Gerak jatuh bebas (GJB) sanggup digolongkan sebagai gerak vertikal ke bawah yang kecepatan awalnya sama dengan nol. Artinya, ketika bergerak jatuh bebas, benda tak terdapat kecepatan awal. Karena tak terdapat kecepatan awal, maka kecepatan benda sehabis bergerak selama t detik bergantung pada percepatan gravitasi. Ketika dua benda yang jatuh bebas dari ketinggian sama memperoleh percepatan gravitasi yang sama, maka kedua benda akan terdapat kecepatan yang sama di sebarang titik dan akan datang di tanah secara bersamaan. Dengan kata lain, kedua benda membutuhkan waktu yang sama lamanya untuk mencapai titi terendah. Pada hari ini ini, Bahan berguru sekolah akan membahas rumus memilih kecepatan benda sehabis t detik pada gerak jatuh bebas, apabila waktu atau perpindahan benda diketahui.

Kecepatan Jika t Diketahui

Poin penting yang perlu kita ingat dalam menganalisis gerak jatuh bebas merupakan konsep GLBB. Gerak jatuh bebas merupakan bab dari gerak lurus berubah beraturan, jadi kita harus memahami konsep GLBB dan sedikit rumus dasarnya. Rumus GJB prinsipnya sama dengan GLBB hanya saja memakai simbol besaran yang berbeda.

Jika usang waktu benda bergerak diketahui, maka kecepatan benda ketika itu sanggup ditentukan menurut rumus kecepatan sehabis t detik untuk GLBB sebagai berikut:
⇒ Vt = Vo + at

Karena percepatan yang dialami oleh benda merupakan percepatan gravitasi dan merupakan percepatan positif (arah gerak searah gravitasi bumi), maka rumusnya menjadi:
⇒ Vt = Vo + gt

Selanjutnya, alasannya yakni kecepatan awal benda sama dengan nol (Vo = 0), maka kecepatan benda sehabis bergerak selama t detik pada gerak jatuh bebas sanggup dihitung dengan rumus berikut:

Baca Juga:   Kumpulan Rumus Momen Inersia Untuk Beberapa Benda Khusus
Vt = gt

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu usang benda bergerak (s).

Contoh Soal :
Sebuah benda jatuh bebas dari suatu daerah yang terdapat ketinggian 40 meter. Tentukan kecepatan benda 2 detik kemudian.

Pembahasan :
Dik : t = 2 s, ho = 40 m, g = 10 m/s2.
Dit : Vt = ….. ?

Karena waktu diketahui, kita sanggup gunakan rumus di atas:
⇒ Vt = g.t
⇒ Vt = 10 (2)
⇒ Vt = 20 m/s

Jadi, kecepatan benda sehabis 2 detik bergerak merupakan 20 m/s.

Baca juga : Ketinggian Maksimum pada Gerak Vertikal ke Atas.

Kecepatan Benda Jika Perpindahan Diketahui

Perpindahan benda pada gerak jatuh bebas menyatakan perubahan ketinggian benda sesampai kemudian kerapkali perpindahan disimbolkan dengan abjad h. Jika perpindahan benda diketahui, maka kecepatannya pada titik itu sanggup diturunkan menurut rumus GLBB berikut:
⇒ Vt2 = Vo2 + 2as

Karena percepatan yang dialami merupakan percepatan gravitasi dan perpindahan disimbolkan dengan abjad h, maka rumus di atas menjadi:
⇒Vt2 = Vo2 + 2gh

Karena kecepatan awal benda sama dengan nol, maka kecepatan benda sehabis bergerak selama t detik apabila perpindahannya diketahui merupakan:

Vt2 = 2gh

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik pada titik tertentu (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = perpindahan benda (m).

Contoh Soal:
Sebuah watu dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian 20 meter di atas tanah. Tentukan ketinggian benda dan kecepatan benda sehabis mencapai perpindahan sebesar 5 meter.

Pembahasan :
Dik : ho = 20 m, h = 5 m, g = 10 m/s2.
Dit : h’ = … ? dan Vt = …. ?

Pembahasan :
Perpindahan benda (h) dihitung dari atas alasannya yakni benda bergerak dari atas. Ketinggian benda dihitung dari bawah. Jadi, ketinggian benda sehabis bergerak merupakan selisih antara ketinggian awal dengan perpindahannya.

Baca Juga:   Menentukan Ketinggian Benda Pada Gerak Jatuh Bebas

Dengan demikian, ketinggian benda ketika h = 5 m merupakan:
⇒ h’ = ho – h
⇒ h’ = 20 – 5
⇒ h’ = 15 m

Keterangan :
h’ = ketinggian benda sehabis t detik (m)
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m).

Karena perpindahan (h) diketahui, maka Vt dihitung memakai rumus kedua:
⇒ Vt2 = 2gh
⇒ Vt2 = 2 (10) (5)
⇒ Vt2 = 100
⇒ Vt = 10 m/s

Jadi, ketinggian benda ketika itu 15 meter dan kecepatannya 10 m/s.

Baca juga : Waktu yang diperlukan untuk Mencapai Tanah pada GVB.

Kecepatan Benda Jika Ketinggian Diketahui

Pada gerak jatuh bebas kita harus memperhatikan bahwa ada perbedaan yang fundamental antara ketinggian dan perpindahan. Besar perpindahan benda tak sama dengan ketinggian alasannya yakni keduanya diukur dari titik patokan yang berbeda menyerupai yang diterangkan di atas.

 sanggup digolongkan sebagai gerak vertikal ke bawah yang kecepatan awalnya sama dengan nol KECEPATAN SETELAH T DETIK PADA GERAK JATUH BEBAS

Ketika ketinggian benda sehabis bergerak diketahui, maka untuk memilih kecepatannya pada titik tersebut, kita harus memilih besar perpindahannya terlebih dahulu. Besar perpindahan benda sanggup dihitung dengan rumus berikut:

h = ho – h’

Keterangan :
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m)
h’ = ketinggian benda sehabis t detik (m).

Selanjutnya, kecepatan benda sanggup dihitung dengan rumus yang sama sebagai berikut:

Vt2 = 2gh

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik pada titik tertentu (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = perpindahan benda (m).

Contoh Soal :
Sebuah benda bergerak jatuh bebas dari ketinggian 60 meter di atas tanah. Tentukan kecepatan benda ketika ketinggian benda menjadi 40 meter.

Pembahasan :
Dik : ho = 60 m, h’ = 40 m, g = 10 m/s2.
Dit : Vt = … ?

Karena ketinggian benda sehabis t detik diketahui 40 meter, itu artinya benda sudah melaksanakan perpindahan sebesar 20 meter dari ketinggian awalnya. Secara matemasti dihitung sebagai berikut:
⇒ h = ho – h’
⇒ h = 60 – 40
⇒ h = 20 m

Baca Juga:   Menentukan Ketinggian Dan Jarak Maksimum Gerak Parabola

Karena h sudah diketahui, maka kecepatan benda pada titik itu merupakan:
⇒ Vt2 = 2gh
⇒ Vt2 = 2 (10) (20)
⇒ Vt2 = 400
⇒ Vt = 20 m/s
 Jadi, kecepatan benda tersebut pada ketinggian 40 meter merupakan 20 m/s.

Baca juga : Ketinggian Benda Setelah t Detik pada GJB.

Kecepatan Benda Sesaat Sebelum Mencapai Tanah

Pada gerak jatuh bebas, benda mengalami percepatan gravitasi sesampai kemudian kecepatannya dipercepat secara teratur. Kecepatannya mula-mula nol kemudian meningkat dan terus meningkat hingga di titik sesaat sebelum menyentuh tanah dan berhenti.

Ketika benda yang bergerak jatuh bebas dari ketinggian awal sebesar ho mencapai titik terenda (titik sesaat sebelum menyentuh tanah), maka besar perindahan benda sama dengan ketinggian mula-mulannya (h = ho).

Karena h = ho, maka kecepatan benda sesaat sebelum mencapai tanah sanggup dihitung secara pribadi memakai rumus berikut:

Vt2 = 2gh = 2g.ho

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik pada titik tertentu (m/s)
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m).

Contoh Soal :
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 45 m. Tentukan kecepatan bola sesaat sebelum bola menyentuh tanah.

Pembahasan :
Dik : ho = 45 m, h = ho = 45 m, g = 10 m/s2.
Dit : Vt = … ?

Karena h = ho, maka :
⇒ Vt2 = 2gh
⇒ Vt2 = 2 (10) (45)
⇒ Vt2 = 900
⇒ Vt = 30 m/s
 Jadi, kecepatan bola sesaat sebelum menyentuh tanah merupakan 30 m/s.

Baca juga : Waktu yang Dibutuhkan Untuk Tiba di Tanah GJB.