Contoh Soalan Gerakan Jatuh Bebas

16 Soalan Contoh Gerakan Jatuh Bebas.

1. Buah kelapa itu tertanggal dari batangnya dan tiba di tanah selepas tiga saat. Berapakah kelajuan kelapa itu apabila ia menyentuh tanah? g = 10 m/s²
Perbincangan
Dikenali :
t = 3 saat
g = 10 m/s²
Ditanya :
Halaju akhir (v_t)?
Jawab :
Tanpa formula.
Apabila jatuh bebas, buah mengalami pecutan graviti sebanyak 10 m/s² atau 10 m/s setiap 1 saat. Ini bermakna kelajuan buah meningkat sebanyak 10 m/s setiap 1 saat.
Selepas 1 saat, laju buah = 10 m/s
Selepas 2 saat, laju buah = 20 m/s
Selepas 3 saat, laju buah = 30 m/s.
Menggunakan formula.
Formula GLBB :
v_t = v_o + gt
h = v_o t + ½ gt²
v_t² = v_o² + 2 gh
Dalam jatuh bebas, objek itu tidak mempunyai laju awal (v_o = 0). Oleh itu, formula di atas berubah kepada:
Formula GJB :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
Penerangan: v_t = laju akhir, g = pecutan akibat graviti, t = selang masa, h = ketinggian.
Diberi g dan t, ditanya v_t oleh itu gunakan formula pertama.
v_t = gt
v_t = (10)(3)
v_t = 30m/s
Halaju akhir buah = 30 m/s

2. Sebuah objek jatuh bebas dari ketinggian 5 meter dari tanah. Tentukan (a) kelajuan kelapa apabila ia menyentuh tanah (b) Selang masa buah itu jatuh sehingga ia sampai ke tanah.
g = 10 m/s²
Perbincangan
Dikenali :
h = 5 meter
g = 10 m/s²
Ditanya :
(a) Laju akhir (v_t)?
(b) Selang masa (t) ?
Jawab :
Formula GJB :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(a) Laju akhir (v_t)
Diberi h dan g, ditanya v_t oleh itu gunakan formula ketiga.
v_t² = 2 gh = 2(10)(5) = 100
v_t = 10m/s
(b) Selang masa (t)
Diberi h dan g, untuk mencari t, gunakan formula kedua.
h = ½ gt²
5 = ½ (10) t²
5 = 5 t²
t² = 5/5 = 1
t = 1 saat
Selang masa = 1 saat

3. Sebiji bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Tentukan (a) pecutan objek (b) jarak yang dilalui dalam 3 saat (c) selang masa objek itu mencapai kelajuan 20 m/s
g = 10 m/s²
Perbincangan
Dikenali :
g = 10 m/s²
Ditanya :
(a) Pecutan (a) ?
(b) Jarak yang dilalui (h) jika t = 3 saat?
(c) Selang masa (t) jika v_t = 20 m/s ?
Jawab :
Formula GJB
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(a) Pecutan (a) ?
Pecutan objek = pecutan graviti = 10 m/s²Ini bermakna kelajuan objek meningkat sebanyak 10 m/s setiap 1 saat.
(b) Jarak yang dilalui (h) jika t = 3 saat?
Diberi g = 10 dan t = 3, untuk mencari h, gunakan formula kedua.
h = ½ gt² = ½ (10)(3) = (5)(3²) = (5)(9) = 45 meter
(c) Selang masa (t) jika v_t = 20 m/s ?
Diberi g = 10 dan v_t = 20, ditanya t oleh itu gunakan formula pertama.
v_t = gt
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 saat

4. Sebiji batu dijatuhkan dari puncak menara setinggi 80 meter. Jika pecutan graviti ialah 10 m/s², kelajuan batu itu apabila menyentuh tanah ialah…
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
h = 80 meter
g = 10 m/s²
Ditanya:
Halaju akhir (v_t) batu ?
Jawapan:

Jawapan yang betul ialah D.

5. Sebuah objek dijatuhkan dari sebuah bangunan bertingkat tanpa sebarang halaju awal. Selepas dua saat, objek tersebut sampai ke tanah (g = 10 m/s²). Ketinggian dari mana objek dijatuhkan ialah...
A. 10 meter
B. 20 meter
C. 30 meter
D. 40 meter
E. 50 meter
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
t = 2 saat
g = 10 m/s²
Ditanya:
Tinggi (t) ?
Jawapan:

Jawapan yang betul ialah B.

6. Sebiji bola dijatuhkan dari ketinggian X seperti yang ditunjukkan dalam rajah berikut. Jika tinggi bola pada masa lantunan pertama ialah 50 cm dan lantunan kedua ialah 20 cm, maka magnitud x ialah….
A. 60 cm
B. 70 cm
C. 100 cm
D. 125 cm
E. 150 cm
Perbincangan

Jawapan yang betul ialah D.

7. Lihat gambar berikut! Pada mulanya bola dilepaskan dari kedudukan (1) dan selepas menyentuh lantai, bola melantun. Jika g = 10 ms^-2, maka tinggi h ialah….
A. 74 cm
B. 70 cm
C. 66 cm
D. 64 cm
E. 60 cm
Perbincangan

Jawapan yang betul ialah D.

8. Sebiji batu dijatuhkan dari puncak menara setinggi 45 m. Jika pecutan akibat graviti bumi 10 ms^-2, kelajuan batu itu apabila menyentuh tanah ialah…

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

Perbincangan
Dikenali :
Tinggi (t) = 45 meter
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Ditanya : Kelajuan batu apabila ia menyentuh tanah (v)_t)
Jawab :
Formula gerakan jatuh bebas :
v_t² = 2 gh
Kelajuan batu apabila ia menyentuh tanah :
v_t² = 2 (10)(45) = 900
v_t = √900 = 30 m/s²
Jawapan yang betul ialah B.

9. Sebuah objek jatuh dari puncak menara tanpa sebarang halaju awal, selepas 2 saat objek tersebut sampai ke tanah. Jika g = 10 ms^-2, maka tinggi menara itu ialah...

A. 40 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 10 m
Timur 5 m

Perbincangan
Dikenali :
Selang masa (t) = 2 saat
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Ditanya : Ketinggian menara (t)

Jawab :
Formula gerakan jatuh bebas :
h = ½ gt²
Ketinggian menara :
h = ½ (10)(2)² = (5)(4) = 20 meter
Jawapan yang betul ialah C.

10. Sebuah objek berjisim 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m dari tanah. Berapa lama masa yang diperlukan untuk objek itu sampai ke tanah? (g = 10 ms^-2)
A. 20 saat
B. 18 saat
C. 10 saat
D. 5 saat
E. 2 saat
Perbincangan
Jisim sesuatu objek tidak diambil kira dalam menyelesaikan masalah jatuh bebas.
Dikenali :
Tinggi (t) = 20 meter
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Ditanya : Selang masa objek sampai ke tanah (t)
Jawab :
Formula gerakan jatuh bebas :
h = ½ gt²
Selang masa untuk sesuatu objek sampai ke tanah :
20 = ½ (10)(t²)
20= (5)(t)²)
20/5 = t²
4 = t²
t = √4
t = 2 saat
Jawapan yang betul ialah E.

11. Sebiji batu dijatuhkan dari puncak menara setinggi 45 m. Jika pecutan graviti ialah 10 m/s^-2, kelajuan batu itu apabila menyentuh tanah ialah…
A. 25 ms^-1
B. 30 ms^-1
C. 35 ms^-1
D. 40 ms^-1
E. 45 ms^-1
Perbincangan

12. Sebuah objek jatuh dari puncak menara tanpa sebarang halaju awal, selepas 2 saat objek tersebut sampai ke tanah. Jika g = 10 ms^-2, maka tinggi menara itu ialah...
A. 40 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 10 m
Timur 5 m
Perbincangan

13. Sebuah objek berjisim 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m dari tanah. Berapa lama masa yang diperlukan untuk objek itu sampai ke tanah? (g = 10 ms^-2)
A. 20 saat
B. 18 saat
C. 10 saat
D. 5 saat
E. 2 saat
Perbincangan
Jisim sesuatu objek tidak diambil kira dalam menyelesaikan masalah jatuh bebas.

14. Kelapa dan mangga jatuh bersama dari ketinggian h₁ dan h₂Apabila h₁ :h₂ = 2 : 1, jadi nisbah masa jatuh antara sebiji kelapa dan sebiji mangga ialah...
A.1 : 2
B. 1 : 2√2
C. √2 : 1
D.2 : 1
E. 2√2 : 1
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Buah kelapa jatuh dari ketinggian h₁ = 2
Mangga itu jatuh dari ketinggian h₂ = 1
Pecutan akibat graviti = g
Soalan: Perbandingan masa gugur antara kelapa dan mangga (t₁ : t₂)
Jawapan:
Diberi ketinggian (j) dan masa (t), formula gerakan jatuh bebas yang digunakan ialah h = 1/2 gt²

Jawapan yang betul ialah D.

15. Sebuah objek dijatuhkan dari ketinggian h dari tanah. Selepas sampai ke tanah, lajunya ialah 10 m/s.^-1, maka masa yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 1/2 jam dari tanah (g = 10 ms^-2) ialah…
A. 1/2 √2 saat
B. 1 saat
C. √2 saat
D. 5 saat
E. 5√2 saat
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Halaju akhir (v_t) = 10 m/s
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Soalan: Masa yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 1/2 jam dari tanah
Jawapan:
Kirakan ketinggian h:
Telah diketahui bahawa v_t dan g, ditanya h jadi gunakan formula gerakan jatuh bebas v_t² = 2 g/jam.

Tinggi 1/2 jam = 1/2 (5 meter) = 2,5 meter. Masa yang diperlukan untuk mencapai ketinggian 2,5 meter dari tanah ialah:

16. Lihat gambar berikut!
Gerakan sebiji kelapa jatuh (imej I) dan gerakan bola yang dilontar secara menegak ke atas ke titik tertinggi oleh seorang pelajar (imej II) mempunyai jenis gerakan….
Perbincangan
Rajah 1 = gerakan jatuh bebas = gerakan linear yang dipercepatkan secara seragam (GLBB)
Rajah 2 = gerakan menegak ke atas = gerakan linear yang dipercepatkan secara seragam (GLBB) yang diperlahankan
Jawapan yang betul ialah A.

Soalan gerakan jatuh bebas
1. Buah kelapa itu tertanggal dari batangnya dan tiba di tanah selepas dua saat. Berapakah kelajuan kelapa itu apabila ia menyentuh tanah? g = 10 m/s²
Jawapan:
20 m / s
2. Sebuah objek jatuh bebas dari ketinggian 20 meter dari tanah. Tentukan (a) kelajuan kelapa apabila ia menyentuh tanah (b) Selang masa buah itu jatuh sehingga ia sampai ke tanah.
g = 10 m/s²
Jawapan:
(a) = 20 m/s, (b) = 2 saat
3. Sebiji bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Tentukan (a) pecutan objek (b) jarak yang dilalui dalam 5 saat (c) selang masa objek itu mencapai kelajuan 10 m/s
g = 10 m/s²
Jawapan:
(a) = 10 m/s², (b) = 125 meter, (c) 1 saat

[Bahasa Inggeris: Gerakan jatuh bebas – masalah dan penyelesaian]