Kecepatan Awal Benda Pada Gerak Vertikal Ke Atas

Selain arah geraknya, salah satu pembeda antara gerak vertikal ke bawah (GVB) dan gerak vertikal ke atas (GVA) ialah 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 bemasukan-bemasukan apa yang diketahui. Pada peluang ini, Bahan berguru sekolah akan mengulas beberapa rumus dan kondisi yang paling sering keluar dalam soal khususnya wacana 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 setelah 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 setelah t detik alasannya benda mengalami perlambatan. melaluiataubersamaini demikian, bila besar kecepatan awal yang kita peroleh dari perhitungan lebih kecil, berarti perhitungan ada yang keliru.

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

Vo = Vt + gt

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

misal 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.

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. melaluiataubersamaini 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 diberikut:

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).

misal 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 ialah 30 m/s.

#2 Ketinggian dan Kecepatan Sesudah t detik Diketahui
Jika ketinggian dan kecepatan benda setelah t detik diketahui, maka besar kecepatan awal benda sanggup dihitung menurut rumus diberikut:

Vo2 = Vt2 + 2gh

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

misal 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.

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 ialah 20 m/s.

Baca juga : Waktu untuk Mencapai Ketinggian Maksimum GVA.

Kecepatan Awal bila Waktu Puncak Diketahui

Waktu puncak atau waktu naik ialah 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 diberikut:

Vo = g.tp

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

misal Soal :
Sebuah benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan awal sebesar Vo. Jika waktu yang diperlukan benda untuk datang di titik tertinggi ialah 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 ialah 40 m/s.

Kecepatan Awal bila Ketinggian Maksimum Diketahui

Ketinggian maksimum ialah 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 diberikut:

Vo2 = 2 g hmax

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

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

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 ialah 30 m/s.

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