Home CONTOH GERAK LURUS Soal Dan Pembahasan Gerak Jatuh Bebas (Gjb)

Soal Dan Pembahasan Gerak Jatuh Bebas (Gjb)

by CerdaskanKita
Gerak jatuh bebas merupakan salah satu teladan dari gerak lurus berubah beraturan yang paling umum ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa topik terkait :
  1. Gerak Lurus Beraturan
  2. Rumus Umum GLBB
  3. Gerak Jatuh Bebas (GJB)
  4. Gerak Vertikal 
  5. Gerak Parabola 
  6. Lemparan Mendatar
Ciri utama gerak jatuh bebas merupakan kecepatan awal benda sama dengan nol. Karena kecepatan awal benda sama dengan nol dan benda bergerak searah dengan percepatan gravitasi, maka benda mengalami percepatan sebesar percepatan gravitasi.

Dengan begitu, kecepatan benda pada selang waktu tertentu hanya bergantung pada waktu. Untuk tujuan praktis, kita sanggup menyimpulkan sedikit ciri dari gerak jatuh bebas sebagai berikut :

  1. Arah gerak ke bawah (menuju sentra bumi)
  2. Kecepatan awal nol (vo = 0)
  3. Dipercepat alasannya searah gravitasi (a = +g)
  4. Jarak tempuh sama dengan ketinggian (s = h)

Berdasarkan uraian di atas, maka kita sanggup menurunkan rumus-rumus utama GLBB untuk memilih kecepatan benda sesudah t detik, ketinggian benda, atau waktu yang diharapkan benda untuk datang di tanah. Untuk mengingatkan kembali, berikut rumus-rumus utama GLBB yang harus anda kuasai.

vt =  vo + at
vt2 =  vo2 + 2as
s = vot + ½ at2

dengan :
vt = kecepatan benda sesudah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal benda (m/s)
a = percepatan benda (m/s2)
t = waktu (s)
s = perpindahan benda (m)

Jika benda dipercepat, maka a bernilai positif. Sebaliknya, a bernilai negatif apabila benda mengalami perlambatan. 

Rumus Gerak Jatuh Bebas (GJB)

 Gerak jatuh bebas merupakan salah satu teladan dari gerak lurus berubah beraturan yang pal SOAL DAN PEMBAHASAN GERAK JATUH BEBAS (GJB)

Karena GJB merupakan gerak lurus berubah beraturan, maka rumus-rumus GLBB berlaku untuk gerak jatuh bebas dengan tetap memperhatikan bahwa kecepatan awal benda yang jatuh bebas sama dengan nol. Bila rumus utama diadaptasi dengan ciri gerak jatuh bebas, maka diperoleh :

vt =  gt
vt2 =  2gh
h = ½ gt2

dengan :
vt = kecepatan benda sesudah t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s)
h = ketinggian/ jarak tempuh (m)

Baca Juga:   Soal Dan Pembahasan Aturan Pemantulan Cahaya

Contoh Soal

  1. Jika benda bermassa 10 kg dan 20 kg jatuh bebas secara bersamaan dari ketinggian 20 m, maka benda manakah yang hingga ke tanah lebih dahulu ?
    Pembahasan :
    Dik m1 = 10 kg; m2 = 20 kg; h = 20 m.

    Perhatikan rumus pertama GJB yakni vt = gt. Dari rumus jelas telihat bahwa kecepatan tak dipengaruhi oleh massa. Dengan begitu kecepatan benda pertama dan benda kedua pada waktu tertentu sama meskipun benda kedua lebih berat. Karena kecepatan sesudah t detik sama, maka kedua benda akan hingga di tanah bersama-sama.

  2. Sebuah kelapa jatuh dari ketinggian 8 meter. Hitunglah ketinggian kelapa sesudah 0,5 detik diukur dari tanah.
    Pembahasan :
    Dik h = 8 m, t = 0,5 detik.

    h = ½ gt2
    ⇒ h = ½ (10)(0,5)2
    ⇒ h = 5 (0,25)
    ⇒ h = 1,25 m

    Karena jarak yang ditempuh kelapa sesudah 0,5 detik merupakan 1,25 m, maka ketinggian kelapa dihitung dari tanah merupakan :
    ⇒ h’ = 8 – 1,25 = 6,75 m.

  3. Berapakah kecepatan sebuah kerikil yang jatuh bebas sesudah 2 detik?
    Pembahasan :
    Dik t = 2 s; g = 10 m/s2

    vt = g.t
    ⇒ vt = 10 (2)
    ⇒ vt = 20 m/s

  4. Jika waktu yang diharapkan semoga sebuah kerikil menyentuh dasar jurang merupakan 10 detik, maka berapakah kedalaman jurang tersebut?
    Pembahasan :
    Dik t = 10 s; g = 10 m/s2
    h = ½ gt2 
    ⇒ h = ½ (10) (10)2
    ⇒ h = 5 (100)
    ⇒ h = 500 m.
    Jadi, kedalaman jurang itu merupakan 500 m.
  5. Jika sebuah benda jatuh dari ketinggian 20 m, maka hitunglah kecepatannya ketika benda berada pada ketinggian setengah dari ketinggian awalnya.
    Pembahasan :
    Dik h1 = 20 m; h2 = ½ h1 = 10 m;

    Karena jarak tempuh diukur dari posisi awal benda, maka :
    h = h1 – h2 = 20 – 10 = 10 m.

    vt2 =  2gh
    vt2 =  2 (10) (10)
    vt2 = 200
    vt = 10√2 m/s.

You may also like