Pembahasan Soal Gerak Jatuh Bebas (GJB) dengan Kunci Jawaban

GJB - Setelah kita memahami latihan soal gerak jatuh bebas, diharapkan nantinya kita dapat mengerjakan model soal lain yang berhubungan dengan gerak jatuh bebas. Satu hal yang penting perlu kita perhatikan dalam megerjakan soal adalah gerak jatuh bebas tidak memiliki kecepatan awal (Vo = 0).

Gerak jatuh bebas yang terkadang disingkat dengan istilah GJB adalah salah satu bentuk gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dalam arah vertikal ke bawah (sumbu y). Sebuah benda yang melakukan gerak jatuh bebas (GJB) memiliki konsep yang hampir sama dengan konsep gerak vertikal ke bawah (GVB). Perbedaan GJB dengan GVB hanya terletak pada masalah kecepatan awal (Vo), jika pada gerak vertikal ke bawah kecepatan awal tidak sama dengan nol (Vo≠ 0) sedangkan pada gerak jatuh bebas kecepatan awalnya sama dengan nol (Vo = 0).

Paga gerak jatuh bebas (GJB), perubahan kecepatan benda merupakan bentuk penambahan kecepatan. Hal ini dikarenakan lintasan pada benda gerak jatuh bebas searah dengan gaya gravitasi bumi. Dengan demikian percepatan benda pada gerak jatuh bebas selalu bernilai positif (+a) yaitu sebesar percepatan gravitasi bumi (a = g = 9,8 m/s2).

Berikut ini adalah ciri-ciri dari gerak jatuh bebas :
1. Lintasan yang terbentuk bergerak dari atas ke bawah menuju pusat bumi
2. Tidak memiliki kecepatan awal (Vo = 0)
3. Percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi bumi (a = g)
4. Percepatan gravitasinya positif


Dalam pembahasan soal gerak jatuh bebas ini, kita akan menemukan beberapa soal GJB tentang :

• Mencari kecepatan setelah t detik
• Mencari ketinggian setelah t detik
• Mencari waktu untuk sebuah benda sampai ke tanah

Contoh Soal GJB

Soal No.1

---

Ketika seb Jika buah kelapa jatuh ke bawah dan menyentuh tanah dalam waktu 8 detik. Carilah kecepatan buah kelapa tersebut pada saat detik ke 6 ? (gravitasi = 10m/s²)

Pembahasan

Vt = g.t
Vt = 10.6
Vt = 60 m/s
Jadi kecepatan pada detik ke-6 adalah 60 m/s

Soal No.2

---

Jika tali penahan sebuah lift terputus dan lift tersebut terputu dan menyentuh basement(lantai dasar) sebuah mall setelah 8 detik. Berapakah kecepatan lift saat menyentuh basement mall tersebut ?(g = 10 m/s²)

Pembahasan

Vt = g.t
Vt = 10.8
Vt = 80 m/s
Jadi kecepatan pada detik ke-8 adalah 80 m/s

Soal No.3

---

Sebuah kelapa jatuh dari ketinggian 8 meter. Hitunglah ketinggian kelapa setelah 0,5 detik diukur dari tanah.

Pembahasan

h =

1 / 2

g.t²
h =

1 / 2

10.(0,5)²
h = 5 . (0,25)
h = 1,25 m

Karena jarak yang ditempuh kelapa setelah 0,5 detik adalah 1,25 m, maka ketinggian kelapa dihitung dari tanah adalah :
⇒ h' = 8 - 1,25 = 6,75 m.

Soal No.4

---

Jika waktu yang dibutuhkan agar sebuah batu menyentuh dasar jurang adalah 8 detik. Hitunglah kedalaman jurang tersebut ?

Penyelesaian

h =

1 / 2

g.t²
h =

1 / 2

10.8²
h = 5 . 64
h = 320 m

Soal No.5

---

Sebuah pohon kelapa memiliki ketinggian 20 m. Berapa waktu yang diperlukan oleh satu kelapa untuk mencapai tanah adalah (g = 10 m/s2) .....?

Penyelesaian

t = √

2h / g

t = √ 2.20 10

t = √4 = 2 detik

Soal No.6

---

Benda dijatuhkan secara bebas dari ketinggian h dan mencapai ketinggian ¼ h dalam waktu 3 s, maka ketinggian h adalah ....?

Penyelesaian

Benda dari ketinggian h hingga ketinggian

1 / 4

artinya jarak yang ditempuh adalah

3 / 4

h dalam waktu 2 s. Sehingga :
h =

1 / 2

g.t²

3 / 4

h =

1 / 2

. 10 . 3²
h = 45 .

3 / 4

h = 60 m

Soal No.7

---

Dari puncak sebuah menara dengan ketinggian 45 m dijatuhkan sebuah batu. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², kecepatan batu pada saat tepat menyentuh tanah adalah....?


Penyelesaian

Pertama kali kita cari dahulu waktu yang dibutuhkan :

t = √ 2.h g

t = √ 2.45 10

t = √9 = 3

Lalu kita hitung kecepatannya :
Vt = g . t
Vt = 10 . 3
Vt = 30 m/s