Home Fisika Kecepatan Awal Benda Pada Gerak Vertikal Ke Atas

Kecepatan Awal Benda Pada Gerak Vertikal Ke Atas

17
0

Selain arah geraknya, salah satu pembeda antara gerak vertikal ke bawah (GVB) dan gerak vertikal ke atas (GVA) yakni percepatannya. Pada gerak vertikal ke bawah benda mengalami percepatan positif sehingga benda dipercepata sedangkan pada gerak vertikal ke atas, benda mengalami percepatan negatif sehingga kecepatan benda diperlambat. Sama menyerupai pada gerak vertikal ke bawah, besar kecepatan awal benda pada gerak vertikal ke atas sanggup ditentukan memakai rumus utama gerak lurus berubah beraturan sesuai dengan besaran-besaran apa yang diketahui. Pada kesempatan ini, Bahan berguru sekolah akan membahas beberapa rumus dan kondisi yang paling sering keluar dalam soal khususnya perihal kecepatan awal benda pada gerak vertikal ke atas.

Jika Vt dan t Diketahui

Karena benda bergerak melawan arah gravitasi bumi, maka benda mengalami perlambatan secara teratur sehingga kecepatan benda berkurang secara teratur tiap detiknya. Karena mengalami perlambatan, maka kecepatan benda sehabis t detik niscaya lebih kecil dari kecepatan awalnya.

Jadi, perlu kita perhatikan bahwa pada gerak vertikal ke atas, kecepatan awal benda niscaya lebih besar dari kecepatan benda sehabis t detik alasannya yakni benda mengalami perlambatan. Dengan demikian, kalau besar kecepatan awal yang kita peroleh dari perhitungan lebih kecil, berarti perhitungan ada yang keliru.

Jika kecepatan benda sehabis t detik (kecepatan benda pada ketinggian tertentu) dan waktu diketahui, maka kecepatan awal benda sanggup dihitung menurut rumus berikut:

Vo = Vt + gt

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

Contoh Soal :
Sebuah benda bergerak vertikal ke atas. Agar kecepatan benda pada detik ke-2 sama dengan 25 m/s, maka tentukanlah kecepatan awal yang harus dimiliki benda.

Artikel Terkait :
Cara Menganalisis Bentuk Grafik Gerak Lurus

Pembahasan :
Dik : Vt = 25 m/s, t = 2 s, g = 10 m/s2.
Dit : Vo = … ?

Kecepatan awal benda :
⇒ Vo = Vt + gt
⇒ Vo = 25 + 10(2)
⇒ Vo = 25 + 20
⇒ Vo = 45 m/s

Jadi, kecepatan awal benda tersebut harus 45 m/s.

Baca juga : Kecepatan Pada Ketinggian Tertentu Untuk GVA.

Kecepatan Awal Jika Ketinggian Diketahui

Karena benda bergerak dari bawah ke atas, maka besar perpindahan yang dicapai benda menyatakan ketinggian benda. Dengan demikian, perpindahan yang dicapai benda pada detik tertentu sama dengan ketinggian benda ketika itu.

#1 Ketinggian dan Waktu Diketahui
Jika ketinggian dan waktu lamanya benda bergerak diketahui, maka besar kecepatan awal benda sanggup dihitung menurut rumus berikut:

h = Vo.t − ½gt2

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

Contoh 1 :
Jika sebuah benda yang bergerak vertikal ke atas mencapai ketinggian 40 meter pada detik ke-2, maka tentukanlah kecepatan awal benda tersebut.

Pembahasan : 
Dik : h = 40 m, t = 2 s, g = 10 m/s2.
Dit : Vo = … ?

Kecepatan awal benda :
⇒ h = Vo.t − ½gt2
⇒ 40 = Vo.(2) − ½ (10) (2)2
⇒ 40 = 2Vo − 20
⇒ 2Vo = 40 + 20
⇒ 2Vo = 60
⇒ Vo = 30 m/s

Jadi, kecepatan awal benda tersebut yakni 30 m/s.

#2 Ketinggian dan Kecepatan Setelah t detik Diketahui
Jika ketinggian dan kecepatan benda sehabis t detik diketahui, maka besar kecepatan awal benda sanggup dihitung menurut rumus berikut:

Vo2 = Vt2 + 2gh

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

 salah satu pembeda antara gerak vertikal ke bawah  KECEPATAN AWAL BENDA PADA GERAK VERTIKAL KE ATAS

Contoh 2 :
Sebuah benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan awal Vo. Jika pada ketinggian 15 meter benda mempunyai kecepatan 10 m/s, maka tentukanlah besar Vo.

Artikel Terkait :
Menentukan Ketinggian Maksimum Gerak Vertikal Ke Atas

Pembahasan :
Dik : Vt = 10 m/s, h = 15 m, g = 10 m/s2
Dit : Vo = … ?

Kecepatan awal benda :
⇒ Vo2 = Vt2 + 2gh
⇒ Vo2 = 102 + 2 (10) (15)
⇒ Vo2 = 100 + 300
⇒ Vo2 = 400
⇒ Vo = 20 m/s

Jadi, kecepatan awal benda tersebut yakni 20 m/s.

Baca juga : Waktu untuk Mencapai Ketinggian Maksimum GVA.

Kecepatan Awal kalau Waktu Puncak Diketahui

Waktu puncak atau waktu naik yakni usang waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai titik tertinggi atau ketinggian maksimumnya. Jika waktu puncak diketahui, maka kecepatan awal benda sanggup ditentukan dengan rumus berikut:

Vo = g.tp

Keterangan :
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
tp = waktu untuk mencapai titik tertinggi (s).

Contoh Soal :
Sebuah benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan awal sebesar Vo. Jika waktu yang diperlukan benda untuk datang di titik tertinggi yakni 4 detik, maka tentukanlah besar Vo.

Pembahasan :
Dik : g = 10 m/s2, tp = 4 s.
Dit : Vo = …. ?

Kecepatan awal benda :
⇒ Vo = g.tp
⇒ Vo = 10 (4)
⇒ Vo = 40 m/s

Jadi, kecepatan awal benda tersebut yakni 40 m/s.

Kecepatan Awal kalau Ketinggian Maksimum Diketahui

Ketinggian maksimum yakni titik tertinggi yang sanggup dicapai oleh benda. Pada titik ini, kecepatan benda sama dengan nol dan benda membisu untuk sesaat kemudian kembali bergerak turun. Jika ketinggian maksimum diketahui, maka kecepatan awal benda sanggup ditentukan dengan rumus berikut:

Vo2 = 2 g hmax

Keterangan :
Vo = kecepatan awal benda (m/s)
hmax = ketinggian maksimum yang sanggup dicapai benda (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2).

Contoh Soal :
Sebuah benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan awal sebesar Vo. Agar ketinggian maksimum yang sanggup dicapai benda yakni 45 meter, tentukanlah besar Vo.

Artikel Terkait :
Menentukan Perbesaran Bayangan Yang Dihasilkan Lensa Cembung

Pembahasan :
Dik : hmax = 45 m, g = 10 m/s2.
Dit : Vo = …. ?

Kecepatan awal benda :
⇒ Vo2 = 2 g hmax
⇒ Vo2 = 2 (10) (45)
⇒ Vo2 = 900
⇒ Vo = 30 m/s

Jadi, kecepatan awal benda tersebut yakni 30 m/s.

Baca juga : Ketinggian Maksimum yang Dapat Dicapai Benda pada GVA.