Gerak Vertikal Ke Bawah : Pengertian, Ciri, Besaran Fisika, Rumus dan Contoh Soal

Gerak Vertikal Ke Bawah : Pengertian, Ciri, Besaran Fisika, Rumus dan Contoh Soal – Pada kesempatan ini Seputarpengetahuan.co.id akan membahas Gerak Vertikal Ke Bawah,rumus dan tentunya hal-hal lain yang juga melingkupinya.Mari kita simak bersama pembahasannya pada artikel di bawah ini untuk lebih dapat memahaminya.


Gerak Vertikal Ke Bawah : Pengertian, Ciri, Besaran Fisika, Rumus dan Contoh Soal


Gerak Vertikal ke Bawah (GVB) merupakan salah satu bentuk gerak lurus yang termasuk dalam Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), dimana pergerakan benda dimulai dengan kecepatan awal dan lintasan pergerakan benda vertikal ke bawah.

Pada gerak vertikal ke bawah, kecepatan benda semakin lama akan semakin sehingga terjadi percepatan pada benda. Percepatan ini dipengaruhi oleh gaya gravitasi sehingga nilai percepatannya sama dengan nilai percepatan gravitasi (a = g).

Gerak Vertikal ke Bawah harus memiliki kecepatan awal, apabila benda tersebut tidak memiliki kecepatan awal atau jatuh dengan sendirinya maka gerakan yang terjadi adalah Gerak Jatuh Bebas (GJB). Contoh gerak vertikal ke bawah adalah ketika kita melempar batu dari ketinggian tertentu.


Ciri-Ciri Gerak Vertikal ke Bawah (GVB)

  • Lintasannya berupa garis lurus vertikal
  • Bergerak dari titik tertinggi ke titik terendah
  • Memiliki kecepatan awal
  • Semakin lama kecepatan benda semakin meningkat sebelum akhirnya terhenti di permukaan
  • Karena dipengaruhi gravitasi, maka percepatannya sama dengan percepatan gravitasi yang nilainya positif (a=g).

Besaran Fisika Pada Gerak Vertikal Ke Bawah (GVB)


  • Kecepatan (v)

Kecepatan ialah suatu besaran dalam fisika yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah dari suatu tempat ke tempat lainnya.

Satuan Internasional kecepatan yaitu meter per sekon (m/s). Namun di Indonesia lebih sering menggunakan satuan kilometer per jam (km/jam).

Kecepatan diperoleh dari perkalian antara jarak yang ditempuh dengan waktu tempuh. Simbol kecepatan yaitu v (huruf kecil).

Dalam rumus gerak vertikal ke bawah ada dua kecepatan yaitu kecepatan awal (vo), yaitu kecepatan saat pertama kali benda bergerak, dan kecepatan pada t detik tertentu (vt).


  • Jarak (s)

Jarak yaitu sebuah besaran dalam fisika yang menunjukkan seberapa jauh suatu benda berubah posisi dalam lintasan tertentu. Satuan internasional jarak yaitu (m).

Jarak diperoleh dari perkalian kecepatan dengan waktu tempuh. Jarak pada gerak vertikal kebawah yaitu ketinggian benda dari permukaan.


  • Waktu Tempuh (t)

Waktu tempuh yakni waktu yang dibutuhkan suatu benda untuk berpindah dari suatu posisi ke posisi yang lain dalam kecepatan tertentu.

Baca Juga:  √ Pengertian Senyawa Kimia, Ciri, Jenis & Tata Nama (Lengkap)

Simbol waktu tepuh yaitu t (huruf kecil) dengan satuan internasional sekon (s). Waktu tempuh diperoleh dari pembagian jarak dengan kecepatan.


  • Percepatan (a)

Percepatan merupakan suatu perubahan kecepatan yang terjadi pada benda baik karena pengaruh gaya yang bekerja pada benda atau karena keadaan benda.

Karena perubahan pada benda di gerak Vertikal ke bawah dipengaruhi oleh gaya gravitasi, maka percepatannya sama dengan percepatan gravitasi.

Nilai percepatan gravitasi yang digunakan jika tidak diketahui dalam suatu soal yaitu 9,81m/s² atau digenapkan menjadi 10m/s². Simbol gravitasi adalah g (huruf kecil).


Rumus Gerak Vertikal Ke Bawah (GVB)

Vt = V0 + g .t

h = Vo . t + ½ g . t²

Vt²= V0² + 2 . g . h

Keterangan :

  • Vt : Kecepatan pada saat t (m/s)
  • V0 : Kecepatan awal (m/s)
  • g : Percepatan gravitasi (m/s2)
  • h : Ketinggian (m)
  • t : Waktu(s)

Dalam gerak vertikal ke bawah (GVB) terdapat sejumlah rumus pokok yang dapat dipakai untuk menuntaskan soal-soal fisika yang bersangkutan dengan gerak vertikal ke atas. Rumus-rumus itu yaitu:


  • Rumus Kecepatan Awal dan Kecepatan Akhir Benda

Gerak vertikal ke atas (GVA) adalahgerak benda dari elevasi nol (posisi awal) mengarah ke ke atas dan bakal tiba di sebuah titik yang dinamakan titik tertinggi. Titik tertinggi ialah ketinggian maksimum atau eksodus terbesar yang dapat dijangkau oleh benda.

Agar bisa bergerak ke atas, benda mesti mempunyai kecepatan awal, sampai-sampai nilai kecepatan mula benda tidak sama dengan nol. Kecepatan mula pada gerak vertikal ke atas bakal mempengaruhi elevasi maksimum yang dapat dijangkau oleh benda. Semakin besar kecepatan mula maka semakin besar elevasi maksimumnya.

Perhatikan gambar di atas. Misalkan suatu benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan mula v0. Saat mendarat dititik tertentu kecepatannya menurun menjadi vt dampak pengaruh percepatan gravitasi. Kecepatan benda bakal terus menurun hingga akhirnya kecepatannya menjadi nol, yakni pada titik tertinggi.

Kecepatan pada titik tertinggi berikut yang disebut percepatan akhir benda yang bergerak vertikal ke atas.

v = 0

Keterangan:

v0 = kecepatan mula benda (m/s)
v = kecepatan akhir benda (m/s)


  • Rumus Percepatan Benda

Seperti pada dua jenis gerak vertikal yang telah dibicarakan sebelumnya yakni GJB dan GVB, pada gerak vertikal ke atas (GVA), percepatan yang dirasakan benda pun adalahpercepatan gravitasi. Namun sebab arah gerak benda ke atas melawan arah gravitasi bumi, maka percepatan gravitasi bumi bermanfaat sebagai perlambatan.

Perlambatan adalah percepatan yang bernilai negatif sampai-sampai percepatan negatif berikut yang mengakibatkan kecepatan benda menurun. Pada gambar di atas mengindikasikan nilai percepatan gerak benda sama dengan besar percepatan gravitasi bumi yang bernilai negatif.

a = -g

Keterangan:

g = 9,8 m/s2 atau 10 m/s2

Jika dalam soal nilai g tidak diketahui, maka kita pakai nilai 10 m/s2 sebagai nilai percepatan gravitasi pada gerak jatuh bebas atau jenis gerak vertikal lainnya.


  • Rumus Perpindahan dan Ketinggian Benda

Dalam gerak vertikal, elevasi (h) diukur dari tanah atau lantai mengarah ke posisi benda pada elevasi tertentu. Perhatikan gambar di atas, pada gerak vertikal ke atas, eksodus (s) benda diukur dari posisi mula benda (di lantai) mengarah ke posisi benda pada elevasi tertentu.

Baca Juga:  Peradaban adalah : Pengertian Menurut Para Ahli, Ciri dan Perbedaannya

Jadi dalam gerak vertikal ke atas, eksodus benda sama dengan ketinggiannya. Itu sebabnya, eksodus dalam gerak vertikal disimbolkan dengan h. Dengan mensubtitusikan persamaan 4 dan 6 ke persamaan 2, maka besar eksodus atau elevasi benda pada gerak vertikal ke atas bisa dihitung dengan rumus:

s
=
s0 + v0t ± ½ at2
h
=
0 + v0t − ½ gt2
h
=
v0t − ½ g.t2

Keterangan :

h = perpindahan atau ketinggian (m)

v0 = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)


  • Rumus Kecepatan Setelah t Detik

Karena arah gerak melawan arah gravitasi, maka benda merasakan perlambatan atau nilai percepatannya negatif. Jika kecepatan mula benda v0 dan kecepatan benda pada t detik ialah vt maka dengan mensubtitusikan persaman 6 ke persamaan 1, formula kecepatan benda sesudah t detik pada GVA ialah sebagai berikut:

vt
=
v0 ± at
vt
=
v0 − gt

Sedangkan andai persamaan 4 dan 5 anda subtitusikan ke persamaan 3 maka anda akan mendapatkan formula kecepatan sesudah t detik sebagai berikut:

vt2
=
v02 ± 2as
vt2
=
v02 − 2gh

Keterangan:

vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

t = waktu (s)

h = perpindahan benda (m)

Gerak Vertikal Ke Bawah : Pengertian, Ciri, Besaran Fisika, Rumus dan Contoh Soal


Contoh Soal

Soal 1

Ayu melemparkan bola dari gedung bertingkat dengan kecepatan awal 40 m/s, bola tersebut sampai ke tanah dalam waktu 4 detik. Berapakah kecepatan saat bola menyentuh tanah ???

Pembahasan :
Diketahui :
vo = 40 m/s
t = 4 s
Ditanya:Vt…. ?
Jawab :
vt = vo + g.t
vt = 40 m/s + (10)(4)
vt = 80 m/s


Soal 2

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 :

Contoh 2

Jadi kedalaman sumur tersebut adalah 30 meter.


Soal 3

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 :

Vt2 = V2 + 2 . g . h
Vt2 = 102 + 2 . 10 . 80
Vt2 = 100 + 1600
Vt2 = 1700 m/s

Masukkan nilai Vt ke persamaan berikut :

Vt = V + g.t
41 = 10 + 10.t
10t = 31
t = 3,1 detik

Jadi waktu yang diperlukan kotak tersebut mencapai tanah adalah 2,1 detik.

Demikianlah ulasan dari Seputarpengetahuan.co.id tentang Gerak Vertikal Ke Bawah , semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.