Menentukan Waktu Untuk Datang Di Tanah Pada Gerak Jatuh Bebas

Jika suatu kerikil bermassa 2 kg dan suatu bola bermassa 0 ,5 kg dijatuhkan secara serempak dari ketinggian yang serupa , maka benda manakah yang hendak datang di tanah lebih dulu? Jika anda menjawab kerikil , maka balasan anda yakni salah. Jika difikir secara sepintas , memang sepantasnya kerikil akan datang di tanah lebih dahulu lantaran kerikil memiliki massa yang lebih besar dan itu artinya kerikil lebih berat ketimbang bola yang cuma bermassa 0 ,5 kg. Akan tapi , pada kenyataannya kedua benda tersebut datang di tanah secara serempak walaupun beratnya berbeda. Ini ialah salah satu rancangan dasar gerak jatuh bebas yang mesti anda pahami. Selain menyeleksi ketinggian atau perpindahan benda , anda juga mesti sanggup menyeleksi waktu yang dibutuhkan oleh benda untuk hingga di tanah atau di lantai. Pada peluang ini , Bahan berguru sekolah akan membahas rumus menyeleksi waktu untuk datang di tanah pada gerak jatuh bebas.

Konsep Gerak Jatuh Bebas

Ketika suatu benda bergerak jatuh bebas dari ketinggian tertentu dengan kecepatan permulaan nol , maka kecepatan benda sehabis t detik cuma dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Besar kecepatan benda sehabis t detik berbanding lurus dengan percepartan gravitasi dan waktu.

Karena percepatan gravitasi bumi nilainya tetap , maka besar kecepatan benda sehabis t detik bergantung pada waktu. Semakin usang benda bergerak maka makin besar kecepatannya. Sebaliknya , kecepatan benda sehabis t detik akan kecil jikalau benda gres bergerak belum terlalu lama.

Benda yang bergerak jatuh bebas selama 2 detik memiliki kecepatan lebih besar dari benda yang gres bergerak selama 1 detik. Dengan catatan , benda belum meraih tanah dan berhenti pada detik tersebut. Jika benda sudah menjamah tanah tentu kecepatannya akan menyusut dan hilang.

Pada gambar di atas , dimisalkan dua buah benda yakni benda A dan B dijatuhkan dari ketinggian yang serupa dengan kecepatan permulaan nol. Meskipun benda A dan benda B memiliki massa yang berlainan , kedua benda datang di tanah secara bersamaan.

Itu terjadi lantaran pada gerak jatuh bebas , kecepatan benda sehabis t detik cuma dipengaruhi oleh percepatan gravitasi menyerupai rumus berikut:

Vt = g.t

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

Karena percepatan gravitasi yang dialami oleh kedua benda yakni sama dan keduanya sudag bergerak selama waktu yang serupa , maka kecepatan kedua benda sehabis t detik yakni sama.

Nah , lantaran kecepatan benda A dan kecepatan benda B sehabis t detik yakni sama , otomatis mereka memerlukan waktu yang serupa untuk menempuh jarak yang sama. Itu sebabnya , benda A dan benda B akan datang di tanah secara bersamaan.

Lalu , bagaimana jikalau suatu kerikil dan suatu kertas dijatuhkan dari ketingian yang sama? Benda manakah yang hendak datang lebih dulu? Batu atau kertas?

Jawabannya yakni tergantung prosesnya. Jika kertas dijatuhkan dalam bentuk lembaran kertas yang lebar , maka kerikil akan datang di tanah lebih dahulu ketimbang kertas. Hal itu terjadi lantaran ada aspek lain yang menghipnotis kertas. aspek itu yakni goresan udara yang menghalangi gerakan kertas.

Berbeda halnya jikalau kertas diremas atau dibikin menjadi gumpalan sebelum dijatuhkan. Dalam bentuk gumpalan kertas , kertas dan kerikil akan datang di tanah secara serempak walaupun kertas tetap jauh lebih ringan ketimbang batu.

Kenyataan tersebut menandakan bahwa massa atau berat benda tidak menghipnotis kecepatan benda sehabis t detik dalam gerak jatuh bebas. Ini ialah keadaan idealnya , tapi tentunya kerap kali insiden di kehidupan sehari-hari tidak berjalan sesuai rancangan lantaran faktor-faktor tertentu.

Baca juga : Waktu Untuk Mencapai Titik Tertinggi Gerak Vertikal ke Atas.

Waktu Yang Dibutuhkan Untuk Mencapai Tanah

Pada postingan sebelumnya , kita sudah membahas bagaimana cara menyeleksi ketinggian benda sehabis t detik atau perpindahan benda pada gerak jatuh bebas. Selain kedua besaran tersebut , besaran lain yang biasa ditanyakan yakni waktu.

Jika ketinggian benda di saat pertama kali benda dijatuhkan dikenali , maka waktu yang dibutuhkan benda untuk meraih titik paling rendah (dalam hal ini tanah atau lantai) sanggup dijumlah menggunakan rumus berikut:

t2 = 2h g

Keterangan :
t = waktu yang dibutuhkan untuk datang di tanah (s)
h = ketinggian benda di saat benda dijatuhkan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²).

Contoh Soal :
Seorang anak menjatuhkan suatu kerikil dari atas gedung yang ketinggiannya 20 meter. Tentukan waktu yang dibutuhkan oleh kerikil untuk datang di tanah.

Pembahasan :
Dik : Vo = 0 , h = 20 m , g = 10 m/s².
Dit : t = … ?

Berdasarkan rumus di atas:
⇒ t² = 2h / g
⇒ t² = 2(20) / 10
⇒ t² = 40/10
⇒ t² = 4 s
⇒ t = 2 s

Jadi , waktu yang dibutuhkan kerikil untuk datang di tanah yakni 2 detik.

Baca juga : Menentukan Ketinggian Benda Setelah t Detik Gerak Jatuh Bebas.

Lama Benda Bergerak Jika Kecepatan Diketahui

Jika kecepatan benda sehabis t detik pada gerak jatuh bebas dikenali , maka usang benda bergerak sanggup dijumlah menggunakan rumus berikut:

t = Vt g

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

Contoh Soal :
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 80 meter di atas permukaan tanah. Pada detik ke berapakah benda tersebut memiliki kecepatan sebesar 25 m/s?

Pembahasan :
Dik : h = 80 m , Vo = 0 , Vt = 25 m/s.
Dit : t = …. ?

Berdasarkan rumus di atas :
⇒ t = Vt/g
⇒ t = 25/10
⇒ t = 2 ,5 s

Jadi , benda akan memiliki kecepatan sebesar 25 m/s sehabis bergerak selama 2 ,5 detik.

Baca juga : Aplikasi Gerak Jatuh Bebas Dalam Kehidupan Sehari-hari.