Edukiper.com - Rumus Gerak Jatuh Bebas. Gerak jatuh bebas atau biasa disingkat GJB merupakan salah satu bentuk gerak lurus berubah beraturan yang terjadi dalam arah vertikal. Salah satu ciri khas gerak jatuh bebas yang membedakannya dengan gerak vertikal ke bawah adalah besar kecepatan awalnya. Kalau pada gerak vertikal ke bawah, kecepatan awal benda tidak sama dengan nol sedangkan kecepatan awal benda pada gerak jatuh bebas sama dengan nol.
Karena tidak memiliki kecepatan awal, maka gerak benda hanya dipengaruhi oleh percerpatan gravitasi. Dalam hal ini, benda akan mengalami percepatan sehingga kecepatannya yang mula-mula nol akan bertambah secara teratur sesuai konsep gerak lurus berubah beraturan.
Gerak jatuh bebas adalah gerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal sama dengan nol. Dengan kata lain, benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah tanpa kecepatan awal. Pada gambar di atas jelas ditunjukkan bahwa kecepatan awal untuk gerak vertikal ke bawah (GVB) tidak sama dengan nol sedangkan kecepatan awal untuk GJB sama dengan nol.
Sebenarnya, kedua gerak di atas sama saja dan menggunakan konsep yang sama pula yaitu konsep gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Hanya saja karena kecepatan awalnya nol, gerak jatuh bebas sering dipandang sebagai gerak yang dibedakan dengan gerak vertikal ke bawah. Selain itu, karena vo sama dengan nol, rumus untuk GJB menjadi lebih singkat.
Sebagai salah satu gerak lurus berubah beraturan, gerak jatuh bebas juga mengalami percepatan. Pada rumus GLBB, secara umum percepatan benda dilambangkan dengan huruf a. Pada gerak jatuh bebas, percepatan yang dialami benda adalah percepatan gravitasi sehingga percepatan pada GJB biasanya dilambangkan dengan g.
Percepatan pada gerak jatuh bebas berharga positif yang artinya percepatan tersebut menyebabkan kecepatan benda bertambah cepat. Kecepatan benda mengalami percepatan karena arah geraknya searah dengan arah gravitasi (ke pusat bumi) sehingga gravitasi bertindak mempercepat gerak benda.
Baca juga : Kumpulan Rumus Lengkap Kinematika Gerak Lurus.
Karena pengaruh percepatan gravitasi (g), benda mengalami percepatan sehingga kecepatan benda bertambah secara teratur seiring bertambahnya waktu dan akan mencapai kecepatan maksimum sesaat sebelum menyentuh tanah.
Karena kecepatan awal benda sama dengan nol, maka kecepatan benda setelah t detik akan sama dengan hasil kali percepatan dengan waktu.
Keterangan :
Vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).
Jika dihubungkan dengan besar perpindahan benda, maka kecepatan benda setelah t detik dapat dihitung dengan rumus berikut:
Keterangan :
Vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = perpindahan benda (m).
Perpindahan adalah selisih antara posisi akhir dan posisi awal. Untuk menentukan besar perpindahan benda, kita harus melihat posisi akhir dan posisi awal. Karena pada gerak jatuh bebas posisi awalnya adalah di atas, maka perpindahan benda diukur dari atas.
Dalam konsep atau rumus umum gerak lurus berubah beraturan, perpindahan biasanya disimbolkan dengan huruf s. Pada gerak jatuh bebas, karena perpindahan benda terjadi dalam arah vertikal dan menyatakan perubahan ketinggian benda, maka perpindahan biasanya disimbolkan dengan huruf h.
Tetapi perlu diingat bahwa penggunaan simbol h adalah untuk menyatakan perpindahan dan tidak sama konsepnya dengan konsep ketinggian. Kalau perpindahan diukur dari atas (posisi awal benda) sedangkan ketinggian benda diukur dari tanah.
Besar perpindahan benda pada gerak jatuh bebas dapat dihitung dengan rumus berikut:
Keterangan :
h = perpindahan benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).
Baca juga : Kumpulan Rumus Lengkap Kinematika Gerak Melingkar.
Ketinggian benda diukur dari tanah. Pada gambar di atas, ketinggian mula-mula benda disimbolkan dengan ho. Ketika benda jatuh bebas dan mencapai posisi di tengah seperti gambar, maka besar perpindahan benda disimbolkan dengan huruf s (dengan s = h).
Sementara ketinggian benda pada titik tersebut disimbolkan dengan huruf h'. Dari gambar jelas terlihat bagaiaman hubungan antara ho, s, dan h' sehingga ketinggian benda setelah t detik pada gerak jatuh bebas dapat dihitung dengan rumus berikut:
Keterangan :
h' = ketinggian benda setelah t detik (m)
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).
Jika ketinggian mula-mula (ho) benda diketahui, maka waktu yang dibutuhkan agar benda sampai di tanah dapat dihitung menggunakan rumus berikut :
Keterangan :
ho = ketinggian mula-mula benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu untuk mencapai tanah (s).
Baca juga : Ciri-ciri Gerak Lurus Beraturan dan Grafik GLB.
Karena tidak memiliki kecepatan awal, maka gerak benda hanya dipengaruhi oleh percerpatan gravitasi. Dalam hal ini, benda akan mengalami percepatan sehingga kecepatannya yang mula-mula nol akan bertambah secara teratur sesuai konsep gerak lurus berubah beraturan.
#1 Kecepatan Awal Benda
Gerak jatuh bebas adalah gerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal sama dengan nol. Dengan kata lain, benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah tanpa kecepatan awal. Pada gambar di atas jelas ditunjukkan bahwa kecepatan awal untuk gerak vertikal ke bawah (GVB) tidak sama dengan nol sedangkan kecepatan awal untuk GJB sama dengan nol.
Sebenarnya, kedua gerak di atas sama saja dan menggunakan konsep yang sama pula yaitu konsep gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Hanya saja karena kecepatan awalnya nol, gerak jatuh bebas sering dipandang sebagai gerak yang dibedakan dengan gerak vertikal ke bawah. Selain itu, karena vo sama dengan nol, rumus untuk GJB menjadi lebih singkat.
#2 Percepatan Benda
Sebagai salah satu gerak lurus berubah beraturan, gerak jatuh bebas juga mengalami percepatan. Pada rumus GLBB, secara umum percepatan benda dilambangkan dengan huruf a. Pada gerak jatuh bebas, percepatan yang dialami benda adalah percepatan gravitasi sehingga percepatan pada GJB biasanya dilambangkan dengan g.
Percepatan pada gerak jatuh bebas berharga positif yang artinya percepatan tersebut menyebabkan kecepatan benda bertambah cepat. Kecepatan benda mengalami percepatan karena arah geraknya searah dengan arah gravitasi (ke pusat bumi) sehingga gravitasi bertindak mempercepat gerak benda.
Baca juga : Kumpulan Rumus Lengkap Kinematika Gerak Lurus.
#3 Kecepatan Setelah t Detik
Karena pengaruh percepatan gravitasi (g), benda mengalami percepatan sehingga kecepatan benda bertambah secara teratur seiring bertambahnya waktu dan akan mencapai kecepatan maksimum sesaat sebelum menyentuh tanah.
Karena kecepatan awal benda sama dengan nol, maka kecepatan benda setelah t detik akan sama dengan hasil kali percepatan dengan waktu.
| Vt = g.t |
Keterangan :
Vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).
Jika dihubungkan dengan besar perpindahan benda, maka kecepatan benda setelah t detik dapat dihitung dengan rumus berikut:
| Vt2 = 2 g h |
Keterangan :
Vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = perpindahan benda (m).
#4 Perpindahan Benda
Perpindahan adalah selisih antara posisi akhir dan posisi awal. Untuk menentukan besar perpindahan benda, kita harus melihat posisi akhir dan posisi awal. Karena pada gerak jatuh bebas posisi awalnya adalah di atas, maka perpindahan benda diukur dari atas.
Dalam konsep atau rumus umum gerak lurus berubah beraturan, perpindahan biasanya disimbolkan dengan huruf s. Pada gerak jatuh bebas, karena perpindahan benda terjadi dalam arah vertikal dan menyatakan perubahan ketinggian benda, maka perpindahan biasanya disimbolkan dengan huruf h.
Tetapi perlu diingat bahwa penggunaan simbol h adalah untuk menyatakan perpindahan dan tidak sama konsepnya dengan konsep ketinggian. Kalau perpindahan diukur dari atas (posisi awal benda) sedangkan ketinggian benda diukur dari tanah.
Besar perpindahan benda pada gerak jatuh bebas dapat dihitung dengan rumus berikut:
| h = ½ g.t2 |
Keterangan :
h = perpindahan benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).
Baca juga : Kumpulan Rumus Lengkap Kinematika Gerak Melingkar.
#5 Ketinggian Benda
Ketinggian benda diukur dari tanah. Pada gambar di atas, ketinggian mula-mula benda disimbolkan dengan ho. Ketika benda jatuh bebas dan mencapai posisi di tengah seperti gambar, maka besar perpindahan benda disimbolkan dengan huruf s (dengan s = h).
Sementara ketinggian benda pada titik tersebut disimbolkan dengan huruf h'. Dari gambar jelas terlihat bagaiaman hubungan antara ho, s, dan h' sehingga ketinggian benda setelah t detik pada gerak jatuh bebas dapat dihitung dengan rumus berikut:
| h' = ho - h = ho - ½ g.t2 |
Keterangan :
h' = ketinggian benda setelah t detik (m)
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).
#6 Waktu Untuk Mencapai Tanah
Jika ketinggian mula-mula (ho) benda diketahui, maka waktu yang dibutuhkan agar benda sampai di tanah dapat dihitung menggunakan rumus berikut :
| t2 = 2ho /g |
Keterangan :
ho = ketinggian mula-mula benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu untuk mencapai tanah (s).
Baca juga : Ciri-ciri Gerak Lurus Beraturan dan Grafik GLB.
0 comments :
Post a Comment