Kecepatan Setelah T Detik Pada Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas (GJB) sanggup digolongkan selaku gerak vertikal ke bawah yang kecepatan mulanya sama dengan nol. Artinya , ketika bergerak jatuh bebas , benda tak punya kecepatan awal. Karena tak punya kecepatan permulaan , maka kecepatan benda sehabis bergerak selama t detik bergantung pada percepatan gravitasi. Ketika dua benda yang jatuh bebas dari ketinggian sama menerima percepatan gravitasi yang serupa , maka kedua benda akan memiliki kecepatan yang serupa di sebarang titik dan akan datang di tanah secara bersamaan. Dengan kata lain , kedua benda memerlukan waktu yang serupa lamanya untuk meraih titi terendah. Pada peluang ini , Bahan mencar ilmu sekolah akan membahas rumus menyeleksi kecepatan benda sehabis t detik pada gerak jatuh bebas , jikalau waktu atau perpindahan benda diketahui.

Kecepatan Jika t Diketahui

Poin penting yang perlu kita ingat dalam menganalisis gerak jatuh bebas merupakan rancangan GLBB. Gerak jatuh bebas merupakan bab dari gerak lurus berubah beraturan , jadi kita mesti mengetahui rancangan GLBB dan beberapa rumus dasarnya. Rumus GJB prinsipnya sama dengan GLBB cuma saja menggunakan simbol besaran yang berbeda.

Jika usang waktu benda bergerak dikenali , maka kecepatan benda ketika itu sanggup diputuskan menurut rumus kecepatan sehabis t detik untuk GLBB selaku berikut:
⇒ Vt = Vo + at

Karena percepatan yang dialami oleh benda merupakan percepatan gravitasi dan merupakan percepatan positif (arah gerak searah gravitasi bumi) , maka rumusnya menjadi:
⇒ Vt = Vo + gt

Selanjutnya , alasannya merupakan kecepatan permulaan benda sama dengan nol (Vo = 0) , maka kecepatan benda sehabis bergerak selama t detik pada gerak jatuh bebas sanggup dijumlah dengan rumus berikut:

Vt = gt

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu usang benda bergerak (s).

Contoh Soal :
Sebuah benda jatuh bebas dari sebuah wilayah yang memiliki ketinggian 40 meter. Tentukan kecepatan benda 2 detik kemudian.

Pembahasan :
Dik : t = 2 s , ho = 40 m , g = 10 m/s².
Dit : Vt = ….. ?

Karena waktu dikenali , kita sanggup gunakan rumus di atas:
⇒ Vt = g.t
⇒ Vt = 10 (2)
⇒ Vt = 20 m/s

Jadi , kecepatan benda sehabis 2 detik bergerak merupakan 20 m/s.

Baca juga : Ketinggian Maksimum pada Gerak Vertikal ke Atas.

Kecepatan Benda Jika Perpindahan Diketahui

Perpindahan benda pada gerak jatuh bebas menyatakan pergantian ketinggian benda sehingga sering kali perpindahan disimbolkan dengan abjad h. Jika perpindahan benda dikenali , maka kecepatannya pada titik itu sanggup diturunkan menurut rumus GLBB berikut:
⇒ Vt² = Vo² + 2as

Karena percepatan yang dialami merupakan percepatan gravitasi dan perpindahan disimbolkan dengan abjad h , maka rumus di atas menjadi:
⇒Vt² = Vo² + 2gh

Karena kecepatan permulaan benda sama dengan nol , maka kecepatan benda sehabis bergerak selama t detik jikalau perpindahannya dikenali adalah:

Vt2 = 2gh

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik pada titik tertentu (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = perpindahan benda (m).

Contoh Soal:
Sebuah kerikil dijatuhkan tanpa kecepatan permulaan dari ketinggian 20 meter di atas tanah. Tentukan ketinggian benda dan kecepatan benda sehabis meraih perpindahan sebesar 5 meter.

Pembahasan :
Dik : ho = 20 m , h = 5 m , g = 10 m/s².
Dit : h’ = … ? dan Vt = …. ?

Pembahasan :
Perpindahan benda (h) dijumlah dari atas alasannya merupakan benda bergerak dari atas. Ketinggian benda dijumlah dari bawah. Makara , ketinggian benda sehabis bergerak merupakan selisih antara ketinggian permulaan dengan perpindahannya.

Dengan demikian , ketinggian benda ketika h = 5 m adalah:
⇒ h’ = ho – h
⇒ h’ = 20 – 5
⇒ h’ = 15 m

Keterangan :
h’ = ketinggian benda sehabis t detik (m)
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m).

Karena perpindahan (h) dikenali , maka Vt dijumlah menggunakan rumus kedua:
⇒ Vt² = 2gh
⇒ Vt² = 2 (10) (5)
⇒ Vt² = 100
⇒ Vt = 10 m/s

Jadi , ketinggian benda ketika itu 15 meter dan kecepatannya 10 m/s.

Baca juga : Waktu yang dibutuhkan untuk Mencapai Tanah pada GVB.

Kecepatan Benda Jika Ketinggian Diketahui

Pada gerak jatuh bebas kita mesti memperhatikan bahwa ada perbedaan yang fundamental antara ketinggian dan perpindahan. Besar perpindahan benda tidak sama dengan ketinggian alasannya merupakan keduanya diukur dari titik tolok ukur yang berlainan menyerupai yang diterangkan di atas.

Ketika ketinggian benda sehabis bergerak dikenali , maka untuk menyeleksi kecepatannya pada titik tersebut , kita mesti menyeleksi besar perpindahannya apalagi dahulu. Besar perpindahan benda sanggup dijumlah dengan rumus berikut:

h = ho – h’

Keterangan :
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m)
h’ = ketinggian benda sehabis t detik (m).

Selanjutnya , kecepatan benda sanggup dijumlah dengan rumus yang serupa selaku berikut:

Vt2 = 2gh

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik pada titik tertentu (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = perpindahan benda (m).

Contoh Soal :
Sebuah benda bergerak jatuh bebas dari ketinggian 60 meter di atas tanah. Tentukan kecepatan benda ketika ketinggian benda menjadi 40 meter.

Pembahasan :
Dik : ho = 60 m , h’ = 40 m , g = 10 m/s².
Dit : Vt = … ?

Karena ketinggian benda sehabis t detik dikenali 40 meter , itu artinya benda sudah menjalankan perpindahan sebesar 20 meter dari ketinggian awalnya. Secara matemasti dijumlah selaku berikut:
⇒ h = ho – h’
⇒ h = 60 – 40
⇒ h = 20 m

Karena h sudah dikenali , maka kecepatan benda pada titik itu adalah:
⇒ Vt² = 2gh
⇒ Vt² = 2 (10) (20)
⇒ Vt² = 400
⇒ Vt = 20 m/s
 Jadi , kecepatan benda tersebut pada ketinggian 40 meter merupakan 20 m/s.

Baca juga : Ketinggian Benda Setelah t Detik pada GJB.

Kecepatan Benda Sesaat Sebelum Mencapai Tanah

Pada gerak jatuh bebas , benda mengalami percepatan gravitasi sehingga kecepatannya dipercepat secara teratur. Kecepatannya mula-mula nol kemudian meningkat dan terus bertambah hingga di titik sesaat sebelum menjamah tanah dan berhenti.

Ketika benda yang bergerak jatuh bebas dari ketinggian permulaan sebesar ho meraih titik terenda (titik sesaat sebelum menjamah tanah) , maka besar perindahan benda sama dengan ketinggian mula-mulannya (h = ho).

Karena h = ho , maka kecepatan benda sesaat sebelum meraih tanah sanggup dijumlah secara pribadi menggunakan rumus berikut:

Vt2 = 2gh = 2g.ho

Keterangan :
Vt = kecepatan benda sehabis t detik pada titik tertentu (m/s)
h = perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m).

Contoh Soal :
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 45 m. Tentukan kecepatan bola sesaat sebelum bola menjamah tanah.

Pembahasan :
Dik : ho = 45 m , h = ho = 45 m , g = 10 m/s².
Dit : Vt = … ?

Karena h = ho , maka :
⇒ Vt² = 2gh
⇒ Vt² = 2 (10) (45)
⇒ Vt² = 900
⇒ Vt = 30 m/s
 Jadi , kecepatan bola sesaat sebelum menjamah tanah merupakan 30 m/s.

Baca juga : Waktu yang Dibutuhkan Untuk Tiba di Tanah GJB.