Fisika - Gerak Jatuh Bebas Materi kelas X MIA SMA Kurikulum 2015

1. 1. Buah kelapaterlepasdari tangkainyadan
tibadi tanahsetelahtigadetik.Berapa
kelajuanbuahkelapaketikamenyentuhtanah
? g = 10 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
t = 3 sekon
g = 10 m/s2
Ditanya:
Kelajuanakhir(vt) ?
Jawab:
Tanpa rumus.
Ketikajatuhbebas,buahmengalami
percepatangravitasi sebesar10m/s2
atau 10
m/sper 1 sekon.Ini berarti kelajuanbuah
bertambah10 m/ssetiap1 sekon.
Setelah1sekon,lajubuah= 10 m/s
Setelah2sekon,lajubuah= 20 m/s
Setelah3sekon,lajubuah= 30 m/s.
Menggunakan rumus.
Rumus GLBB :
vt = vo + g t
h = vo t + ½ g t2
vt
2
= vo
2
+ 2 g h
Pada gerakjatuhbebas,bendatidak
mempunyai kelajuanawal (vo =0). Karenanya
rumusdi atas berubahmenjadi :
Rumus GJB :
vt = g t
h = ½ g t2
vt
2
= 2 g h
Keterangan:vt = kelajuanakhir,g=
percepatangravitasi,t= selangwaktu,h=
ketinggian.
Diketahui gdant, ditanyavt karenanya
gunakanrumuspertama.
vt = g t
vt = (10)(3)
vt = 30 m/s
Kelajuanakhirbuah= 30 m/s
2. Benda jatuhbebasdari ketinggian5meter
di atas permukaantanah.Tentukan(a)
kelajuanbuahkelapaketikamenyentuhtanah
(b) Selangwaktubuahjatuhhinggatibadi
tanah.
g = 10 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
h = 5 meter
g = 10 m/s2
Ditanya:
(a) Kelajuanakhir(vt) ?
(b) Selangwaktu(t) ?
Jawab:
Rumus GJB :
vt = g t
h = ½ g t2
vt
2
= 2 g h
(a) Kelajuanakhir(vt)
Diketahui hdang, ditanyavt karenanya
gunakanrumusketiga.
vt
2
= 2 g h = 2(10)(5) = 100
vt = 10 m/s
(b) Selangwaktu(t)
Diketahui hdang, ditanyat karenanya
gunakanrumuskedua.
h = ½ g t2
5 = ½ (10) t2
5 = 5 t2
t2
= 5/5 = 1
t = 1 sekon
Selangwaktu= 1 sekon

2. 3. Bola dijatuhkandari ketinggiantertentu.
Tentukan(a) percepatanbenda(b) jarak
tempuhselama3 detik(c) Selangwaktu
bendamencapai laju20 m/s
g = 10 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
g = 10 m/s2
Ditanya:
(a) Percepatan(a) ?
(b) Jarak tempuh(h) jikat= 3 sekon?
(c) Selangwaktu(t) jikavt = 20 m/s?
Jawab:
Rumus GJB
vt = g t
h = ½ g t2
vt
2
= 2 g h
(a) Percepatan(a) ?
Percepatanbenda= percepatangravitasi =10
m/s2
.Ini berarti kelajuanbendabertambah10
m/sper 1 sekon.
(b) Jarak tempuh(h) jikat= 3 sekon?
Diketahui g= 10 dan t = 3, ditanyah
karenanyagunakanrumuskedua.
h = ½ g t2
= ½ (10)(3) = (5)(32
) = (5)(9) = 45
meter
(c) Selangwaktu(t) jikavt = 20 m/s?
Diketahui g= 10 dan vt = 20, ditanyat
karenanyagunakanrumuspertama.
vt = g t
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 sekon

3. 1. Sebutkan 3 yang menyebabkan bahwa
suatu benda tersebut dikatakan gerak
jatuh bebas!p
penyelesaian :
- Kecepatan awal (V )= 00
- Percepatan konstan = gravitasi bumi (g)
- Gesekan antara benda dan udara
diabaikan
2. Apakah massa benda tidak
berpengaruh dalam kecepatan suatu
benda yang bergerak jatuh bebas? Jika iya
mengapa pada terjadi perbedaan waktu
antara kelereng dan selembar kertas bila
dijatuhkan secara bersamaan?
Iya karena sesuai rumus h= ½ gt² berarti
yang berpengaruh terhadap gerak jatuh
bebas hanyalah ketinggian benda,
gravitasi bumi dan waktu. Pada peristiwa
menjatuhkan kelereng dengan selembar
kertas, yang jatuh terlebih dahulu adalah
kelereng karena terjadi perbedaan
gesekan udara yang lebih besar antara
kertas dan kelereng, bila kertas diremas
dan dibentuk lingkaran seperti bola maka
kelereng dan kertas tadi akan jatuh secara
bersamaan.Selain itu berbedaan
ketebalan atau jari-jari bila berbentuk
bola, kelereng yang mempunyai jari-jari
lebih besar dari akan pada selembar
kertas.
3. Seorang tukang batu menjatuhkan
ember yang kosong untuk diisi beton dari
sebuah proyek apartemen tanpa
kecepatan awal. Posisi tukan tersebut
19,6 meter dari tanah. Berapakah waktu
yang dibutukan ember tersebut jatuh ke
tanah? Jika percepatan gravitasi di
apartemen itu adalah 9,8 m/s2
penyelesaian :
Di ket : Vo = 0
h = 19,6 m
g = 9,8 m/s²
Di tanya : t
Jawab : h = Vo.t + 1/2g.t²
19,6 = 0 + 1/2.9,8.t²
t² = 4
t = 2 sekon
4. Dari salah satu bagian gedung yang
tingginya 20 m, dua buah batu dijatuhkan
secara berurutan. Massa kedua batu
masing-masing 1/2 kg dan 5 kg. Bila
percepatan gravitasi bumi di tempat itu g
= 10 m/s2, tentukan waktu jatuh untuk
kedua batu itu (Abaikan gesekan udara)
Penyelesaian:
Karena gesekan udara diabaikan
(umumnya memang demikian), maka
gerak kedua batu memenuhi persamaan
waktu jatuh gerak jatuh bebas.
Di ket :
h1 = h2 = 20 m
m1 = 0,5 kg
m2 = 5 kg
g = 10 m/s
Di tanya : t1 = ? dan t2 = ?
Jawab :
t = 2 s
Untuk batu kedua,dengan persamaan
yang sama maka:
h1 = h2 = 20m, sehingga t2 = t1 = 2 sekon
Jadi, benda-benda yang jatuh bebas dari
ketinggian yang sama di tempat yang
sama (percepatan gravitasinya sama) akan
jatuh dalam waktu yang sama.
5. Sepotong kapur yang massanya 20
gram jatuh bebas dari puncak gedung
bertingkat yang tingginya 10 m. Apabila

4. gesekan dengan udara diabaikan dan g =
10 m/s², maka kecepatan kapur pada saat
sampai di tanah adalah . . . .
penyelesaian :
di ket : h = 10 m
m = 20 gram
g = 10 m/m²
di tanya : V...?
jawab : Vt
2 = Vo² + 2gh
= 0² + 2gh
m/s²
6. Seekor monyet menjatuhkan buah
durian dari pohonnya (g=10 m/s²). Dari
ketinggian berapa buah itu dijatuhkan bila
dalam 1,5 sekon buah itu sampai di
tanah?
Berapa kecepatan durian itu, 1 sekon
sejak dijatuhkan?
penyelesaian :
untuk menghitung ketinggian kita
gunakan persamaan.
h = 1/2.g.t²
= 1/2.10.(1,5)²
= 5.(2,25)
= 11,25 meter
untuk menghitung kecepatan kita
gunakan persamaan
Vt = g.t
= 10.1
= 10 m/s
7. Benda bergerak vertikal ke bawah dari
ketinggian 45 m di atas tanah dengan
kecepatan awal 40 m/s. Tentukan
kecepatan benda ketika menyentuh tanah
!
(percepatan gravitasi = 10 m/s² ).
Penyelesaian :
Dengan menggunakan persamaan
ketinggian di dapat fungsi waktu sebagai
berikut ,
h = Vo.t + ½ gt²
45= 40t + ½ 10t#178;
45= 40t + 5t#178; …………………..persamaan
1
Sedangkan dari persamaan kecepatan
saat t,
Vt = Vo + gt
Vt = 40 + 10t
Vt – 40 = 10t
Vt /10 – 4 = t Atau : t = (Vt /10 – 4 )
………….persamaan 2
Persamaan 2 kita substitusikan ke
persamaan 1 :
45 = 40 (Vt /10 – 4 ) + 25 ( Vt /10 –
4)#178;
45 = 4Vt – 160 + Vt#178; /20 – 4Vt + 80
45 = -80 + Vt#178;/20
Vt#178; = 2500
Vt = √2500
Vt = 50 m/s
Jadi kecepatan benda saat menyentuh
tanah sebesar 50 m/s
8. Sebuah batu dilempar vertikal ke atas
dengan kecepatan awal 100 m/s. Jika
percepatan gravitasi = 10 m/s² maka
tentukan :
a. Waktu yang diperlukan untuk mencapai
ketinggian maksimum
b. Tinggi maksimum yang dapat dicapai
oleh benda
Penyelesaian :
a. Waktu yang diperlukan untuk mencapai
ketinggian maksimum kita mulai dengan

5. asumsi kecepatan saat di puncak/
ketinggian maksimum sama dengan nol (
V = 0), t benda diam sesaat karena pada
posisi membalik ke bawah.
Vt= Vo - gt
0 = 100 - 10t
10t = 100
t = 10 sekon
b. Tinggi maksimum dapat kita cari
dengan memasukkan nilai waktu sampai
kepuncak dalam persamaan mencari
ketinggan benda yang dilempar vertikal ke
atas.
h = Vo.t - ½ gt²
h = 100x10 - ½ 10x 10²
h = 1000 – 500
h = 500 meter.