);

Contoh soal gerak jatuh bebas dan pembahasannya

Postingan ini membahas contoh soal gerak jatuh bebas dan pembahasan. Jatuh bebas merupakan salah satu contoh gerak lurus berubah beraturan (GLBB) yang dipercepat. Besar percepatan gerak jatuh bebas adalah sebesar percepatan gravitasi bumi (10 m/s2).

Gerak jatuh bebas adalah gerak vertikal kebawah dengan kecepatan awal nol. Contoh gerak jatuh bebas adalah buah kelapa yang jatuh dari tangkainya dan lainnya. Pada gerak jatuh bebas berlaku rumus dibawah ini:

→ v = g . t
→ h =
1
2
. g . t2
→ v =  2 . g . h  

Keterangan:

  • v = kecepatan (m/s)
  • g = percepatan gravitasi (m/s2)
  • t = waktu (s)
  • h = jarak vertikal atau ketinggian (m)

Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh soal gerak jatuh bebas dan pembahasannya dibawah ini.

Contoh soal 1

Buah kelapa jatuh dari tangkai pohon kelapa yang tingginya 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka waktu yang diperlukan oleh buah kelapa sampai ke tanah adalah…

A. 1 s

B. 2 s

C. 4 s

B. 10 s

E. 40 s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui h = 20 m, g = 10 m/s2 dan yang ditanya adalah t. Maka cara menentukan waktu buah kelapa sampai ditanah sebagai berikut:

→ h = 1/2 g . t2
→ 20 m = 1/2 . 10 m/s2 . t2
→ t2 =
20
5
4 s2
→ t =  4   = 2 s

Jadi waktu yang diperlukan buah kelapa sampai tanah adalah 2 sekon. Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 2

Sebuah batu dijatuhkan dari puncak menara setinggi 45 m. Apabila percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka kecepatan batu ketika menyentuh tanah adalah…

A. 45 m/s

B. 40 m/s

C. 35 m/s

D. 30 m/s

E. 20 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu waktu batu sampai ke tanah dengan rumus dibawah ini:

→ t2 =
2h
g
= 4 s2
→ t2 =
2. 45
10
= 9 s2
→ t =
9 s2
= 3 s.

Maka kecepatan batu ketika mencapai tanah v = g . t = 10 m/s2 . 3 s = 30 m/s. Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 3

Sebuah benda dijatuhkan dari puncak menara tanpa kecepatan awal. Setelah 5 detik benda mencapai tanah. Jika g = 10 m/s2, tinggi menara adalah..

A. 40 m

B. 45 m

C. 60 m

D. 95

E. 125 m

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita gunakan rumus:

→ h =
1
2
. g . t2
→ h =
1
2
. 10 . 52 = 125 m.

Jawaban soal ini E.


Contoh soal 4

Diketahui seorang atlet renang terjun dari papan kolam renang setinggi 8 m dari permukaan air tanpa kecepatan awal. Jika massa perenang tersebut 75 kg dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka kecepatan perenang saat menyentuh permukaan air adalah…

A. 4 m/s
B. 4 2   m/s
C. 4 5   m/s
D. 4 10   m/s
E. 16 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu waktu perenang sampai di permukaan air:

→ t2 =
2. h
g

→ t2 =
2. 8
10

→ t =  16/10   = 0,4  10   s.

Jadi kecepatan perenang ketika mencapai permukaan air:

→ v = g . t
→ v = 10 . 0,4  10   = 4 10   m/s

Jadi soal ini jawabannya D.


Contoh soal 5

Diketahui bola dijatuhkan dari atap gedung yang tingginya 30 m diatas tanah. Kedudukan bola dari atas tanah setelah 2 sekon adalah…

A. 30 m

B. 25 m

C. 20 m

D. 15 m

E. 10 m

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu jarak vertikal dari atap gedung hingga bola jatuh selama 2 sekon (h) dengan rumus sebagai berikut:

→ h =
1
2
. g . t2
→ h =
1
2
. 10 . 22 = 20 m.

Jadi kedudukan bola dari atas tanah adalah 30 m – 20 m = 10 m. Soal ini jawabannya: E.


Contoh soal 6

Sebuah batu dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian 8 m. Kecepatan batu ketika ketinggiannya 3 meter diatas tanah adalah…

A. 1,5 m/s

B. 2,0 m/s

C. 2,5 m/s

D. 5,0 m/s

E. 10 m/s

Pembahasan / Penyelesaian soal

Pada soal ini jarak vertikal yang ditempuh batu h = 8 m – 3 m = 5 m. Jadi kecepatan batu tersebut adalah:

→ v =  2 . g . h  
→ v =  2 . 10 . 5  
→ v =  100   = 10 m/s.

Soal ini jawabannya E.

(Visited 30 times)

You cannot copy content of this page