BIDIKAN HORIZONTAL: KARAKTERISTIK, RUMUS DAN PERSAMAAN, LATIHAN - FISIK - 2025

The tembakan horisontal adalah peluncuran sebuah proyektil dengan kecepatan horisontal dari ketinggian tertentu dan kiri untuk aksi gravitasi. Terlepas dari hambatan udaranya, jalur yang dijelaskan oleh ponsel akan memiliki bentuk busur parabola.

Memproyeksikan objek secara horizontal cukup umum. Proyektil diluncurkan untuk semua jenis tujuan: dari batu yang digunakan untuk menghantam bendungan di awal cerita, hingga yang dilakukan dalam olahraga bola dan diikuti oleh orang banyak.

Gambar 1. Bidikan horizontal dengan komponen kecepatan berwarna merah. Perhatikan bahwa komponen horizontal tetap konstan sementara vertikal bertambah. Sumber: Wikimedia Commons.

karakteristik

Karakteristik utama bidikan horizontal adalah:

-Kecepatan awal proyektil tegak lurus dengan gravitasi.

-Gerakan terjadi pada sebuah bidang, sehingga dibutuhkan dua koordinat: x dan y.

Posisi, kecepatan, waktu penerbangan dan jarak horizontal maksimum

Persamaan tersebut disederhanakan dengan memilih posisi awal berikut: x _o = 0, dan _o = 0 di situs peluncuran. Selanjutnya v _oy = 0, karena ponsel diproyeksikan secara horizontal. Dengan pilihan ini persamaan gerak menjadi seperti ini:

Jika waktu tidak tersedia, persamaan yang berkaitan dengan kecepatan dan perpindahan berguna. Ini berlaku untuk kecepatan vertikal, karena horizontal tetap konstan selama pergerakan:

Waktu penerbangan

Untuk menghitung waktu penerbangan t _penerbangan , misalkan ponsel diproyeksikan dari ketinggian H di atas tanah. Karena asal dari sistem referensi telah dipilih pada titik peluncuran, ketika mencapai tanah maka ia berada pada posisi –H. Mensubstitusikan ini ke dalam persamaan 2) kita memperoleh:

Jangkauan maksimal

Jangkauan horizontal diperoleh dengan mengganti waktu ini dalam x (t):

Latihan terselesaikan

-Latihan terselesaikan 1

Helikopter terbang secara horizontal, mempertahankan ketinggian konstan 580 m saat menjatuhkan kotak berisi makanan di atas kamp pengungsi. Kotak itu mendarat pada jarak horizontal 150 m dari titik peluncurannya. Temukan: a) Waktu penerbangan kotak.

b) Kecepatan helikopter.

c) Seberapa cepat kotak itu menyentuh tanah?

Larutan

a) Ketinggian H dari mana makanan dijatuhkan adalah H = 500 m. Dengan data ini, saat mengganti, kami memperoleh:

b) Helikopter membawa kecepatan horizontal awal v atau _x dari paket dan karena salah satu datanya adalah x _max :

c) Kecepatan proyektil setiap saat adalah:

Tanda negatif menunjukkan bahwa ponsel sedang bergerak ke bawah.

-Latihan terselesaikan 2

Sebuah paket jatuh dari pesawat terbang yang terbang mendatar dengan ketinggian H = 500 m dan 200 km / jam dan harus jatuh pada kendaraan terbuka dengan kecepatan 18 km / jam di jalan. Di posisi apa pesawat harus menjatuhkan paket sehingga jatuh ke dalam kendaraan? Jangan memperhitungkan hambatan udara atau kecepatan angin.

Gambar 2. Skema untuk latihan yang diselesaikan 2. Sumber: disiapkan oleh F. Zapata.

Larutan

Dianjurkan untuk terlebih dahulu meneruskan semua unit ke Sistem Internasional:

Ada dua mobil: pesawat (1) dan kendaraan (2) dan perlu memilih sistem koordinat untuk menemukan keduanya. Lebih mudah melakukannya di titik awal paket di pesawat. Paket diproyeksikan secara horizontal dengan kecepatan yang dibawa pesawat: v ₁ , sedangkan kendaraan bergerak pada v ₂ diasumsikan konstan.

-Pesawat terbang

-Kendaraan

Durasi penerbangan paket adalah:

Saat ini, paket telah mengalami perpindahan horizontal:

Saat ini, kendaraan juga telah bergerak secara horizontal:

Jika pesawat langsung menjatuhkan paket ketika melihat kendaraan melintas di bawahnya, itu tidak akan membuatnya jatuh ke dalamnya. Agar itu terjadi, Anda harus membuangnya lebih jauh:

Referensi

1. Bauer, W. 2011. Fisika untuk Teknik dan Sains. Jilid 1. Mc Graw Hill. 74-84.
2. Figueroa, D. (2005). Seri: Fisika untuk Sains dan Teknik. Volume 1. Kinematika. Diedit oleh Douglas Figueroa (USB). 117 - 164.
3. Gerakan Proyektil. Diperoleh dari: phys.libretexts.org.
4. Rex, A. 2011. Dasar-dasar Fisika. Pearson. 53-58.
5. Tippens, P. 2011. Fisika: Konsep dan Aplikasi. Edisi ke-7. McGraw Hill. 126-131.