Home / bank soal fisika / Soal dan Pembahasan Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal

Soal dan Pembahasan Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal

berikut ini beberapa contoh soal dan pembahasan gerak vertikal ke bawah, gerak jatuh bebas dan gerak vertikal ke atas. Semoga dapat bermanfaat.

(Gerak Vertikal ke Bawah)
Contoh 1:
Sebuah batu dilemparkan ke dalam sumur dengan kecepatan awal 6 m/s. Bila batu mengenai dasar sumur setelah 3 sekon, maka hitunglah:
a. Kecepatan benda saat mengenai dasar sumur
b. Kedalaman sumur
Pembahasan:

Soal dan Pembahasan Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal

Diketahui:
v0 = 6 m/s
t = 3 s
g = 10 m/s²
Ditanya: vt dan h
Jawab:
a) kecepatan benda saat mengenai sumur (vt)
vt = v0 + g. t
vt = 6 + (10. 3)
vt = 6 + 30 = 36 m/s

b) kedalaman (h)
h = v0.t + 1/2. g. t²
h = 6. 3 + 1/2. 10. (3)²
h = 18 + 45 = 63 m

Contoh 2:

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?

Soal dan Pembahasan Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal

Pembahasan:
Diketahui:
v0 = 4 m/s
g = 10 m/s²
Ditanya: h pada saat vt = 2 v0
Jawab:
vt² = v0² + 2. g. h
(2v0)² = v0² + 2. g. h
(2. 4)² = 4² + 2. 10. h
(8)² = 4² + 20. h

64 = 16 + 20. h
64 – 16 = 20. h
48 = 20.h
h = 48/20 = 2,4 m
Sehingga jarak bola dibawah jendela hotel pada saat kecepatannya 2 kali kecepatan awal adalah 2,4 m

(Gerak Jatuh Bebas)

Contoh 1:

Sebuah lift jatuh bebas akibat tali penahannya terputus dan menyentuh lantai dasar setelah 4 detik. Jika g = 10 m/s², maka hitunglah kecepatan lift saat menyentuh lantai!
Pembahasan:
Diketahui:
t = 4 s
g = 10 m/s²
Ditanya: Kecepatan lift saat menyentuh lantai dasar (vt)
Jawab:
(Ingat ketika sebuah benda melakukan gerak jatuh bebas kecepatan awalnya sama dengan nol (v0 = 0))
Maka kecepatan lift saat menyentuh lantai dasar dapat dihitung dengan rumus:
vt = v0 + g. t
vt = 0 + g. t
atau
vt = g. t
vt = 10. 4 = 40 m/s

Contoh 2:

Seorang anak menjatuhkan bola dari gedung bertingkat tanpa kecepatan awal. Jika waktu yang dibutuhkan bola tersebut untuk sampai ke tanah 2 s, maka hitunglah tinggi gedung tersebut! ( g = 10 m/s²)
Pembahasan:
Diketahui:
v0 = 0
t = 2 s
g = 10 m/s²
Ditanya: tinggi gedung (h)
Jawab:
h = v0.t + 1/2. g. t²
h = 0 + 1/2. g. t²
h = 1/2. g. t²
h = 1/2. 10. (2)²
h = 20 meter

Contoh 3:

Buah kelapa dan buah mangga jatuh secara bersamaan dari ketinggian h1 dan h2. Bila h1 : h2 = 4 : 1, maka hitunglah perbandingan waktu jatuh antara buah kelapa dan buah mangga!

Soal dan Pembahasan Gerak Jatuh Bebas dan Gerak Vertikal

Pembahasan:
Diketahui:
misal
h1 = ketinggian pohon kelapa
h2 = ketinggian pohon mangga

Ditanya: 
misal:
t1 = waktu jatuh kelapa
t2 = waktu jatuh mangga
Jawab:
Jatuhnya kelapa dan mangga merupakan gerak jatuh bebas, maka:

karena h1 : h2 = 4 : 1, maka h1 = 4 h2. sehingga:

(Gerak Vertikal ke Atas)

Contoh 1:
Sebuah peluru ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 200 m/s. Bila g = 10 m/s² hitunglah ketinggian maksimum yang dicapai peluru!

Pembahasan:
Diketahui:
v0 = 200 m/s
g = 10 m/s²
Ditanya: h maksimum
Jawab:
(Ingat pada gerak vertikal ke atas, pada saat berada di ketinggian maksimum kecepatannya sama dengan nol (vt = 0))
vt² = v0² – 2. g. h
0 = (200)² – 2. 10. h
0 = 40000 – 20h
20h = 40000
h = 40000/20
h = 200 m

Contoh 2:

Dua orang anak bermain bola. Keduanya melempar bola ke atas dari ketinggian yang sama dengan perbandingan kecepatan awal 1 : 2. Hitunglah perbandingan tinggi maksimum ke dua bola!
Pembahasan:
Diketahui:
misal bola pertama = bola A dan bola kedua = bola B
perbandingan kecepatan awal bola A dan B:

Ditanya: = …??
Jawab:
Pada ketinggian maksimum vt = 0 , maka:

karena V0A : V0B = 1 : 2, maka V0B = 2 V0A. sehingga:
     
         
Sehingga perbandingan ketinggian maksimum bola A dan bola B:

About farrel Studio

Check Also

Pembahasan Fisika UN 2014 No. 26 – 30

Pembahasan soal Fisika UN 2014 nomor 26 sampai dengan nomor 30 tentang: gaya Coulomb, kuat …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

error: Developer Farrel Studio !!
%d blogger menyukai ini: