);

Contoh soal gerak jatuh bebas dan pembahasannya

Postingan ini membahas contoh soal gerak jatuh bebas dan pembahasan. Dalam kehidupan sehari-hari cukup banyak contoh gerak jatuh bebas. Salah satunya adalah buah mangga yang jatuh dari tangkainya dan buah-buahan lainnya yang jatuh dari tangkainya. Gerak jatuh bebas mempunyai dua ciri kecepatan awal nol (v0 = 0 dan gerak dipercepat sebesar percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2). Rumus yang berlaku pada gerak jatuh bebas sebagai berikut.

Gerak jatuh bebas
Rumus gerak jatuh bebas

Keterangan rumus diatas sebagai berikut:

  • v = kecepatan (m/s)
  • g = percepatan gravitasi (10 m/s2)
  • t = waktu (s)
  • h = ketinggian (m)

Contoh soal 1

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka waktu yang diperlukan oleh benda sampai ke tanah adalah…
A. 1 s
B. 2 s
C. 4 s
D. 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 benda sampai ditanah sebagai berikut:

  • h = 1/2 . g . t2
  • 20 m = 1/2 . 10 m/s2 . t2
  • t2 = \frac {20} {5} s2
  • t = \sqrt {4} = 2 s

Jadi waktu yang diperlukan 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 m
E. 125 m

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita gunakan rumus:

  • h = 1/2 . g. t2
  • h = 1/2 . 10 m/s2 . (5 m)2 = 125 m

Jawaban soal ini E.


Contoh soal 4

Seorang siswa terjun dari papan kolam renang setinggi 8 m dari permukaan air tanpa kecepatan awal. Jika massa perenang tersebut 50 kg dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka kecepatan perenang saat menyentuh permukaan air adalah…
A. 4 m/s
B. 4 \sqrt {2} m/s
C. 4\sqrt {5} m/s
D. 4\sqrt {10} m/s
E. 16 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

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

→ t2 =
2. h
g

→ t2 =
2. 8
10

→ t =  16/10   = 0,4  10   s.

Jadi kecepatan siswa ketika mencapai permukaan air:

  • v = g . t
  • v = 10 m/s2 . 0,4\sqrt {10} s = 4 \sqrt {10} m/s

Jadi soal ini jawabannya D.


Contoh soal 5

Sebuah bola dijatuhkan dari atap gedung yang tingginya 30 m. Kedudukan bola dari atas tanah setelah 2 sekon adalah…
A. 30 m/s
B. 25 m/s
C. 20 m/s
D. 15 m/s
E. 10 m/s

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 m/s2 . (2 s)2 = 20 m

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


Contoh soal 6

Sebuah bola 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 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.

Contoh soal 7

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 25 m di atas tanah (g = 10 m/s2). Kecepatan benda itu saat berada pada ketinggian 5 m adalah…
A. 65 m/s
B. 50 m/s
C. 20 m/s
D. 10 m/s
E. 5 m/s

Pembahasan

  • h = 25 m – 5 m = 20 m
  • v = \sqrt {2 . g . h} = \sqrt {2 . 10 . 20} = 20 m/s

Jawaban C.

You cannot copy content of this page