Contoh Soal Gerak Vertikal ke Atas beserta Jawabannya

Soal Gerak Vertikal ke Atas (GVA) - Tutorial fisika kali ini akan membahas soal-soal yang berhubungan gerak vertikal ke atas yang sering diujiankan.

Pada materi atau tutorial sebelumnya, kita telah mengupas soal soal gerak, yaitu : gerak vertikal ke Bawah, Gerak Jatuh Bebas, Gerak Parabola.

Bagi anda yang membutuhkan latihan soal gerak-gerak tersebut, dapat mengunjungi :

Namun sebelum kita masuk ke latihan soal, terlebih dahulu kita akan memahami beberapa poin penting dari GVA.

Apa itu Gerak Vertikal ke Atas ?

Gerak Vertikal ke Atas (GVA) adalah gerak benda yang memiliki lintasan vertikal ke atas (sumbu y) dan memiliki kecepatan awal (V₀≠0). Gerak Vertikal ke Atas ini termasuk ke dalam kelompok Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

Pada Gerak Vertikal ke Atas (GVA), kecepatan benda akan semakin berkurang karena berlawanan arah dengan gaya gravitasi. Ketika mencapai ketinggian tertentu, maka benda tersebut akan berhenti dan jatuh kembali ke tanah.

Ciri-Ciri Gerak Vertikal ke Atas

Berikut ini adalah ciri-ciri dari gerak vertikal ke atas :

Memiliki lintasan garis lurus vertikal ke atas.
Adanya kecepatan awal
Semakin lama kecepatan benda semakin menurun. (terjadi perlambatan)
Karena dipengaruhi gravitasi, maka percepatan yang dipakai adalah percepatan gravitasi, tetapi nilainya negatif (a= -g)

Rumus-Rumus Gerak Vertikal ke Atas

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)

Contoh Soal Gerak Vertikal ke Atas (GVA)

Soal No.1

Sebuah batu dilemparkan secara vertikal ke atas dengan kecepatan awal (V₀) 20 m/s. Ketinggian maksimum bola adalah (g = 10 m/s²) ....... ?
A. 10 m
B. 20 m
C. 40 m
D. 100 m

Pembahasan

Ketika sebuah objek mencapai ketinggian maksimum, maka V_t = 0. Dengan demikian kita dapat mencari ketinggian maksimum dengan persamaan :
V_t² = V₀² - 2 . g . h
0² = 20² - 2 . 10 . h
0 = 400 - 20h
20h = 400
h =

400 / 20

= 20 m

Jawab : B

Soal No.2

Sebuah benda dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Maka waktu yang diperlukan benda itu untuk mencapai ketinggian maksimum adalah.......
A. 1 s
B. 20 s
C. 4 s
D. 10 s

Pembahasan

Di titik tertinggi, kecepatan akhir V_t = 0 dan percepatan gravitasi bernilai negatif karena berlawanan dengan arah gerak benda, maka :
V_t = V₀ - g . t
0 = 10 - 10 . t
10 t = 10
t = 1 s

Jawab : A

br/>
br/> Soal No.3

Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Berapakah ketinggian benda tersebut saat kecepatannya menjadi 5 m/s?
A. 18,75 m
B. 20 m
C. 4 m
D. 18 m

Pembahasan

Pertama cari terlebih dahulu waktu yang dibutuhkan benda dapat ditentukan dengan persamaan kecepatan berikut :
V_t = V₀ - g . t
5 = 20 - 10t
10t = 20 - 5
10t = 15
t = 1,5 s

Berarti ketinggiannya dapat diperoleh:
Cara pertama
h = V₀.t -

1 / 2

g.t²
h = 20 . 1,5 -

1 / 2

10 . (1,5)²
h = 30 - (5 . 2,25)
h = 30 - 11,25
h = 18,75 m

Cara Kedua
V_t² = V₀² - 2 . g . h
5² = 20² - 2 . 10 . h
25 = 400 - 20h
20h = 400 - 25
20h = 375
h =

375 / 20

h = 18,75 m

Jawab : A

Soal No.4

Sebuah bola dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Jika percepatan gravitasinya adalah 10 m/s² , berapa waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertingginya, dan berapakah ketinggian maksimumnya?
A. 3 s
B. 4 s
C. 5 s
D. 18s

Pembahasan

Di titik tertinggi, kecepatan akhir V_t = 0 , maka :
V_t = V₀ - g . t
0 = 30 - 10 . t
10 t = 30
t =

30 / 10

= 3 s

Jawab : A

Soal No.5

Seorang atlit melemparkan lembingnya ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Lembing tersebut mencapai puncak tertinggi dalam 5 detik, berapa ketinggian yang dicapai ?
A. 25 m
B. 4 m
C. 50 m
D. 18 m

Pembahasan

h = V₀.t -

1 / 2

g.t²
h = 30 . 5 -

1 / 2

10 . 5²
h = 150 -

1 / 2

. 250
h = 150 - 125
h = 25 m

Jawab : A

Soal No.6 (UMPTN 1997)

Pada waktu bersamaan dua bola dilempar ke atas, masing-masing dengan kelajuan V_A = 10 m/s (Bola A) dan V_B = 20 m/s (Bola B). Jarak antara kedua bola pada saat Bola A mencapai titik tertinggi adalah :
A. 30 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 10 m

Pembahasan

Pertama-tama kita cari waktu yang dibutuhkan Bola A untuk mencapai ketinggian maksimum. Ingat bahwa ketika ketinggian maksimum maka kecepatannya V_t adalah 0, maka:
V_t = V₀ - g . t
0 = 10 - 10 . t
10t = 10
t = 1 s

Lalu kita cari ketinggian Bola A :
h_A = V₀.t -

1 / 2

g.t²
h_A = 10 . 1 -

1 / 2

10 . 1²
h = 10 - 5
h = 5 m

Ketinggian Bola B :
h_B = V₀.t -

1 / 2

g.t²
h_B = 20 . 1 -

1 / 2

10 . 1²
h_B = 20 - 5
h_B = 15 m

Jarak antara ke-2 bola = h_B - h_A
Jarak antara ke-2 bola = 15 - 5
Jarak antara ke-2 bola = 10 m

Jawab : D

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