);

Contoh soal gerak vertikal ke atas dan pembahasan

Postingan ini membahas contoh soal gerak vertikal ke atas pembahasannya. Gerak vertikal ke atas mempunyai ciri-ciri yaitu gerak lurus ke atas, kecepatan awal tidak sama dengan nol (v0 ≠ 0), gerak diperlambat sebesar percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2) dan pada saat mencapai ketinggian maksimum kecepatan benda sama dengan nol (vt = 0). Rumus yang berlaku pada gerak vertikal ke atas sebagai berikut.

v = vo – g . t
h = vo t –
1
2
. g . t2
v2 = vo2 – 2 . g . h
hmaks =
1
2
g . tmaks2
hmaks =
vo2
2 . g

Keterangan:

  • v = kecepatan (m/s)
  • vo = kecepatan awal (m/s)
  • g = percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2)
  • t = waktu (s)
  • tmaks = waktu mencapai ketinggian maksimum (s)
  • hmaks = ketinggian maksimum (m)

Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal gerak vertikal ke atas dibawah ini.

Contoh soal 1

Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Jika percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2) maka ketinggian maksimum bola atdalah…
A. 5 m
B. 10 m
C. 100 m
D. 200 m
E. 400 m

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • v0 = 10 m/s
  • g = 10 m/s2

Untuk menghitung ketinggian maksimum kita gunakan rumus dibawah ini:

→ hmaks =
vo2
2 . g

→ hmaks =
102
2 . 10

→ hmaks =
100
20
= 5 meter.

Soal ini jawabannya A.


Contoh soal 2

Bola basket dilempat keatas dan mencapai ketinggian maksimum 10 m. Waktu yang diperlukan bola basket untuk mencapai ketinggian maksimum adalah … (percepatan gravitas 10 m/s2)
A. \sqrt {2} s
B. 2 s
C. 4 s
D. 5 s
E. 6 s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • hmaks = 10 m
  • g = 10 m/s2

Ketinggian maksimum bola dihitung dengan rumus dibawah ini:

→ hmaksimum =
1
2
g . tmaks2
→ tmaks =
 2 h  
g

→ tmaks =
 2 10  
10
=  2   s

Soal ini jawabannya A.


Contoh soal 3

Sebuah benda dilempar keatas dan mencapai ketinggian maksimum 20 m. Kecepatan awal benda adalah … (g = 10 m/s2)
A. 5 m/s
B. 10 m/s
C. 15 m/s
D. 20 m/s
E. 40 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menghitung kecepatan awal benda yang dilempar vertikal ke atas sebagai berikut:

→ vo =  2 . g . h  
→ vo =  2 . 10 . 20  
→ vo =  400   = 20 m/s

Jadi kecepatan awal benda adalah 20 m/s. Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 4

Sebuah batu dilempar keatas dengan kelajuan 40 m/s. Setelah 6 sekon batu dalam keadaan …
A. bergerak naik
B. tepat berada dipuncak
C. bergerak turun
D. tepat menyentuh tanah
E. sudah jatuh ditanah

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • v0 = 40 m/s
  • t = 6 s

Untuk menjawab soal ini kita tentukan terlebih dahulu waktu mencapai ketinggian maksimum:

→ v = vo – g t
Karena mencapai ketinggian maksimum maka v = 0 sehingga:
→ vo = g tmaks
→ 40 = 10 . tmaks
→ tmaks =
40
10
= 4 s

Jadi benda setelah 6 sekon dalam keadaan turun. Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 5

Sebuah batu dilempar keatas dan kembali ke tempat asal setelah 4 sekon. Kecepatan awal batu adalah…
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui waktu batu dilempar dan kembali ke asal = 4 s. Maka waktu bola mencapai ketinggian maksimum adalah tmaks = 1/2 . 4s = 2 s. Dengan demikian kecepatan awal batu sebagai berikut:

→ v = vo – g . tmaks
→ 0 = vo – 10 m/s2 . 2 s
→ vo = 20 m/s.

Jadi soal ini jawabannya B.


Contoh soal 6

Pada waktu yang bersamaan dua bola dilempar ke atas masing-masing dengan kecepatan v1 = 10 m/s dan v2 = 20 m/s. Jarak antara kedua bola pada saat bola 1 mencapai titik tertinggi adalah…
A. 10 m
B. 15 m
C. 20 m
D. 25 m
E. 30 m

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita tentukan terlebih dahulu ketinggian maksimum bola 1 sebagai berikut:

→ h1 maks =
vo2
2 . g

→ h1 maks =
102
2 . 10
=
100
20
5 m
Kemudian kita hitung tmaks dengan rumus sebagai berikut:
v = vo – g . t
0 = 10 – 10 . tmaks
tmaks =
10
10
= 1 sekon
Ketinggian bola 2 setelah 1 sekon sebagai berikut:
h = vo t –
1
2
. g . t2
h = 20 – 1/2 10 . 12 = 20 – 5 = 15 m
Jadi jarak bola 2 dengan bola 1 adalah 15 m – 5 m = 10 m

Jadi soal ini jawabannya A.

You cannot copy content of this page