Praktikum Pembuatan Program Gerak Parabola dalam Bahasa C

Program Gerak Parabola dalam Bahasa C digunakan untuk menghitung besaran-besaran fisis pada gerak parabola. Beberapa variabel-variable yang terkait pada gerak parabola seperti:

1. Jangkauan Peluru (x)
2. Ketinggian Maksimum (h)
3. Waktu Maksimum (s)

Praktikum Program Gerak Parabola

A. Tujuan Praktikum

1. Membuat program menghitung waktu tempuh maksimum pada gerak parabola
2. Membuat program menghitung ketinggian maksimum
3. Membuat program menghitng jangkauan gerak peluru

B. Landasan Teori

Seorang pemain bola menendang bola menuju gawang secara naluri akan mengarahkan bola pada sudut tertentu. Tujuannya agar bola mencapai tujuan (gawang) dan terjadi gol. Selain gol (jarak) dalam permainan bola ada lawan yang harus dilewati oleh bolah agar tidak terhalangi oleh pemain lawan. Hal ini bisa dilakukan mengarahkan bola pada ketinggian yang lebih dari pemain lawan.

Dalam kajian fisika, Bola ini akan mengalami gerak parabola jika ditendang pada sudut (α) dan arah tertentu. Bola ini selanjutnya akan mengalami gerak yang bisa dianalisis secara terpisah berdasarkan sumbu x (jarak) dan sumbu y (tinggi).

Hal serupa juga terjadi pada peluru yang ditembakkan pada sudut tertentu. Peluru akan mengalami gerak gabungan dengan lintasan menyerupai parabola terbalik. Hal ini membuat gerak ini disebut sebagai gerak parabola, namun dalam bahasa inggris gerak ini disebut sebagai gerak peluru (Projectile Motion)

1. Waktu Tempu

Ketika sebuah peluru ditembakkan dengan sudut tertentu maka gerak benda akan mengalami gerak peluru. Gerak ini jika diproyeksikan ke arah sumbu y maka peluru bergerak lurus berubah beraturan diperlambat, setelah mencapai puncak tepat pada saat kecepatan 0 ke arah y maka peluru akan mulai jatuh dengan gerak jatuh bebas.

Berdasarkan hukum kekekalan energi, waktu yang dihabiskan peluru naik akan sama dengan waktu yang turun. Waktu naik ini dapat dihitung dengan persamaan:

v_{y \ maks} = v_{0y}-gt

masukkan nilai v_0y = v₀ sin α, dan nilai v_{y maks} = 0 maka

0 = v_0 \sin α - gt

dengan demikian waktu yang dibutuhkan untuk naik adalah:

t=\frac{v_0 \sin α}{g}

dengan demikian waktu yang dibutuhkan peluru naik sampai turun sama dua kali waktu saat naik maka

t=\frac{2\ v_0 \sin α}{g}

2. Ketinggian maksimum

Ketinggian maksimum di capai benda dengan persamaan GLBB yakni

v_{y \ maks}^2=v_{0y}^2-2gh_{maks}

masukkan nilai v_{y maks} = 0 dan v_0y = v₀ sin α maka hasilnya sebagai berikut

0=v_0^2 \sin^2 α-2gh_{maks}

ketinggian maksimum adalah =

h_{maks}=\frac{v_0^2 \sin^2 α}{2g}

3. Gerak Sumbu X

Pada sumbu x, peluru bergerak dengan gerak lurus beraturan (GLB) dengan demiki jarak tempuhnya adalah:

x=v_{0x}t

masukan nilai v_0x = v₀ cos α dan nilai t

x=(v_0 \cos α)( \frac{2\ v_0 \sin α}{g})

C. Sampel Code Praktikum

Program Gerak Parabola sederhana dengan bahasa C memiliki input

1. Kecepatan awal
2. Sudut tembak
3. Percepatan Gravitasi (Optional)

Output yang diharapkan adalah :

1. Lama terbang
2. Ketinggingan Maksimum
3. Jarak Maksimum.

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    float v, g, theta, t_max, h_max, x;
    
    // Input data
    printf("Masukkan kecepatan awal (m/s): ");
    scanf("%f", &v);
    printf("Masukkan sudut lemparan (derajat): ");
    scanf("%f", &theta);
    printf("Masukkan percepatan gravitasi (m/s^2): ");
    scanf("%f", &g);
    
    // Mengubah sudut dari derajat ke radian
    theta = theta * M_PI / 180;
    
    // Menghitung waktu maksimum
    t_max = 2 * v * sin(theta) / g;
    
    // Menghitung ketinggian maksimum
    h_max = pow(v, 2) * pow(sin(theta), 2) / (2 * g);
    
    // Menghitung jarak horizontal
    x = v * cos(theta) * t_max;
    
    // Output hasil
    printf("\nWaktu maksimum: %.2f s\n", t_max);
    printf("Ketinggian maksimum: %.2f m\n", h_max);
    printf("Jarak horizontal: %.2f m\n", x);
    
    return 0;
}