Home Fisika Kecepatan Awal Benda Pada Gerak Vertikal Ke Bawah

Kecepatan Awal Benda Pada Gerak Vertikal Ke Bawah

6
0

Ketika membahas ihwal gerak lurus berubah beraturan, maka tidak menutup kemungkinan semua besaran fisika yang dipakai dalam pembahasan tersebut termasuk kecepatan awal benda akan dipakai sebagai besaran yang ditanya dalam soal. Jika dihubungkan dengan konsep geraknya, maka kecepatan awal benda berkaitan dengan usang waktu, besar kecepatan sesudah t detik, dan besar perpindahan yang dicapai benda sehingga besaran-besaran tersebut harus diketahui untuk memilih kecepatan awalnya. Besar kecepatan awal benda pada gerak vertikal ke bawah sanggup ditentukan menurut rumus utama GLBB dengan pembiasaan simbol dan besaran sesuai untuk gerak vertikal. Pada kesempatan ini, Bahan berguru akan membahas beberapa rumus dan kondisi ketika kecepatan awal benda dipertanyakan.

Jika Vt dan t Diketahui

Karena rumus utama gerak vertikal ke bawah umumnya melibatkan tiga atau empat besaran termasuk percepatan gravitasi yang nilainya diketahui, maka untuk memilih kecepatan awal benda setidaknya harus diketahui dua besaran lainnya. Selanjutnya, besar kecepatan awal dihitung dengan rumus yang sesuai menurut besaran-besaran apa saja yang diketahui.

Jika kecepatan benda sesudah t detik dan waktu atau lamanya benda bergerak diketahui, maka besar kecepatan awal benda sanggup ditentukan dengan rumus berikut:

Vt = Vo + gt

Keterangan :
Vt = kecepatan sesudah t detik (m/s)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).

Contoh Soal :
Sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dari ketinggian tertentu. Jika kecepatan benda pada detik ke-2 yakni 30 m/s, maka tentukanlah kecepatan awal benda.

Pembahasan :
Dik : Vt = 30 m/s, t = 2 s, g = 10 m/s2.
Dit : Vo = …. ?

Kecepatan awal benda :
⇒ Vt = Vo + gt
⇒ 30 = Vo + 10(2)
⇒ 30 = Vo + 20
⇒ Vo = 30 – 20
⇒ Vo = 10 m/s.

Artikel Terkait :
Jenis-Jenis Benda Menurut Keadaan Muatannya

Jadi, kecepatan awal benda yakni 10 m/s.

Baca juga : Kecepatan di Ketinggian Tertentu untuk Gerak Vertikal ke Bawah.

Kecepatan Awal Benda Jika Perpindahan Diketahui

Jika perpindahan benda diketahui, maka ada dua kemungkinan rumus yang sanggup dipakai untuk memilih kecepatan awal benda bergantung besaran lain yang diketahui.

#1 Perpindahan dan Waktu Diketahui

Jika besar perpindahan dan waktu diketahui, maka besar kecepatan awal benda sanggup ditentukan dengan rumus berikut :

h = Vot +  ½ gt2

Keterangan :
h = perpindahan benda (m)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu (s).

Contoh 1 :
Sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dari ketinggian 40 m. Agar benda mencapai perpindahan sebesar 10 meter dalam waktu 1 detik, maka tentukan kecepatan awal yang harus dimiliki benda.

Pembahasan :
Dik : ho = 40 m, h = 10 m, t = 1 s, g = 10 m/s2.
Dit : Vo = …. ?

Kecepatan awal benda harus :
⇒ h = Vot +  ½ gt2
⇒ 10 = Vo (1) +  ½ (10) (1)2
⇒ 10 = Vo + 5
⇒ Vo = 10 – 5
⇒ Vo = 5 m/s

Jadi, biar mencapai perpindahan 10 m dalam waktu 1 detik, kecepatan awal benda harus 5 m/s.

#2 Perpindahan dan Vt Diketahui

Jika besar perpindahan dan besar kecepatan benda sesudah t detik diketahui, maka kecepatan awal benda sanggup ditentukan menurut rumus berikut:

Vt2 = Vo2 + 2gh

Keterangan :
Vt = kecepatan sesudah t detik (m/s)
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi  (m/s2)
h = perpindahan (m).

Contoh 2 :
Jika sebuah benda yang bergerak vertikal ke bawah mempunyai kecepatan 10 m/s ketika perpindahannya 1,8 meter, maka tentukanlah besar kecepatan awalnya.

Pembahasan :
Dik : Vt = 10 m/s, h = 1,8 m, g = 10 m/s2.
Dit : Vo = …. ?

Kecepatan awal benda :
⇒ Vt2 = Vo2 + 2gh
⇒ 102 = Vo2 + 2 (10) (1,8)
⇒ 100 = Vo2 + 36
⇒ Vo2 = 100 – 36
⇒ Vo2 = 64
⇒ Vo = 8 m/s

Artikel Terkait :
Menentukan Waktu Untuk Datang Di Tanah Gerak Vertikal Ke Bawah

Jadi, kecepatan awal benda yakni 8 m/s.

Baca juga : Kecepatan Pada Ketinggian Tertentu Untuk Gerak Jatuh Bebas.

Kecepatan Awal Benda Jika Ketinggian Diketahui

Meskipun perpindahan pada gerak vertikal ke bawah menawarkan adanya perubahan ketinggian benda serta disimbolkan dengan abjad h, tetapi kita harus memperhatikan bahwa penggunaan h untuk menyatakan perpindahan dan itu berbeda dengan ketinggian.

Ketika membahas ihwal gerak lurus berubah beraturan KECEPATAN AWAL BENDA PADA GERAK VERTIKAL KE BAWAH

Jika sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dari ketinggian tertentu sampai mencapai satu titik tertentu, maka korelasi antara ketinggian awal, perpindahan, dan ketinggian sesudah t detik sanggup dinyatakan sebagai berikut:

h = ho – h’

Keterangan :
h = besar perpindahan benda (m)
ho = ketinggian mula-mula benda (m)
h’ = ketinggian benda sesudah t detik (m).

Jika ketinggian benda diketahui, maka kecepatan awal benda sanggup ditentukan dengan mencari perpindahannya terlebih dahulu. Setelah perpindahannya diketahui, barulah dipakai rumus yang bersesuaian menurut besaran apa yang diketahui.

Contoh 1 :
Sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dari ketinggian 20 meter di atas permukaan tanah. Tentukanlah kecepatan awal benda kalau pada ketinggian 16,8 meter benda tersebut mempunyai kecepatan sebesar 10 m/s.

Pembahasan :
Dik : ho = 20 m, h’ = 16,8 m, Vt = 10 m/s.
Dit : Vo = … ?

Besar perpindahan benda :
⇒ h = ho – h’
⇒ h = 20 – 16,8
⇒ h = 3,2 m

Kecepatan awal benda :
⇒ Vt2 = Vo2 + 2gh
⇒ 102 = Vo2 + 2 (10) (3,2)
⇒ 100 = Vo2 + 64
⇒ Vo2 = 100 – 64
⇒ Vo2 = 36
⇒ Vo = 6 m/s

Jadi, kecepatan awal benda yakni 6 m/s.

Contoh 2 :
Sebuah benda dilempar dari ketinggian 40 meter di atas permukaan tanah. Agar ketinggian benda menjadi setengah ketinggian awalnya pada detik ke-1, maka tentukanlah kecepatan awal yang harus dimiliki benda.

Artikel Terkait :
Pengertian / Definisi Massa Jenis

Pembahasan :
Dik : ho = 40 m, h’ = ½(40) = 20 m,  t = 1 s, g = 10 m/s2.
Dit : Vo = …. ?

Besar perpindahan benda :
⇒ h = ho – h’
⇒ h = 40 – 20
⇒ h = 20 m

Kecepatan awal benda harus :
⇒ h = Vot +  ½ gt2
⇒ 20 = Vo (1) +  ½ (10) (1)2
⇒ 20 = Vo + 5
⇒ Vo = 20 – 5
⇒ Vo = 15 m/s

Jadi, kecepatan awal benda harus 15 m/s.

Baca juga : Menentukan Kecepatan Setelah t Detik Gerak Vertikal ke Atas.