Aplikasi Gerak Jatuh Bebas Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Salah satu ciri khusus gerak jatuh bebas ialah nilai kecepatan awalnya sama dengan nol. Artinya benda bergerak tanpa kecepatan awal dan gerak benda spesialuntuk dipengaruhi oleh gravitasi. Karena ciri khusus tersebut, gerak jatuh bebas seringkali dipisahkan dengan gerak vertikal ke bawah yang kecepatan walnya tidak sama dengan nol, meskipun sesungguhnya keduanya memakai prinsip yang sama. Tetapi, tidak adanya kecepatan awal pada gerak jatuh bebas tentu mempersembahkan perbedaan yang signifikan antara gerak jatuh bebas dengan gerak vertikal ke bawah. Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menjumpai gerak jatuh bebas ibarat buah jatuh dari pohonnya, benda jatuh dari ketinggian tertentu, dan sebagainya. Pada peluang ini, Bahan berguru sekolah akan mengulas aplikasi atau kegunaan prinsip gerak jatuh bebas dalam kehidupan sehari-hari.

#1 Perkembangan Konsep GJB

Sebelum mengulas wacana aplikasi gerak jatuh bebas dalam kehidupan sehari-hari, maka ada baiknya kita melihat perkembangan terori gerak jatuh bebas. Sebelum dikenal konsep gerak jatuh bebas ibarat yang kita pelajari ketika ini, gerak jatuh ialah topik perdebatan di kalangan ilmuwan.

Pada awalnya, beberapa ilmuwan beranggapan bahwa ketika benda-benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu, maka benda yang mempunyai berat paling besar akan datang lebih dulu di tanah. Semakin berat maka akan semakin cepat benda tersebut mencapai tanah.

Anggapan tersebut sanggup dibuktikan dengan sangat terang pada kasus koin dan kertas yang dijatuhkan secara bersamaan dari ketinggian tertentu. Pada kondisi tersebut, koin memang datang lebih dulu di tanah daripada kertas. Itu mengatakan bahwa berat benda mempengaruhi kecepatannya.

Akan tetapi, seiring dengan perkembangannya, teori tersebut kesannya tergeser dengan teori gres yang beranggapan bahwa benda akan datang di tanah secara bersamaan. Hal itu sanggup dibuktikan dengan percobaan sederhana yang sama memakai kertas dan koin.

Ketika kertas yang sudah diremas dan berbentuk menggumpal dijatuhkan bersamaan dengan koin dari ketinggian yang sama, ternyata kedua benda tersebut datang di tanah secara bersamaan. Kertas yang diremas mempunyai berat yang sama ibarat kertas sebelumnya dan koin lebih berat dari kertas.

Percobaan itu pertanda bahwa berat benda tidak mempengaruhi kecepatan benda dalam gerak jatuh. Lalu, mengapa pada percobaan pertama koin datang lebih dulu? Jawabannya alasannya ada gaya tabrakan udara. Ketika kertas tidak diremas, maka gaya tabrakan atau kendala udaranya lebih besar daripada koin sehingga kertas datang lebih lama.

Sebaliknya, ketika kertas diremas maka kertas mengalami gaya tabrakan udara yang sama ibarat koin. Karena sama-sama spesialuntuk dipengaruhi oleh gravitasi, maka keduanya pun akan datang secara bersamaan di tanah.

Baca juga : Menentukan Ketinggian pada Gerak Jatuh Bebas.

#2 Menentukan Ketinggian Menara atau Gedung

Aplikasi gerak jatuh bebas yang pertama yang akan kita bahas ialah memilih ketinggian menara atau gedung. Ketinggian sebuah gedung atau menara yang awalnya tidak diketahui, sanggup kita tentukan dengan memanfaatkan konse gerak jatuh bebas.

Sebelumnya kita sudah mengulas terkena perpindahan dan ketinggian pada gerak jatuh bebas. Ketika benda bergerak jatuh bebas dari sebuah gedung dengan ketinggian h, maka perpindahan yang dicapai benda ketika benda datang di tanah ialah sama dengan ketinggian gedung tersebut.

Dalam hal ini berlaku s = h dengan s ialah besar perpindahan benda dan h ialah ketinggian gedung. Pada gerak jatuh bebas, relasi antara ketinggian dan gravitasi memenuhi persaman diberikut:

h = ½ g.t2

Keterangan :
h = perpindahan benda atau ketinggian gedung (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu yang diharapkan untuk datang di tanah (s).

Kita sanggup memanfaatkan rumus di atas untuk memilih ketinggian gedung atau menara. Untuk melakukannya, kita membutuhkan stopwatch untuk mencatat waktu yang diharapkan benda untuk mencapai tanah dan sebuah benda yang akan kita jatuhkan dari atas gedung.

Usahakan memakai benda yang keras dan jatuhkan benda sedemikian rupa semoga waktunya sanggup diamati. Hidupkan stopwatch begitu benda dijatuhkan dan matikan ketika benda datang di tanah. Jika gedung terlalu tinggi, meungkin percobaan harus dilakukan secara kelompok dengan derma tugas.

misal Soal :
Sekelompok kelas melaksanakan percobaan untuk menghitung ketinggian sebauh gedung di sekolah mereka. Dari bab atas gedung, seorang siswa menjatuhkan watu dan siswa lain mengamati serta mencatat waktunya. Jika waktu yang diharapkan watu untuk hingga di tanah ialah 3 detik, maka tentukanlah ketinggian gedung itu.

Pembahasan :
t = 3 s, g = 9,8 m/s².

Ketinggian gedung :
⇒ h = ½ g.t²
⇒ h = ½ (9,8) (3)²
⇒ h = 4,9 (9)
⇒ h = 44,1 m

Jadi, ketinggian gedung tersebut ialah 44,1 meter.

Baca juga : Menentukan Ketinggian Maksimum Gerak Vertikal ke Atas.

#3 Menentukan Kedalaman Jurang

Jika anda pernah menonton film berjudul 'Journey to the Center of The Earth' yang dirilis tahun 2008, maka anda niscaya ngat salah satu adegan dimana ketiga tokoh utama mencoba menghitung kedalaman jurang memakai konsep gerak jatuh bebas.

Sama ibarat halnya memilih ketinggian gedung, untuk memilih kedalaman jurang kita juga sanggup memakai rumus yang sama, yaitu:

h = ½ g.t2

Keterangan :
h = perpindahan benda atau kedalaman jurang (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu yang diharapkan untuk datang di tanah (s).

misal Soal :
Jake dan Mike terjebak di sebuah bukit dan mencoba mengira seberapa dalam jurang yang ada di bawah mereka. Jake menjatuhkan watu besar dan meminta Mike untuk menghidupak stopwatch. Begitu terdengar bunyi watu menyentuh tanah, stopwatch tidak boleh dan diperoleh waktu 5 detik. Tentukanlah kedalaman jurang tersebut.

Pembahasan :
t = 5 s, g = 9,8 m/s².

Ketinggian gedung :
⇒ h = ½ g.t²
⇒ h = ½ (9,8) (5)²
⇒ h = 4,9 (25)
⇒ h = 122,5 m

Jadi, kedalam jurang tersebut ialah 122,5 meter.

Baca juga : Menentukan Ketinggian Benda Gerak Vertikal ke Bawah.