disajikan deskripsi benda jatuh pada suatu tempat dengan nilai gravitasi tertentu, peserta didik dapat menentukan kecepatan benda setelah jatuh dalam waktu tert

Kelas          : VIII
Pelajaran    : IPA-Fisika
Kategori      : Gerak
Kata Kunci  : GLBB, gerak lurus berubah beraturan, gerak vertikal, benda jatuh bebas, percepatan gravitasi, waktu, kecepatan

Pembahasan

Rumus-rumus yang digunakan dalam persoalan gerak lurus berubah beraturan adalah sebagai berikut:

[tex]|s=v_{o}.t+ \frac{1}{2}.a.t^{2}|......Persamaan-1 \\ |v_{t}^{2}=v_{o}^{2}+2.a.s|......Persamaan-2 \\ |v_{t}=v_{o} + a.t|......Persamaan-3 \\|s=( \frac{v_{o}+v_{t}}{2}).t|......Persamaan-4 [/tex]
Keterangan:
s = jarak tempuh (m)
[tex]v_{o}=[/tex]kecepatan awal (m/s)
[tex]v_{t}=[/tex]kecepatan akhir (m/s)
t = waktu tempuh (sekon)
a = percepatan (m/s²)

Sesuai permintaan adalah ingin dibuatkan contoh soal dengan situasi benda jatuh, pada suatu tempat dengan percepatan gravitasi (g) tertentu, serta waktu (t) sejak benda dilepas hingga jatuh ke tanah. Hal yang ingin ditentukan adalah kecepatan benda ketika menyentuh tanah. Oleh karena itu kita hanya akan menggunakan rumus dari persamaan-3 di atas.

Contoh soal pertama

Buah kelapa dengan massa 250 gram jatuh dari pohon kelapa di suatu pantai. Tentukan kecepatan buah kelapa saat menyentuh tanah dalam waktu 2 detik, apabila percepatan gravitasi di pantai tersebut adalah g = 9,8 m/s².

Diketahui
[tex]v_{o}=0[/tex], karena benda jatuh bebas tanpa kecepatan awal
a = +g, tanda positif karena arah gerak menuju ke bumi
t = 2 detik
Massa buah kelapa tidak berpengaruh dalam perhitungan

Ditanya
Kecepatan benda saat tiba di tanah [tex](v_{t})[/tex]

Penyelesaian

Gunakan rumus persamaan-3
[tex]v_{t}=v_{o} + a.t[/tex]
[tex]v_{t}=0 + (9,8).(2)[/tex]

Diperoleh besar kecepatan buah kelapa ketika menyentuh tanah yaitu 19,6 m/s

Contoh soal kedua

Di suatu tempat yang memiliki percepatan gravitasi 10 m/s², sebuah bola tenis dilepas. Hitunglah nilai kecepatan bola tenis setelah 1,5 detik kemudian!

Diketahui
[tex]v_{o}=0[/tex]
a = +g, tanda positif karena arah gerak menuju ke bumi
t = 1,5 detik

Ditanya
Kecepatan bola tenis saat 1,5 detik sejak dilepas [tex](v_{t})[/tex]

Penyelesaian

Gunakan rumus persamaan-3
[tex]v_{t}=v_{o} + a.t[/tex]
[tex]v_{t}=0 + (10).(1,5)[/tex]

Diperoleh besar kecepatan bola tenis setelah 1,5 detik sejak dilepas yaitu 15 m/s