Simulasi Gerak Parabola Menggunakan GUI Matlab


Gerak parabola adalah salah satu fenomena fisika yang sangat umum terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Ini adalah jenis gerakan yang terjadi ketika suatu benda dilemparkan ke udara dengan sudut tertentu terhadap horizontal. Gerakan ini dapat digambarkan dengan baik menggunakan persamaan matematika, dan simulasi gerak parabola dapat digunakan untuk memahami berbagai aspeknya. Dalam artikel ini, kita akan membahas bagaimana membuat simulasi gerak parabola menggunakan GUI (Graphical User Interface) di Matlab.

Simulasi Gerak Parabola (https://www.bartleby.com)

Pengenalan Gerak Parabola

Sebelum kita masuk ke dalam simulasi, mari kita pahami dasar-dasar gerak parabola. Ketika sebuah objek dilemparkan ke udara dengan kecepatan awal dan sudut tertentu terhadap horizontal, objek tersebut akan mengikuti trajektori yang berbentuk parabola. Faktor-faktor yang memengaruhi gerak parabola antara lain:

  1. Kecepatan Awal (Initial Velocity): Kecepatan awal dari objek tersebut akan memengaruhi jarak dan ketinggian maksimum yang dapat dicapai.
  2. Sudut Lepasan (Launch Angle): Sudut antara kecepatan awal dan horizontal akan memengaruhi bentuk parabola dan jarak yang dicapai.
  3. Gaya Gravitasi (Gravity): Gaya gravitasi Bumi akan menarik objek ke bawah, sehingga memengaruhi waktu yang diperlukan untuk mencapai tanah.
  4. Massa Objek (Mass): Massa objek juga dapat memengaruhi geraknya, meskipun dalam kasus simulasi kita sering mengabaikan efek ini.
Tampilan Sistem Simulasi Grafik Gerak Parabola

Menggunakan Matlab untuk Simulasi Gerak Parabola

Matlab adalah lingkungan pemrograman yang kuat yang dapat digunakan untuk melakukan simulasi berbagai jenis fenomena fisika, termasuk gerak parabola. Dengan bantuan GUI Matlab, kita dapat membuat simulasi yang interaktif dan lebih mudah dimengerti. Berikut adalah langkah-langkah untuk membuat simulasi gerak parabola menggunakan GUI Matlab:

Baca Juga: Simulasi Grafik Sinusoidal Menggunakan GUI Matlab

1. Membuat GUI

Langkah pertama adalah membuat GUI Matlab. Anda dapat melakukannya dengan menggunakan alat seperti “GUIDE” yang disediakan oleh Matlab. Dalam GUI, kita dapat menambahkan berbagai komponen seperti tombol, slider, dan plot untuk mengontrol dan memvisualisasikan simulasi.

2. Menambahkan Komponen Kontrol

Tambahkan komponen kontrol yang diperlukan untuk mensimulasikan gerak parabola. Beberapa komponen yang berguna termasuk:

  • Tombol “Start” dan “Stop”: Untuk mengontrol saat simulasi dimulai dan dihentikan.
  • Slider untuk Sudut Lepasan dan Kecepatan Awal: Ini memungkinkan pengguna untuk mengubah sudut lepasan dan kecepatan awal objek.
  • Plot Area: Area di mana kita akan menampilkan simulasi gerak parabola.
  • Teksbox untuk Input: Ini memungkinkan pengguna untuk memasukkan nilai-nilai yang dibutuhkan seperti sudut lepasan dan kecepatan awal.

3. Membuat Fungsi Simulasi

Selanjutnya, kita perlu membuat fungsi yang akan mengambil input dari GUI dan menjalankan simulasi gerak parabola. Fungsi ini akan menggunakan persamaan gerak parabola yang telah kita bahas sebelumnya untuk menghitung posisi objek pada setiap titik waktu.

4. Memvisualisasikan Gerak Parabola

Setelah menghitung posisi objek pada setiap titik waktu, kita dapat menggunakan plot area dalam GUI untuk memvisualisasikan gerak parabola. Ini dapat dilakukan dengan memplot titik-titik posisi objek pada setiap iterasi waktu.

5. Menambahkan Fitur Tambahan

Anda juga dapat menambahkan fitur tambahan ke dalam GUI, seperti menghitung jarak yang dicapai, ketinggian maksimum, atau waktu pendaratan objek. Ini akan membantu pengguna untuk memahami lebih banyak tentang gerak parabola.

Baca Juga: Simulasi Kalkulator Sederhana Menggunakan GUI Matlab

Contoh Kode Matlab untuk Simulasi Gerak Parabola

Berikut ini adalah contoh kode sederhana untuk membuat GUI Matlab yang mensimulasikan gerak parabola:

function varargout = parabola(varargin)
% PARABOLA MATLAB code for parabola.fig
%      PARABOLA, by itself, creates a new PARABOLA or raises the existing
%      singleton*.
%
%      H = PARABOLA returns the handle to a new PARABOLA or the handle to
%      the existing singleton*.
%
%      PARABOLA('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local
%      function named CALLBACK in PARABOLA.M with the given input arguments.
%
%      PARABOLA('Property','Value',...) creates a new PARABOLA or raises the
%      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are
%      applied to the GUI before parabola_OpeningFcn gets called.  An
%      unrecognized property name or invalid value makes property application
%      stop.  All inputs are passed to parabola_OpeningFcn via varargin.
%
%      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one
%      instance to run (singleton)".
%
% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help parabola

% Last Modified by GUIDE v2.5 21-Jan-2017 00:32:39

% Begin initialization code - DO NOT EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...
    'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...
    'gui_OpeningFcn', @parabola_OpeningFcn, ...
    'gui_OutputFcn',  @parabola_OutputFcn, ...
    'gui_LayoutFcn',  [] , ...
    'gui_Callback',   []);
if nargin && ischar(varargin{1})
    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
end

if nargout
    [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
    gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT EDIT


% --- Executes just before parabola is made visible.
function parabola_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see OutputFcn.
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
% varargin   command line arguments to parabola (see VARARGIN)

% Choose default command line output for parabola
handles.output = hObject;

% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
movegui(hObject,'center');

% UIWAIT makes parabola wait for user response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure1);


% --- Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = parabola_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)
% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure
varargout{1} = handles.output;


% --- Executes on button press in pushbutton1.
function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to pushbutton1 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
v0 = get(handles.edit1,'String');
alfa = get(handles.edit2,'String');
g = 10;
tmax = 2*v0*sin(alfa)/g;
t = 0:0.01:tmax;
h = v0*sin(alfa)*t-0.5*g*(t^2);
s = v0*cos(alfa)*t;

axes(handles.axes1)
plot(s,h,'r')
grid on
title('Grafik gerak parabola');
xlabel('jarak (m)');
ylabel('ketinggian (m)');

hmax = ((v0^2)*(sin(alfa))^2)/(2*g);
smax = ((v0^2)*(sin(2*alfa)))/g;

set(handles.edit3,'string',strcat(num2str(hmax),' m'));
set(handles.edit4,'string',strcat(num2str(smax),' m'));


function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit3 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit3 as text
%        str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit3 as a double


% --- Executes during object creation, after setting all properties.
function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit3 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
%       See ISPC and COMPUTER.
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
    set(hObject,'BackgroundColor','white');
end



function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit4 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit4 as text
%        str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit4 as a double


% --- Executes during object creation, after setting all properties.
function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit4 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
%       See ISPC and COMPUTER.
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
    set(hObject,'BackgroundColor','white');
end



function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit1 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text
%        str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double


% --- Executes during object creation, after setting all properties.
function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit1 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
%       See ISPC and COMPUTER.
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
    set(hObject,'BackgroundColor','white');
end



function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit2 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text
%        str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double


% --- Executes during object creation, after setting all properties.
function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to edit2 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
%       See ISPC and COMPUTER.
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
    set(hObject,'BackgroundColor','white');
end

Tampilan Sistem Simulasi Grafik Gerak Parabola

Simulasi gerak parabola adalah cara yang baik untuk memahami konsep dasar gerak parabola dalam fisika. Dengan menggunakan GUI Matlab, kita dapat membuat simulasi yang interaktif dan informatif yang memungkinkan pengguna untuk mengubah parameter dan melihat bagaimana perubahan tersebut memengaruhi gerak parabola. Semakin banyak fitur yang ditambahkan, semakin banyak informasi yang dapat diperoleh pengguna tentang gerak parabola. Simulasi ini dapat digunakan dalam pendidikan dan eksperimen virtual untuk membantu siswa dan peneliti memahami dan menggali lebih dalam tentang fenomena gerak parabola.

Baca Juga: Konversi Satuan Suhu Menggunakan App Designer MATLAB

Source code beserta data lengkap pemrograman MATLAB di atas dapat diperoleh melalui halaman berikut ini: Source Code

Posted on October 5, 2023, in Pengenalan Matlab and tagged , , , , , , , , . Bookmark the permalink. Leave a comment.

Leave a comment