Contoh Soal Gerak Vertikal ke Bawah Beserta Pembahasannya

Soal Gerak Vertikal ke Bawah - Materi Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) kali ini akan membicarakan Gerak Vertikal ke Bawah.

Pada pembelajaran gerak sebelumnya kita telah menyinggung topik Gerak Jatuh Bebas (GJB) dan Gerak Parabola.

Melanjutkan ke masalah gerak lainnya, tutorial ini akan membahas soal-soal gerak vertikal ke bawah (GVB). Namun sebelum kita masuk ke latihan soal GVB, mari kita pahami terlebih dahulu beberapa konsep penting dari Gerak Vertika ke Bawah itu sendiri.

Apa itu Gerak Vertikal ke Bawah (GVB) ?

Gerak Vertikal ke Bawah (GVB) adalah gerak benda dari suatu ketinggian tertentu bergerak menuju ke bawah yang disebabkan adanya kecepatan awal (V₀ ≠ 0).

Sepintas Gerak Vertikal ke Bawah (GVB) hampir mirip dengan Gerak Jatuh Bebas (GJB), perbedaannya hanya pada masalah adanya kecepatan awal (V₀ ≠ 0) pada GVB, sedangkan GJB tidak memiliki kecepatan awal.

Ciri – Ciri Gerak Vertikal Ke Bawah

Memiliki lintasan garis lurus vertikal (sumbu y)
Bergerak dari suatu ketinggian menuju ke bawah (titik terendah)
Adanya kecepatan awal
Semakin lama kecepatan benda semakin meningkat sebelum akhirnya terhenti oleh permukaan
Karena dipengaruhi gravitasi, maka percepatan yang dipakai adalah percepatan gravitasi yang nilainya positif (a = g)

Rumus - Rumus Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)

1. Kecepatan setelah t detik

V_t = V₀ + g . t

V_t² = V₀² + 2 . g . h

2. Ketinggian benda

h = V₀.t +

1 / 2

g.t²

Keterangan :

g adalah percepatan gravitasi (m/s²)
h adalah ketinggian benda (m)
t adalah waktu (s)
V₀ adalah kecepatan awal benda (m/s)
V_t adalah kecepatan pada saat t (m/s)

Latihan Soal Gerak Vertikal ke Bawah

Soal No.1

Seorang anak melempar batu ke dalam sumur dengan kecepatan awal 5 m/s dan menyentuh permukaan air setelah 2 detik. Hitunglah kedalaman sumur tersebut ?

Pembahasan
h = V₀.t +

1 / 2

g.t²
h = 5 . 2 +

1 / 2

10 . 2²
h = 10 + 20
h = 30 m
Jadi kedalaman sumur tersebut adalah 30 meter.

Soal No.2

Sebuah kotak kecil dilemparkan dari sebuah bangunan dengan ketinggian 80 meter dan kecepatan awal 10 m/s. Berapa lama waktu yang diperlukan oleh kotak tersebut mencapai tanah ?

Pembahasan
V_t² = V₀² + 2 . g . h
V_t² = 10² + 2 . 10 . 80
V_t² = 100 + 1600
V_t² = 1700 m/s

Masukkan nilai V_t ke persamaan berikut :
V_t = V₀ + g.t
41 = 10 + 10.t
10t = 31
t = 3,1 detik
Jadi waktu yang diperlukan kotak tersebut mencapai tanah adalah 2,1 detik.

Soal No.3

Pada ketinggian 60 meter, sebuah benda bergerak secara vertikal ke bawah. Jika diberikan kecepatan awal sebesar 10 m/s, berapakah kecepatan benda pada saat ketinggian 20 m di atas tanah.

Pembahasan
V_t² = V₀² + 2 . g . h
V_t² = 10² + 2 . 10 . (60-20)
V_t² = 100 + 800
V_t² = 900 m/s
Jadi kecepatan benda tersebut pada ketinggian 20 m adalah 900 m/s

Soal No.4

Sebuah bola dilemparkan vertikal ke bawah dari jendela hotel dengan kecepatan awal 4 m/s. Pada jarak berapakan dibawah jendela hotel kecepatan bola menjadi dua kali kecepatan awal ?

Pembahasan
V_t² = V₀² + 2 . g . h
Karena ditanya pada jarak berapakah (tinggi), kecepatan bola menjadi dua kali kecepatan awal, maka persamaannya menjadi :
(2V₀)² = V₀² + 2 . g . h
(2.4)² = 4² + 2 . 10 . h
(8)² = 16 + 20h
20h = 64 - 16
20 h = 48
h =

48 / 20

h = 2,4 m
Sumber https://bfl-definisi.blogspot.com/