Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas dan Pembahasannya

Soal Gerak Jatuh Bebas - Materi gerak jatuh bebas merupakan salah satu bagian dari gerak lurus berubah beraturan. Hubungan gerak jatuh bebas dengan gravitasi bumi adalah gerak yang mengalami perubahan kecepatan karena pengaruh gravitasi bumi.

Akhir dari tutorial ini, nantinya kita akan menyajikan contoh soal gerak jatuh bebas beserta pembahasannya.

Namun sebelumnya kita akan memahami beberapa konsep penting dari gerak jatuh bebas, seperti : apa itu gerak jatuh bebas, ciri-ciri gerak jatuh bebas, rumus gerak jatuh bebas, contoh gerak jatuh bebas dalam kehidupan sehari hari.

Apa itu Gerak Jatuh Bebas ?

Gerak jatuh bebas adalah gerak suatu benda yang hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi dan tidak memiliki kecepatan awal (V₀ = 0).

Hal ini berbeda dengan Gerak Vertikal ke Bawah, walau sama-sama menuju ke bawah namun pada Gerak Vertika ke Bawah disebabkan karena adanya kecepatan awal (V₀ ≠ 0).

Ciri-Ciri Gerak Jatuh Bebas

Berikut ini adalah ciri-ciri gerak jatuh bebas :

Lintasan gerak benda yang dilalui berupa garis lurus vertikal
Tidak memiliki kecepatan awal atau dengan kata lain kecepatan awal benda adalah nol (V₀ = 0)
Tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda
Perpindahan benda terjadi pada sumbu Y (arah vertikal ke bawah)
Percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g)
Percepatan gravitasinya positif

Contoh Gerak Jatuh Bebas

Ingat, gerak jatuh bebas bukanlah gerak yang diakibatkan adanya dorongan dari gaya lain dan semata-mata hanya dipengaruhi oleh gravitasi. Berikut ini adalah beberapa contoh dari Gerak Jatuh Bebas (GJB) :

Jatuhnya buah kelapa ke bawah.
Jatuhnya meteor ke muka bumi

Rumus Gerak Jatuh Bebas

Berikut ini adalah beberap rumus Gerak Jatuh Bebas (GJB) yang dapat

1. Kecepatan setelah t detik

V_t = g . t

atau

V_t² = 2.g.h

2. Ketinggian / Perpindahan setelah t detik

h =

1 / 2

g.t²

3. Waktu mencapai lantai/tanah

t = √ 2h g

Keterangan :

g adalah percepatan gravitasi (m/s2)
h adalah ketinggian benda (m)
t adalah waktu (s)
V_t adalah kecepatan pada saat t (m/s)

Latihan Soal Gerak Jatuh Bebas

Soal No.1

Jika sebuah apel terlepas dari tangkainya dan menyentuh tanah dalam waktu 5 detik. Tentukan kecepatan apel tersebut saat detik ke 4 ? (gravitasi = 10m/s²)

Pembahasan
V_t = g.t
V_t = 10.4
V_t = 40 m/s
Jadi kecepatan pada detik keempat adalah 40 m/s

Soal No.2

Jika sebuah benda dijatuhkan dari suatu ketinggian bangunan tanpa kecepatan awal. Setelah dua detik benda sampai di tanah (g = 10 m/s2). Maka tinggi bangunan tersebut adalah ....?

Pembahasan
h =

1 / 2

g.t²
h =

1 / 2

10.2²
h= 5.4 = 20 m
Jadi tinggi bangunan tersebut adalah 20 meter

Soal No.3

Jika tali penahan sebuah lift terputus dan mengakibatkan lift tersebut jatuh bebas dan menyentuh lantai dasar setelah 4 detik. Jika g = 10 m/s², maka hitunglah kecepatan lift saat menyentuh lantai ?

Pembahasan
V_t = g.t
V_t = 10.4
V_t = 40 m/s
Jadi kecepatan lift saat menyentuh lantai adalah 40 m/s.

Soal No.4

Jika sebuah benda jatuh bebas dari gedung dengan ketinggian 20 m. Waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai tanah adalah (g = 10 m/s²) .....?

Pembahasan

t = √ 2h g

t = √ 2.20 10

t = √4 = 2 detik
Jadi waktu yang diperlukan adalah 2 detik

Sumber https://bfl-definisi.blogspot.com/