– Gerak Jatuh Bebas (GJB). Pada artikel sebelumnya kita telah membahas perihal pengertian, ciri-ciri, dan rumus umum gerak lurus berubah beraturan. Kali ini kita akan membahas perihal gerak jatuh bebas yang merupakan salah satu teladan gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal. Secara umum, gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal terdiri dari tiga jenis adalah gerak jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah, dan gerak vertikal ke atas. Pada prinsipnya, gerak jatuh bebas sama saja dengan gerak vertikal ke bawah namun ada sedikit perbedaan yang membuat gerak jatuh bebas jadi lebih gampang dianalisis.

Definisi Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas merupakan gerak lurus berubah beraturan dengan kecepatan awal nol dan mengalami percepatan sebesar percepatan gravitasi (a = g). Dengan kata lain, gerak jatuh bebas merupakan gerak benda dalam arah vertikal tanpa kecepatan awal.

Gerak jatuh bebas sanggup terjadi lantaran dampak gaya gravitasi contohnya buah yang jatuh dari pohonnya, atau sanggup juga lantaran acara insan contohnya bola dijatuhkan dari suatu gedung dengan ketinggian tertentu tanpa diberi kecepatan awal.

Berbicara seputar gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal tak terlepas dari adanya gaya gravitasi. Perubahan kecepatan yang dialami benda ketika jatuh bebas terjadi lantaran adanya perngaruh gravitasi bumi. Benda yang jatuh akan bergerak semakin cepat dari kecepatan nol hingga kemudian kecepatan maksimum sesaat sebelum menyentuh bumi.

Konsep dasar yang harus kita ingat pada gerak jatuh bebas merupakan benda yang bergerak jatuh bebas akan mengalami percepatan sesampai kemudian kecepatannya bertambah. Pertambahan kecepatan tersebut terjadi lantaran gerak benda searah dengan gaya gravitasi bumi. Jadi, percepatan pada gerak jatuh bebas selalu bernilai positif adalah sebesar percepatan gravitasi (a = g = 9,8 m/s2).

Sebenarnya ketika benda bergerak jatuh bebas, ada gaya goresan antara benda dengan udara dan gaya tersebut seharusnya menghambat pergerakan benda. Sesampai kemudian gaya goresan tersebut berlawanan arah dengan gaya gravitasi yang dialami benda. Akan tenamun, dalam kinematika gerak lurus, biasanya gaya goresan tersebut diabaikan, sesampai kemudian gerak benda hanya dipengaruhi oleh percepatan gravitasi.

Ciri-ciri Gerak Jatuh Bebas

Selain percepatan, kita juga harus memperhatikan lintasan benda. Karena gerak jatuh bebas merupakan gerak dalam arah vertikal, maka perpindahan benda juga terjadi dalam arah vertikal sesampai kemudian perpindahan benda lebih kerap disimbolkan dengan h atau ketinggian.

Akan tenamun perlu diingat bahwa gerak jatuh bebas dimulai dari ketinggian tertentu ke permukaan yang lebih rendah atau permukaan tanah. Jadi, ketinggian (h) yang dipakai untuk menyatakan perpindahan benda dihitung dari atas atau dari ketinggian awal ketika benda jatuh bukan dari bawah menyerupai menghitung ketinggian pada umumnya.

Suatu benda akan dikatakn bergerak jatuh bebas apabila mengatakan ciri-ciri berikut ini :

  1. Benda jatuh dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah
  2. Gerak benda dalam arah vertikal dan lintasan berupa garis lurus
  3. Kecepatan awal benda sama dengan nol (vo = 0)
  4. Perpindahan benda dalam arah vertikal
  5. Percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi (a = +g)

Pada gerak jatuh bebas, berlaku aturan kekekalan energi mekanik sesampai kemudian energi mekanik di titik tertinggi (titik awal jatuh) akan sama dengan energi mekanik benda di titik terendah. Prinsip kekekalan energi mekanik ini biasanya sanggup kita manfaatkan untuk menuntaskan soal-soal yang berkaitan dengan kinematika gerak lurus dan bisnis.

Baca Juga:   Hubungan Perbesaran Bayangan Dan Posisi Benda Cermin Cekung

Pada poin ketiga ciri-ciri gerak jatuh bebas dinyatakan bahwa kecepatan awal benda sama dengan nol. Lalu bagaimana apabila kecepatan benda tak sama dengan nol? Jika kecepatan awal benda tak sama dengan nol maka gerak tersebut bukan tergolong gerak jatuh bebas melainkan gerak vertikal ke bawah. Tapi, gerak jatuh bebas sanggup juga kita sebut sebagai gerak vertikal ke bawah lantaran sama-sama bergerak ke bawah dalam arah vertikal.

Rumus Umum Gerak Jatuh Bebas

Karena gerak jatuh bebas merupakan gerak lurus berubah beraturan, maka rumus dasar gerak jatuh bebas sama dengan rumus dasar GLBB. Hanya saja lantaran percepatan dan perpindahan dinyatakan dalam besaran yang berbeda, maka ada perubahan simbol menyerupai berikut :

Rumus Utama GLBB

vt = vo ± a.t
vt2 = vo2 ± 2.a.s
s = vo.t ± ½.a.t2

Dengan :
vt = kecepatan sesudah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
s = perpindahan (m)
a = percepatan (m/s2)
t = waktu tempuh (s).

Rumus Utama GJB

vt = vo + g.t
vt2 = vo2 + 2.g.h
h = vo.t + ½.g.t2

Dengan :
vt = kecepatan sesudah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
h = perpindahan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s)

Perhatikan kedua rumus utama di atas. Perhatikan bahwa pada gerak jatuh bebas (GJB), percepatannya selalu positif sesampai kemudian tak ada tanda plus minus (±) menyerupai pada GLBB. Kemudian perhatikan pula simbol besaran yang berbeda. Meski berbesa simbol, intinya simbol tersebut dipakai untuk besaran yang sama.

Selanjutnya yang harus kita perhatikan, lantaran pada gerak jatuh bebas tak ada kecepatan awal, maka kecepatan awalnya sama dengan nol sesampai kemudian rumus utama gerak jatuh bebas sanggup disimpelkan lagi menjadi :

vt = g.t
vt2 = 2.g.h
h = ½.g.t2

Dari rumus vt2 = 2.g.h, maka diperoleh rumus menghitung kecepatan sesudah t detik yang kerap dipakai dalam menuntaskan soal gerak jatuh bebas adalah :

Baca Juga:   Waktu Untuk Mencapai Titik Tertinggi Gerak Vertikal Ke Atas
vt = √2.g.h

Rumus gerak jatu bebas yang ketiga (h = ½.g.t2), biasanya dipakai untuk menghitung ketinggian atau kedalaman jurang. Biasanya untuk menghitung kedalaman jurang, kita sanggup menjatuhkan suatu benda kemudian mencatat waktu yang diharapkan oleh benda untuk hingga ke dasar jurang. Tentu saja kita harus memakai benda tertentu yang sanggup memberi tanda bahwa benda tersebut telah menyentuh tanah contohnya adanya suara dan sebagainya.