Contoh soal Gerak Jatuh Bebas

16 Ngā Pātai Tauira 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
Kōrero
E mōhiotia ana :
t = 3 sekon
karamu = 10 m/s²
I pātaihia :
Kelajuan akhir (v_t)?
Whakautu :
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 = v_o + gt
h = v_o t + ½ gt²
v_t² = v_o² + 2 gh
Pada gerak jatuh bebas, benda tidak mempunyai kelajuan awal (v_o = 0). Karenanya rumus di atas berubah menjadi :
Rumus GJB :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
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 = gt
v_t = (10)(3)
v_t = 30m/s
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
Kōrero
E mōhiotia ana :
h = 5 mita
karamu = 10 m/s²
I pātaihia :
(a) Kelajuan akhir (v_t)?
(b) Selang waktu (t) ?
Whakautu :
Rumus GJB :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(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 = 10m/s
(b) Selang waktu (t)
Diketahui h dan g, ditanya t karenanya gunakan rumus kedua.
h = ½ gt²
5 = ½ (10) t²
5 = 5 tāra²
t² = 5/5 = 1
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
karamu = 10 m/s²
Kōrero
E mōhiotia ana :
karamu = 10 m/s²
I pātaihia :
(a) Percepatan (a) ?
(b) Jarak tempuh (h) jika t = 3 sekon ?
(c) Selang waktu (t) jika v_t = 20 m/s ?
Whakautu :
Rumus GJB
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(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 mita
(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 = gt
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 sekon

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…
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s
Kōrero
E mōhiotia ana:
h = 80 mita
karamu = 10 m/s²
I pātaihia:
Te tere whakamutunga (v_t) batu ?
Whakautu:

Ko te whakautu tika ko D.

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…
A. 10 meter
B. 20 meter
C. 30 meter
D. 40 meter
E. 50 meter
Kōrero
E mōhiotia ana:
t = 2 sekon
karamu = 10 m/s²
I pātaihia:
Ketinggian (h) ?
Whakautu:

Ko te whakautu tika ko B.

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….
A. 60 henemita
B. 70 henemita
C. 100 henimita
D. 125 henimita
E. 150 cm
Kōrero

Ko te whakautu tika ko D.

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….
A. 74 henemita
B. 70 henemita
C. 66 henimita
D. 64 henimita
E. 60 cm
Kōrero

Ko te whakautu tika ko D.

8. 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…

A. 25 ms^-1
B. 30 ms^-1
C. 35 ms^-1
D. 40 ms^-1
E. 45 ms^-1

Kōrero
E mōhiotia ana :
Tinggi (h) = 45 meter
Te whakaterenga nā te kaha ā-papa (g) = 10 m/s²
I pātaihia : Kecepatan batu pada saat menyentuh tanah (v_t)
Whakautu :
Tātai gerak jatuh bebas :
v_t² = 2 gh
Kecepatan batu pada saat menyentuh tanah :
v_t² = 2 (10)(45) = 900
v_t = √900 = 30 m/s²
Ko te whakautu tika ko B.

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…

A. 40 mita
B. 25 mita
C. 20 mita
D. 10 mita
E. 5 m

Kōrero
E mōhiotia ana :
Wā wā (t) = 2 hēkona
Te whakaterenga nā te kaha ā-papa (g) = 10 m/s²
I pātaihia : Tinggi menara (h)

Whakautu :
Rumus gerak jatuh bebas :
h = ½ gt²
Tinggi menara :
h = ½ (10)(2)² = (5)(4) = 20 meter
Ko te whakautu tika ko C.

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
Kōrero
Massa benda tidak diperhitungkan dalam penyelesaian soal gerak jatuh bebas
E mōhiotia ana :
Tinggi (h) = 20 meter
Te whakaterenga nā te kaha ā-papa (g) = 10 m/s²
I pātaihia : Selang waktu benda mencapai tanah (t)
Whakautu :
Rumus gerak jatuh bebas :
h = ½ gt²
Selang waktu benda mencapai tanah :
20 = ½ (10)(t²)
20= (5)(t²)
20/5 = t²
4 = t²
t = √4
t = 2 sekon
Ko te whakautu tika ko E.

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…
A. 25 ms^-1
B. 30 ms^-1
C. 35 ms^-1
D. 40 ms^-1
E. 45 ms^-1
Kōrero

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…
A. 40 mita
B. 25 mita
C. 20 mita
D. 10 mita
E. 5 m
Kōrero

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
Kōrero
Massa benda tidak diperhitungkan dalam penyelesaian soal gerak jatuh bebas

14. Buah kelapa dan buah mangga jatuh bersamaan dari ketinggian h₁ dan h₂. Bila h₁ :h₂ = 2 : 1, maka perbandingan waktu jatuh antara buah kelapa dengan buah mangga adalah …
A. 1 : 2
B. 1 : 2√2
C. √2 : 1
D. 2 : 1
E. 2√2 : 1
Kōrero
E mōhiotia ana:
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 :t₂)
Whakautu:
Diketahui ketinggian (h) dan waktu (t) sehingga rumus gerak jatuh bebas yang digunakan adalah h = 1/2 g t²

Ko te whakautu tika ko D.

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
Kōrero
E mōhiotia ana:
Te tere whakamutunga (v_t) = 10 m/s
Te whakaterenga nā te kaha ā-papa (g) = 10 m/s²
Ditanya : Waktu yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 1/2 h dari tanah
Whakautu:
Hitung ketinggian h :
Diketahui 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. Tirohia te pikitia e whai ake nei!
Gerakan kelapa jatuh (gambar I) dan gerak bola yang dilempar vertikal ke atas hingga titik tertinggi oleh seorang siswa (gambar II) memiliki jenis gerak….
Kōrero
Gambar 1 = gerak jatuh bebas = gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dipercepat
Gambar 2 = nekehanga poutū ki runga = gerak lurus berubah beraturan (GLBB) diperlambat
Ko te whakautu tika ko A.

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 m / s
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
karamu = 10 m/s²
Jawaban :
(a) = 10 m/s², (b) = 125 meter, (c) 1 sekon

[Ingarihi: Te nekehanga hinga noa – ngā raruraru me ngā otinga]