GERAK JATUH BEBAS 

Gerak jatuh bebas (GJB) merupakan gerak suatu benda yang hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Dalam gerak ini, benda akan jatuh ke bawah tanpa kecepatan awal dengan percepatan yang konstan, yaitu sebesar percepatan gravitasi bumi

Secara matematis , rumus rumus yang akan digunakan adalah

v_t = gt
h = ¹/₂ gt²
v_t = √2gh

 

Gerak Vertikal Dilempar ke Atas

Gerak vertikal dilempar ke atas (GVDA) terjadi ketika suatu benda dilempar ke atas dengan kecepatan awal tertentu. Saat benda itu bergerak ke atas, kecepatannya akan terus berkurang karena adanya gaya gravitasi yang menarik benda ke bawah. 

Secara matematis, perumusan pada GVDA dapat ditulis sebagai berikut:
v_t = v_o - gt
h = v_ot  - ¹/₂ gt²
v_t² = v_o² - 2gh

Pada titik tertinggi, kecepatan benda akan menjadi nol, dan kemudian benda akan mulai jatuh kembali ke bawah akibat gaya gravitasi.

t_m= v_o / g

Untuk mencari tinggi maksimum kita dapat gunakan rumus ini

h_m=  v_o² / 2g

 

Gerak Vertikal Dilempar ke Bawah

Gerak vertikal dilempar ke bawah atau GVDA terjadi ketika suatu benda dilempar ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Saat benda itu bergerak ke bawah, kecepatannya akan terus meningkat karena adanya gaya gravitasi yang menarik benda ke bawah. Pada titik terendah, kecepatan benda akan menjadi maksimum,

v_t = v_o + gt
h = v_ot  + ¹/₂ gt²
v_t² = v_o² + 2gh

Untuk memahami konsep dan pengertian GJB,GDVA dan GDVB perhatikan contoh soal dan pembahasaan dari contoh soal ini

 

Contoh Soal 1

Sebuah benda dijatuhkan dari sebuah gedung yang memiliki ketinggian 45 m (g = 10 m/s² ). 

Tentukan: 

a. waktu tempuh benda hingga mencapai tanah, 
b. kecepatan saat menyentuh tanah

Penyelesaian :

a. h = ¹/₂ gt²
45 = ¹/₂ 10 t²  
45 = 5t²
t²= 9
t= √9
t = 3 sekon
 

b. v_t = gt
v_t =10 . 3
v_t = 30 m/s

 

Contoh Soal 2

Sebuah benda dilemparkan ke atas dan mencapai tinggi maksimum 40 m. Hitunglah: 

a. kecepatan awal benda, 
b. waktu untuk mencapai tinggi maksimum, 

Penyelesaian :

a. h_m=  v_o² / 2g
40 = v_o² / 2.10
v_o² =800
v_o = 20√2 m/s

b. t_m= v_o / g 
t_m = 20√2 / 10     
t_m=2√2 s

 

Contoh Soal 3

Sebuah benda dilemparkan dari sebuah gedung yang tingginya 20 m. Benda tersebut tiba di tanah pada selang waktu 5 sekon (g = 10 m/s² ). Tentukanlah kecepatan yang diberikan kepada benda tersebut

Penyelesaian 

h = v_ot  + ¹/₂ gt²
20 = v_o.5+ ¹/₂ .10 .(5²)
20 = 5v_o+ 125
5v_o=20-125
v_o= -105 / 5
v_o= - 21 m/s ~Faber