Dalam permasalahan fisika dan matematika, sudut elevasi atau sudut kemiringan memiliki signifikansi besar dalam menentukan berbagai hasil akhir. Sebagai contoh, jika dua peluru, katakanlah Peluru A dan Peluru B, ditembakkan dari senapan yang sama tetapi dengan sudut elevasi berbeda, hasilnya atau tinggi maksimum yang dicapai oleh kedua peluru akan berbeda juga.
Peluru A ditembakkan dengan sudut 30o, sementara Peluru B dengan sudut 60o. Kini, mari kita analisir bagaimana perbandingan tinggi maksimum yang dicapai oleh kedua peluru ini.
Sudut Elevasi dan Tinggi Maksimum Peluru
Pada tahap awal, penting untuk memahami bagaimana sudut elevasi mempengaruhi tinggi maksimum sebuah proyektil. Dalam hal ini, peluru adalah proyektil. Ketika proyektil ditembakkan atau dilemparkan, melacak jalur proyektil ini menghasilkan bentuk parabola. Titik tertinggi dari parabola ini, atau puncaknya, adalah tinggi maksimum yang dicapai proyektil.
Sudut elevasi atau sudut tembakan mempengaruhi tinggi maksimum ini secara signifikan. Secara umum, semakin besar sudut elevasi, semakin tinggi puncak yang dicapai. Namun, ini hanya berlaku hingga sudut elevasi mencapai 90o, di mana tinggi maksimum akan paling tinggi.
Perhitungan Perbandingan Tinggi Maksimum
Untuk menghitung dan membandingkan tinggi maksimum dari Peluru A dan Peluru B, kita perlu menggunakan persamaan fisika dasar berikut ini:
H = (v² sin²θ) / 2g
di mana:
- H adalah tinggi maksimum yang dicapai,
- v adalah kecepatan awal proyektil,
- θ adalah sudut elevasi, dan
- g adalah percepatan gravitasi.
Dengan asumsi bahwa Peluru A dan B ditembakkan dengan kecepatan yang sama, kita hanya perlu membandingkan bagian sin²θ dari persamaan tersebut.
Untuk Peluru A (θ = 30o), maka sin²30o = 0.25.
Sementara itu, untuk Peluru B (θ = 60o), maka sin²60o = 0.75.
Jadi, jika kita membandingkan tinggi maksimum kedua peluru tanpa mempertimbangkan faktor-faktor lainnya (seperti hambatan udara), maka perbandingan tinggi maksimum Peluru A (HA) dan Peluru B (HB) adalah:
HA / HB = 0.25 / 0.75 = 1 / 3
Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa dalam hal tinggi maksimum, Peluru B akan mencapai ketinggian yang tiga kali lebih tinggi dibandingkan dengan Peluru A, bila ditembakkan dari senapan yang sama dan dengan kecepatan yang sama.
Jadi, jawabannya apa? Dalam permasalahan ini, jawabannya adalah bahwa Peluru B akan mencapai tinggi yang tiga kali lebih tinggi dibandingkan dengan Peluru A jika ditembakkan dari senapan yang sama dengan kecepatan yang sama namun memiliki sudut elevasi berbeda.
