1. Buah kelapa terlepas dari tangkainya dan tiba di tanah setelah tiga detik. Berapa kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah ? g = 10 m/s2

PembahasanDiketahui :t = 3 sekong = 10 m/s2

Ditanya :Kelajuan akhir (vt) ?Jawab :Tanpa rumus.Ketika jatuh bebas, buah mengalami percepatan gravitasi sebesar 10 m/s2 atau 10 m/s per 1 sekon. Ini berarti kelajuan buah bertambah 10 m/s setiap 1 sekon.Setelah 1 sekon, laju buah = 10 m/sSetelah 2 sekon, laju buah = 20 m/sSetelah 3 sekon, laju buah = 30 m/s.Menggunakan rumus.Rumus GLBB :vt = vo + g th = vo t + ½ g t2

vt2 = vo

2 + 2 g hPada gerak jatuh bebas, benda tidak mempunyai kelajuan awal (vo = 0). Karenanya rumus di atas berubah menjadi :Rumus GJB :vt = g th = ½ g t2

vt2 = 2 g h

Keterangan : vt = kelajuan akhir, g = percepatan gravitasi, t = selang waktu, h = ketinggian.Diketahui g dan t, ditanya vt karenanya gunakan rumus pertama.vt = g tvt = (10)(3)vt = 30 m/sKelajuan akhir buah = 30 m/s

2. Benda jatuh bebas dari ketinggian 5 meter di atas permukaan tanah. Tentukan (a) kelajuan buah kelapa ketika menyentuh tanah

(b) Selang waktu buah jatuh hingga tiba di tanah.g = 10 m/s2

Pembahasan Diketahui :h = 5 meterg = 10 m/s2

Ditanya :(a) Kelajuan akhir (vt) ?(b) Selang waktu (t) ?Jawab :Rumus GJB :vt = g th = ½ g t2

vt2 = 2 g h

(a) Kelajuan akhir (vt)Diketahui h dan g, ditanya vt karenanya gunakan rumus ketiga.vt

2 = 2 g h = 2(10)(5) = 100vt = 10 m/s(b) Selang waktu (t)Diketahui h dan g, ditanya t karenanya gunakan rumus kedua.h = ½ g t2

5 = ½ (10) t2

5 = 5 t2

t2 = 5/5 = 1t = 1 sekonSelang waktu = 1 sekon

3. Bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Tentukan (a) percepatan benda (b) jarak tempuh selama 3 detik (c) Selang waktu benda mencapai laju 20 m/sg = 10 m/s2

PembahasanDiketahui :g = 10 m/s2

Ditanya :(a) Percepatan (a) ?(b) Jarak tempuh (h) jika t = 3 sekon ?(c) Selang waktu (t) jika vt = 20 m/s ?Jawab :Rumus GJBvt = g th = ½ g t2

vt2 = 2 g h

(a) Percepatan (a) ?Percepatan benda = percepatan gravitasi = 10 m/s2. Ini berarti kelajuan benda bertambah 10 m/s per 1 sekon.(b) Jarak tempuh (h) jika t = 3 sekon ?Diketahui g = 10 dan t = 3, ditanya h karenanya gunakan rumus kedua.h = ½ g t2 = ½ (10)(3) = (5)(32) = (5)(9) = 45 meter(c) Selang waktu (t) jika vt = 20 m/s ?Diketahui g = 10 dan vt = 20, ditanya t karenanya gunakan rumus pertama.vt = g t20 = (10) tt = 20 / 10 = 2 sekon

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 mg = 9,8 m/s²

Di tanya : tJawab : h = Vo.t + 1/2g.t²

19,6 = 0 + 1/2.9,8.t²t² = 4t = 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 mm1 = 0,5 kgm2 = 5 kgg = 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 sekonJadi, 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 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 gramg = 10 m/m²

di tanya : V...?

jawab : Vt2 = 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 1Sedangkan 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 + 8045 = -80 + Vt#178;/20Vt#178; = 2500Vt = √2500Vt = 50 m/sJadi 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 asumsi kecepatan saat di puncak/ ketinggian maksimum sama dengan nol ( V = 0), t benda diam sesaat karena pada posisi membalik ke bawah.Vt= Vo - gt0 = 100 - 10t10t = 100t = 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 gt²h = 100x10 - ½ 10x 10²h = 1000 – 500h = 500 meter.