Gerak Jatuh Bebas : Pengertian, Ciri, Besaran Fisika, Rumus Dan Contoh Soalnya – Apakah yang di maksud dengan gerak jatuh bebas dan cara menghitung fisikanya?, Pada kesempatan ini Seputarpengetahuan.co.id akan membahasnya dan tentunya tentang hal lain yang juga melingkupinya.Mari kita simak bersama pembahasannya pada artikel di bawah ini untuk lebih dapat memahaminya
Gerak Jatuh Bebas : Pengertian, Ciri, Besaran Fisika, Rumus Dan Contoh Soalnya
Gerak Jatuh Bebas (GJB) ialah salah satu bentuk gerak lurus dalam kelompok Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) dimana pergerakan benda hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan gaya gesek dengan udara. Gerak jatuh bebas merupakan gerakan yang terjadi tanpa adanya kecepatan awal pada benda (kecepatan awal sama dengan nol).
Gerak jatuh bebas merupakan gerak jatuh yang hanya dipengaruhi oleh gaya tarik bumi dan bebas dari hambatan gaya-gaya lain. Gerak jatuh bebas termasuk GLBB dipercepat dengan kecepatan awal Vo = nol dan percepatan sebesar percepatan gravitasi (g).
Selama terjadi GJB, pergerakan benda akan dipengaruhi oleh dua gaya utama, yaitu gaya gravitasi yang membuat kecepatannya bertambah dan gaya gesek dengan udara yang menghambat penambahan kecepatan, dalam hal ini gaya gravitasi arahnya selalu berlawanan dengan gaya gesekan benda.
Gerak jatuh bebas didefinisikan sebagai gerak suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu di atas tanah tanpa kecepatan awal dan dalam geraknya hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi.
Ciri-Ciri Gerak Jatuh Bebas (GJB)
- Memiliki lintas jalur garis lurus vertikal
- Tidak mempunyai kecepatan awal (kecepatan awal sama dengan nol)
- Terjadi perubahan kecepatan (percepatan atau perlambatan benda)
- Pergerakan terjadi dari ketinggian
- Dipengaruhi gaya gravitasi dan gaya gesekand gengan udara.
- Percepatan benda itu sama dengan percepatan gravitasi (a = g).
Rumus Gerak Jatuh Bebas
Gerak jatuh bebas bisa ditunjukkan sebuah benda jatuh tanpa kecepatan awal dari ketinggian h dan dipengaruhi oleh percepatan gravitasi g.
Secara matematis, gerak jatuh bebas ditulis:
vt = v0 + a.t
Karena v0 = 0 dan a = g, maka rumus di atas berubah menjadi:
vt = g.t
keterangan : vt = kecepatan (m/s), g = percepatan gravitasi (m/s2), dan t = waktu (s).
Adapun rumus untuk mencari suatu ketinggian benda (h) bisa mengganti persamaan gerak lurus berubah beraturan, sehingga di dapatkan persamaan ketinggian benda untuk gerak jatuh bebas yakni:
h = ½ g.t2
Untuk menentukan kecepatan benda yang jatuh bebas dari ketinggian h, dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:
Vt = V0 + a x t
Vt = g . t
h = ½ g . t²
Vt² = 2 . g . h
Keterangan :
- Vt : Kecepatan pada saat t detik (m/s)
- V0 : Kecepatan awal (m/s)
- g : Percepatan gravitasi (m/s2)
- h : Ketinggian (m)
- t : Waktu(s)
Besaran Fisika Pada Gerak Jatuh Bebas (GJB)
-
Kecepatan (v)
Kecepatan yaitu salah satu besaran didalam ilmu fisika yang menunjukkan seberapa cepat sebuah benda yang berpindah dari suatu tempat ke tempat lain. Satuan dunia internasional yang digunakan untuk kecepatan ialah meter per sekon (m/s).
Tetapi jika didalam kehidupan sehari-hari di Indonesia, kita lebih sering memakai satuan kilometer per jam (km/jam), sedangkan di negara amerika lebih sering dipakai mil per ja, (mil/jam). Kecepatan bisa diperoleh dari perkalian antara jarak yang ditempuh dengan waktu tempuh. Simbol dari kecepatan adalah v.
-
Jarak (s)
Jarak yakni salah satu besaran dalam ilmu fisika yang menunjukkan seberapa jauh suatu benda berubah posisinya didalam lintasan tertentu.
Satuan Internasional untuk jarak adalah meter (m), tetapi didalam kehidupan sehari hari di indonesia, kita sering menggunakan satuan kilometer (km).
Sedangkan di Amerika seringnya digunakan satuan mil ataupun kaki. Hasil dari Jarak bisa diperoleh dari perkalian kecepatan dengan waktu tempuh. Jarak pada Gerak Jatuh Bebas ialah ketinggian benda tersebut dari permukaan.
-
Waktu Tempuh (t)
Waktu tempuh merupakan waktu yang dibutuhkan pada suatu benda untuk berpindah dari suatu posisi ke posisi yang lain pada kecepatan tertentu.
Satuan Internasional Waktu Tempuh adalah sekon (s), simbol yang dipakai untuk melambangkan waktu tempuh adalah t. Waktu tempuh bisa diperoleh dari hasil pembagian jarak dengan kecepatan.
-
Percepatan (a)
Percepatan ialah paerubahan kecepatan yang terjadi pada benda ,terjadi karena pengaruh gaya yang bekerja pada benda maupun karena keadaan benda.
Karena perubahan yang terjadi pada benda di GJB dipengaruhi oleh gaya gravitasi, maka itu percepatannya sama dengan percepatan gravitasi.
Nilai percepatan gravitasi yang digunakan jika tidak diketahui dalam sebuah soal adalah 9,81m/s² ataupun digenapkan menjadi 10m/s². Simbol yang dipakai untuk melambangan gravitasi adalah g.
Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas (GJB)
Soal 1
Sebuah kelapa jatuh bebas dari pohon yang tingginya 20 meter. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, berapa lama waktu yang diperlukan kelapa tersebut untuk mencapai tanah jika gesekan udara dianggap tak ada?
Pembahasan
Diketahui
g = 10 m/s2
v0 = 0 m/s
h = 20 m
Penyelesaian
h = V0 t + ½ g t2
20 = 1/2 10 t2
t2 = 20/5
t = 2 s
Jadi, waktu yang dibutuhkan duren sampai ke tanah yaitu 2 s.
Soal 2
Suatu benda dilepaskan dari ketinggian 20 meter di atas tanah (g = 10 m/s^2). Berapakah kecepatan benda sesudah mencapai ketinggian 15 meter di atas tanah?
Penyelesaian:
Diketahui:
h1 = 20 m
h2 = 15 m
g = 10 m/s^2
Ditanyakan:
vt = ….?
Jawab:
h = h1 – h2
h = 20 – 15
h = 5 m
Kemudian dapat kita tentukan kecepatan akhirnya:
vt 2 = 2gh
vt 2 = 2.10.5
vt 2 =100
vt = Akar 100
vt =10 m/s
Jadi, kecepatan jatuh dari benda tersebut adalah 10 m/s.
Demikianlah ulasan dari Seputarpengetahuan.co.id tentang Gerak Jatuh Bebas : Pengertian, Ciri, Besaran Fisika, Rumus Dan Contoh Soalnya , semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.
Daftar Isi
