Contoh soal Gerak Jatuh Bebas

16 Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas.

1. Buah kelapa terlepas dari tangkainya dan tiba di tanah setelah tiga detik. Berapa kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah ? g  = 10 m/s²
विचार-विमर्श
ज्ञात है :
t = 3 sekon
g = 10 मीटर/सेकंड²
पूछा :
अंतिम वेग (v)_t)?
जवाबी :
Tanpa rumus.
Ketika jatuh bebas, buah mengalami percepatan gravitasi sebesar 10 m/s² atau 10 m/s per 1 sekon. Ini berarti kelajuan buah bertambah 10 m/s setiap 1 sekon.
Setelah 1 sekon, laju buah = 10 m/s
Setelah 2 sekon, laju buah = 20 m/s
Setelah 3 sekon, laju buah = 30 m/s.
Menggunakan rumus.
Rumus GLBB :
v_t = वी_o + जीटी
h = v_o टी + ½ जीटी²
v_t² = वी_o² + 2 घ
Pada gerak jatuh bebas, benda tidak mempunyai kelajuan awal (v_o = 0). Karenanya rumus di atas berubah menjadi :
Rumus GJB :
v_t = जीटी
h = ½ gt²
v_t² = 2 जीएच
Keterangan : v_t = kelajuan akhir, g = percepatan gravitasi, t = selang waktu, h = ketinggian.
Diketahui g dan t, ditanya v_t karenanya gunakan rumus pertama.
v_t = जीटी
v_t = (10)(3)
v_t = 30 मी/से
Kelajuan akhir buah = 30 m/s

2. Benda jatuh bebas dari ketinggian 5 meter di atas permukaan tanah. Tentukan (a) kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah (b) Selang waktu buah jatuh hingga tiba di tanah.
g  = 10 m/s²
विचार-विमर्श
ज्ञात है :
h = 5 मीटर
g = 10 मीटर/सेकंड²
पूछा :
(a) Kelajuan akhir (v_t)?
(b) Selang waktu (t) ?
जवाबी :
Rumus GJB :
v_t = जीटी
h = ½ gt²
v_t² = 2 जीएच
(a) Kelajuan akhir (v_t)
Diketahui h dan g, ditanya v_t karenanya gunakan rumus ketiga.
v_t² = 2 gh = 2(10)(5) = 100
v_t = 10 मी/से
(b) Selang waktu (t)
Diketahui h dan g, ditanya t karenanya gunakan rumus kedua.
h = ½ gt²
5 = ½ (10) टी²
5 = 5 टी²
t² = १८.१/२.५५ = ७.१
t = 1 sekon
Selang waktu = 1 sekon

3. Bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Tentukan (a) percepatan benda (b) jarak tempuh selama 3 detik (c) Selang waktu benda mencapai laju 20 m/s
g = 10 मीटर/सेकंड²
विचार-विमर्श
ज्ञात है :
g = 10 मीटर/सेकंड²
पूछा :
(a) Percepatan (a) ?
(b) Jarak tempuh (h) jika t = 3 sekon ?
(c) Selang waktu (t) jika v_t = 20 m/s ?
जवाबी :
Rumus GJB
v_t = जीटी
h = ½ gt²
v_t² = 2 जीएच
(a) Percepatan (a) ?
Percepatan benda = percepatan gravitasi = 10 m/s². Ini berarti kelajuan benda bertambah 10 m/s per 1 sekon.
(b) Jarak tempuh (h) jika t = 3 sekon ?
Diketahui g = 10 dan t = 3, ditanya h karenanya gunakan rumus kedua.
h = ½ gt² = ½ (10)(3) = (5)(3²) = (5)(9) = 45 मीटर
(c) Selang waktu (t) jika v_t = 20 m/s ?
Diketahui g = 10 dan v_t = 20, ditanya t karenanya gunakan rumus pertama.
v_t = जीटी
20 = (10) टी
t = 20 / 10 = 2 सेकंड

4. Dari puncak sebuah menara setinggi 80 meter dijatuhkan sebuah batu. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², kecepatan batu pada saat tepat menyentuh tanah adalah…
ए. 10 मीटर/सेकंड
बी. 20 मीटर/सेकंड
लगभग 30 मीटर/सेकंड
डी. 40 मीटर/सेकंड
E. 50 m/s
विचार-विमर्श
ह ज्ञात है कि:
h = 80 मीटर
g = 10 मीटर/सेकंड²
पूछा गया:
अंतिम वेग (v)_t) batu ?
उत्तर :

सही उत्तर है डी.

5. Sebuah benda dijatuhkan dari bangunan bertingkat tanpa kecepatan awal. Setelah dua detik benda sampai di tanah (g = 10 m/s²). Ketinggian benda dijatuhkan adalah…
ए. 10 मीटर
बी. 20 मीटर
लगभग 30 मीटर
डी. 40 मीटर
E. 50 meter
विचार-विमर्श
ह ज्ञात है कि:
t = 2 sekon
g = 10 मीटर/सेकंड²
पूछा गया:
Ketinggian (h) ?
उत्तर :

सही जवाब बी है।

6. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian X seperti pada gambar berikut. Jika ketinggian bola pada saat pantulan pertama 50 cm dan pantulan kedua 20 cm, maka besar x adalah….
ए. 60 सेमी
बी. 70 सेमी
लगभग 100 सेमी
व्यास 125 सेमी
ई. 150 सेमी
विचार-विमर्श

सही उत्तर है डी.

7. Perhatikan gambar berikut! Mula-mula bola dilepaskan dari posisi (1) dan setelah menyentuh lantai, bola memantul. Jika g = 10 m.s^-2, maka tinggi h adalah….
ए. 74 सेमी
बी. 70 सेमी
लगभग 66 सेमी
व्यास 64 सेमी
ई. 60 सेमी
विचार-विमर्श

सही उत्तर है डी.

8. Dari puncak sebuah menara setinggi 45 m dijatuhkan sebuah batu. Jika गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण bumi 10 ms^-2, kecepatan batu pada saat tepat menyentuh tanah adalah…

ए. 25 एमएस^-1
बी. 30 एमएस^-1
सी. 35 एमएस^-1
डी. 40 एमएस^-1
ई. 45 एमएस^-1

विचार-विमर्श
ज्ञात है :
Tinggi (h) = 45 meter
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/s²²
पूछा : Kecepatan batu pada saat menyentuh tanah (v_t)
जवाबी :
FORMULA मुक्त पतन गति :
v_t² = 2 जीएच
Kecepatan batu pada saat menyentuh tanah :
v_t² = 2 (10)(45) = 900
v_t = √900 = 30 मीटर/सेकंड²
सही जवाब बी है।

9. Sebuah benda jatuh dari puncak menara tanpa kecepatan awal, setelah 2 sekon benda sampai di tanah. Jika g = 10 ms^-2, maka tinggi menara adalah…

ए. 40 मीटर
बी. 25 मीटर
सी. 20 मीटर
डी. 10 मीटर
पूर्व 5 मीटर

विचार-विमर्श
ज्ञात है :
समय अंतराल (t) = 2 सेकंड
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/s²²
पूछा : Tinggi menara (h)

जवाबी :
Rumus gerak jatuh bebas :
h = ½ gt²
Tinggi menara :
h = ½ (10)(2)² = (5)(4) = 20 meter
सही जवाब सी है।

10. Sebuah benda 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m di atas tanah. Berapa lama waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai tanah ? (g = 10 ms^-2)
A. 20 sekon
B. 18 sekon
C. 10 sekon
D. 5 sekon
E. 2 sekon
विचार-विमर्श
Massa benda tidak diperhitungkan dalam penyelesaian soal gerak jatuh bebas
ज्ञात है :
Tinggi (h) = 20 meter
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/s²²
पूछा : Selang waktu benda mencapai tanah (t)
जवाबी :
Rumus gerak jatuh bebas :
h = ½ gt²
Selang waktu benda mencapai tanah :
20 = ½ (10)(t²)
20= (5)(t²)
20/5 = टी²
4 = टी²
t = √4
t = 2 sekon
सही उत्तर E है।

11. Dari puncak sebuah menara setinggi 45 m dijatuhkan sebuah batu. Jika percepatan gravitasi bumi 10 ms^-2, kecepatan batu pada saat tepat menyentuh tanah adalah…
ए. 25 एमएस^-1
बी. 30 एमएस^-1
सी. 35 एमएस^-1
डी. 40 एमएस^-1
ई. 45 एमएस^-1
विचार-विमर्श

12. Sebuah benda jatuh dari puncak menara tanpa kecepatan awal, setelah 2 sekon benda sampai di tanah. Jika g = 10 ms^-2, maka tinggi menara adalah…
ए. 40 मीटर
बी. 25 मीटर
सी. 20 मीटर
डी. 10 मीटर
पूर्व 5 मीटर
विचार-विमर्श

13. Sebuah benda 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m di atas tanah. Berapa lama waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai tanah ? (g = 10 ms^-2)
A. 20 sekon
B. 18 sekon
C. 10 sekon
D. 5 sekon
E. 2 sekon
विचार-विमर्श
Massa benda tidak diperhitungkan dalam penyelesaian soal gerak jatuh bebas

14. Buah kelapa dan buah mangga jatuh bersamaan dari ketinggian h₁ डैन एच₂. Bila h₁ : एच₂ = 2 : 1, maka perbandingan waktu jatuh antara buah kelapa dengan buah mangga adalah …
ए. 1 : 2
B. 1 : 2√2
C. √2 : 1
डी. 2 : 1
E. 2√2 : 1
विचार-विमर्श
ह ज्ञात है कि:
Buah kelapa jatuh dari ketinggian h₁ = 2
Buah mangga jatuh dari ketinggian h₂ = 1
Percepatan gravitasi = g
Ditanya : Perbandingan waktu jatuh antara buah kelapa dengan buah mangga (t₁ : टी₂)
उत्तर :
Diketahui ketinggian (h) dan waktu (t) sehingga rumus gerak jatuh bebas yang digunakan adalah h = 1/2 g t²

सही उत्तर है डी.

15. Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian h di atas tanah. Setelah sampai di tanah kecepatannya 10 m s^{- 1}, maka waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 1/2 h dari tanah (g = 10 m s^{- 2}) adalah…
A. 1/2 √2 sekon
B. 1 sekon
C. √2 sekon
D. 5 sekon
E. 5√2 sekon
विचार-विमर्श
ह ज्ञात है कि:
अंतिम वेग (v)_t) = 10 मीटर/सेकंड
गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/s²²
Ditanya : Waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 1/2 h dari tanah
उत्तर :
Hitung ketinggian h :
यह ज्ञात है कि v_t dan g, ditanya h sehingga gunakan rumus gerak jatuh bebas v_t² = 2 g h.

Ketinggian 1/2 h = 1/2 (5 meter) = 2,5 meter. Waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 2,5 meter dari tanah adalah :

16. Perhatikan gambar berikut!
Gerakan kelapa jatuh (gambar I) dan gerak bola yang dilempar vertikal ke atas hingga titik tertinggi oleh seorang siswa (gambar II) memiliki jenis gerak….
विचार-विमर्श
Gambar 1 = मुक्त पतन गति = gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat
Gambar 2 = ऊपर की ओर ऊर्ध्वाधर गति = gerak lurus berubah beraturan (GLBB) diperlambat
सही जवाब क है।

Soal gerak jatuh bebas
1. Buah kelapa terlepas dari tangkainya dan tiba di tanah setelah dua detik. Berapa kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah ? g  = 10 m/s²
Jawaban :
20 मी/से
2. Benda jatuh bebas dari ketinggian 20 meter di atas permukaan tanah. Tentukan (a) kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah (b) Selang waktu buah jatuh hingga tiba di tanah.
g  = 10 m/s²
Jawaban :
(a) = 20 m/s, (b) = 2 sekon
3. Bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Tentukan (a) percepatan benda (b) jarak tempuh selama 5 detik (c) Selang waktu benda mencapai laju 10 m/s
g = 10 मीटर/सेकंड²
Jawaban :
(a) = 10 मीटर/सेकंड², (b) = 125 meter, (c) 1 sekon

[अंग्रेज़ी : मुक्त पतन गति – समस्याएं और समाधान]