Menentukan Ketinggian Benda Pada Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas (GJB) merupakan gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal. Karena jatuh bebas tentunya posisi permulaan benda merupakan pada ketinggian tertentu. Pada gerak jatuh bebas , benda bergerak dengan kecepatan permulaan nol. Kecepatan permulaan nol merupakan ciri khas dari gera jatuh bebas yang membedakannya dengan gerak vertikal ke bawah. Besar kecepatan permulaan yang serupa dengan nol , menghasilkan rumus-rumus pada gerak jatuh bebas menjadi lebih ringkas dibanding rumus gerak lurus berubah beraturan lainnya. Karena sama-sama bergerak dari atas ke bawah , maka rancangan gerak jatuh bebas sama saja dengan gerak vertikal ke bawah cuma saja pada gerak jatuh bebas , kecepatan mulanya tidak sama dengan nol. Pada potensi ini , materi mencar ilmu sekolah akan membahas rumus menyeleksi ketinggian benda sehabis t detik pada gerak jatuh bebas.

Perpindahan dan Ketinggian

Agar tidak salah mengartikan perpindahan selaku ketinggian , maka ada baiknya kita mengerti rancangan perpindahan dan ketinggian apalagi dahulu. Perpindahan merupakan besaran yang menyatakan selisih antara posisi simpulan dengan posisi permulaan benda. Dengan kata lain , perpindahan mengobrol sejauh mana benda berpindah dari posisi awalnya.

Ketinggian merupakan besaran yang menyatakan jarak antara posisi benda dengan titik dasar pola (dalam hal ini lazimnya yang menjadi pola merupakan tanah atau lantai). Dengan kata lain , ketinggian benda mengobrol setinggi apa posisi benda kepada lantai atau tanah.

Tidak cuma berlawanan dalam hal pemahaman , perpindahan dan ketinggian juga berlawanan dalam hal perhitungannya. Perpindahan mengacu pada posisi permulaan dan posisi simpulan sehingga besar perpindahan dijumlah dari posisi simpulan ke posisi awal. Berbeda dengan perpindahan , ketinggian dijumlah atau diukur dari titik pola berupa lantai atau tanah.

Sekarang mari kita tinjau arah gerak pada gerak jatuh bebas. Seperti yang kita tahu , gerak jatuh bebas memiliki arti benda bergerak dari atas ke bawah. Dengan demikian , perpindahan benda diukur dari atas selaku posisi permulaan benda.

Sementara itu , ketinggian benda dijumlah dari bawah ke atas. Semakin ke atas maka kian tinggi ketinggian benda. Sebaliknya , kian ke bawah akan kian rendah ketinggian benda. Itu artinya , besar perpindahan benda pada gerak jatuh bebas tidak sama dengan ketinggiannya.

Pada gerak jatuh bebas , di saat perpindahan benda bertambah , maka ketinggian benda akan berkurang. Dengan kata lain , di saat benda bergerak ke bawah , maka perpindahan yang diraih benda akan kian bertambah sedangkan ketinggiannya menurun.

Baca juga : Menentukan Ketinggian Maksimum Gerak Vertikal ke Atas.

Rumus Menentukan Ketinggian Setelah t-detik

Pada pembagian teratur perihal di atas sudah diterangkan bahwa perpindahan pada gerak jatuh bebas (GJB) tidak sama dengan ketinggian benda. Perpindahan benda memang menyatakan pergantian ketinggian namun besarnya tidak sama.

Sebagau contoh , suatu benda bergerak jatuh bebas dari ketinggian 20 m di atas permukaan tanah. Ketika benda meraih tanah , maka ketinggiannya akan sama dengan nol. Tetapi , dalam hal itu perpindahan yang diraih benda merupakan 20 m. Itu sudah sungguh terang mengobrol perbedaan antara perpindahan dan ketinggian.

Kebanyakan buku mengubah simbol perpindahan dari ‘s’ atau ‘x’ menjadi ‘h’ untuk gerak vertikal sebab benda mengalami pergantian ketinggian. Ketinggian lazimnya disimbolkan dengan abjad ‘h’. Akan namun , kita mesti hati-hati dalam membedakan kedua perumpamaan tersebut.

Pada gambar di bawah terlihat suatu benda bergerak jatuh bebas dengan kecepatan permulaan vo = 0. Benda bergerak dari ketinggian permulaan ho di atas permukaan tanah. Pada gambar dimisalkan posisi permulaan benda merupakan titik A , lalu bergerak ke titik B dan akan bergerak menuju tanah.

Pada gambar di atas , perpindahan yang diraih benda di saat benda bergerak dari titik A ke titik B disimbolkan dengan abjad h. Sementara jarak antara titik B ke tanah (merupakan ketinggian titik B) disimbolkan dengan abjad h’.

Jika ditanya ketinggian benda sehabis t-detik (dalam hal ini di saat benda meraih titik B) , maka jawabannya bukanlah besar h melainkan besar h’. Besaran h pada gambar menyatakan besar perpindahan sedangkan besaran h’ menyatakan ketinggian benda diukur dari tanah.

Dari gambar terang terlihat korelasi antara ho , h , dan h’. Besaran h’ merupakan selisih antara ho dan h. Dengan demikian , ketinggian benda sehabis t detik pada gerak jatuh bebas sanggup dijumlah dengan rumus berikut:

h’ = ho – h

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

Sekarang kita tinjau besar perpindahan benda untuk gerak jatuh bebas. Berdasarkan rumus GLBB , besar perpindahan benda pada gera jatuh bebas merupakan selaku berikut:
⇒ h = vo.t + ½ g.t²

Karena vo = 0 , maka : 
⇒ h = 0(t) + ½ g.t²
⇒ h = ½ g.t²

Jika rumus h disubstitusikan ke rumua h’ , maka rumus menyeleksi ketinggian benda sehabis t detik pada gerak jatuh bebas menjadi:

h’ = ho – ½ g.t2

Keterangan :
h’ = ketinggian benda sehabis t detik (m)
ho = ketinggian mula-mula (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu yang dibutuhkan selama bergerak (s).

Baca juga : Menentukan Ketinggian Benda pada Gerak Vertikal ke Bawah.