Rumus Gerak Jatuh Bebas

Bayangkan jika sebuah benda jatuh bebas selama t detik, dengan kecepatan akhir v, dari ketinggian h, karena gravitasi g. Maka, akan menghasilkan rumus sebagai berikut :

Rumus Gerak Jatuh Bebas
Rumus Gerak Jatuh Bebas

Dimana,
v = kecepatan akhir (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = jarak/tinggi (m)
t = waktu (sekon)

Rumus di atas dapat diturunkan dari rumus gerak biasa seperti yang diberikan di bawah ini dengan mensubstitusikan :

Kecepatan awal vₒ = 0
Jarak yang ditempuh s = h
Percepatan, a = g.

Kita dapat melihat rumus sebelum turunan sebagai berikut :

s = vₒ t + (1/2)at²

v² = vₒ² + 2as

v = vₒ + at

Gerak jatuh bebas adalah peristiwa tersendiri dari suatu benda dengan beberapa massa. Itu hanya tergantung pada ketinggian dari permukaan dan periode waktu di mana benda itu dilempar.

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh 1 : Sebuah jambu terlepas dari tangkainya dan jatuh ke tanah dalam waktu 8 detik. Berapa kecepatan buah jambu yang jatuh saat detik ke 5? (gravitasi = 10 m/s²)

Pembahasan :

Diketahui :
t = 5 sekon
g = 10 m/s²

Mencari kecepatan :
v = gt
v = 10(5) = 50 m/s

Jadi, kecepatan buah jambu jatuh pada detik ke 5 adalah 50 m/s.

Contoh 2 : Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 meter. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², berapa lama waktu yang diperlukan benda tersebut untuk mencapai tanah apabila gesekan udara dianggap tak ada?

Diketahui :
g = 10 m/s²
h = 20 meter

Mencari waktu :
h = (1/2)gt²
20 = (1/2)(10)t²
t² = 20/5
t = √4 = 2 detik

Jadi, lama waktu yang dibutuhkan benda untuk mencapai tanah adalah 2 detik.

Contoh 3 : Bola voli dijatuhkan dari ketinggian h di atas tanah. Jika kecepatan bola setelah sampai tanah sebesar 40 m/s, maka waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 1/4 h dari tanah adalah…

Diketahui :
v = 30 m/s
g =10 m/s²

Mencari h :
v² = 2gh
40² = 2(10)h
1600 = 20h
h = 1600/20
h = 80 meter

Mencari 1/4 h :
(1/4)h = (1/4)80
= 20 meter

Mencari t pada ketinggian 1/4 h :
h = (1/2)gt²
20 = (1/2)(10)t²
20 = 5t²
t² = 20/5
t = √4 = 2 sekon

Jadi, waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 1/4 h adalah 2 detik.

Itulah pembahasan mengenai rumus gerak jatuh bebas. Semoga bermanfaat dan sekian terima kasih.

Baca Juga :  Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB)