagaimana profil dari ketiga jenis gerak peluru tesebut jika parameter yang mempengaruhi gerak peluru divariasikan. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui profil dari masing-masing gerak peluru yang telah disebutkan sebelumnya, sehingga dari profil tersebut dapat dimanfaatkan sebagai acuan bagi masalah-masalah yang berkaitan dengan gerak peluru dan juga dapat menambah pengetahuan tentang gerak peluru. Penelitian tentang masalah gerak peluru ini dibagi menjadi empat tahap yaitu penentuan parameter, penentuan jenis hambatan, pembuatan program, dan simulasi serta analisis hasil. Penentuan nilai parameter dilakukan dengan cara acak dan sebagian diambil dari beberapa literatur yang berkaitan dengan gerak peluru. Setelah menentukan parameter, akan dilanjutkan dengan penentuan jenis hambatan dimana penentuan jenis hambatan ini dilakukan dengan cara mengevaluasi bilangan Reynold. Langkah selanjutnya yaitu pembuatan program dengan bantuan software Matlab 7.8, dimana dalam langkah ini akan diberikan algoritma program dari simulasi gerak peluru. Kemudian tahap terakhir yaitu dilakukan simulasi gerak peluru dengan cara menginput parameter-parameter yang telah ditentukan sebelumnya, dimana sebagian dari nilai parameter tersebut akan divariasiakan dan kemudian menganalisis output dari simulasi tersebut. Dari simulasi yang telah dilakukan, dihasilkan profil dari masing-masing ketiga jenis gerak peluru tersebut, dimana untuk gerak peluru tanpa hambatan udara jarak maksimum paling besar dicapai pada saat sudut tembakan sebesar 45° untuk posisi awal ݔ ݐ0 = 0, ݕ ݐ0 = 0 sedangkan pada gerak peluru dengan hambatan udara dicapai pada saat sudut tembakan sebesar 30° untuk posisi awal ݔ ݐ0 = 0, ݕ ݐ0 = 0. Secara umum, gerak peluru jika diberikan sudut tembakan semakin besar maka akan menghasilkan ketinggian yang semakin besar pula, sedangkan apabila diberikan ketinggian posisi awal tembakan yang lebih besar maka akan menghasilkan jarak maksimum yang semakin besar, dan apabila diberikan kecepatan awal yang semakin besar maka jarak dan ketinggian maksimum yang dihasilkan semakin besar. Pada gerak peluru dengan hambatan linier dan kuadratik, nilai parameter massa dan jari-jari bola mempengaruhi profil dari kedua gerak peluru tersebut. Apabila semakin besar massa bola maka akan menghasilkan jarak dan ketinggian maksimum yang semakin besar, namun hal tersebut berbanding terbalik dengan diberikan jari-jari bola yang semakin besar. Dari segi lintasan yang terbentuk, untuk gerak peluru tanpa hambatan udara dihasilkan lintasan berbentuk parabola sedangkan untuk gerak peluru dengan hambatan udara lintasan yang terbentuk bergantung terhadap besar hambatan yang diberikan, misalnya jika diberikan konstanta hambatan yang semakin kecil maka lintasan yang terbentuk semakin menyerupai parabola, tetapi apabila diberikan konstanta hambatan yang semakin besar maka lintasan yang terbentuk seperti parabola tetapi posisi titik puncak semakin bergeser ke arah kanan jika dibandingkan dengan lintasan gerak peluru tanpa hambatan udara. Khusus untuk gerak peluru dengan hambatan kuadratik, jarak dan ketinggian maksimum yang dihasilkan lebih besar dibandingkan dengan hasil gerak peluru dengan hambatan linier.