Menentukan Ketinggian Benda Pada Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas (GJB) yaitu gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal. Karena jatuh bebas tentu saja posisi awal benda yaitu pada ketinggian tertentu. Pada gerak jatuh bebas, benda bergerak dengan kecepatan awal nol. Kecepatan awal nol ialah ciri khas dari gera jatuh bebas yang membedakannya dengan gerak vertikal ke bawah. Besar kecepatan awal yang sama dengan nol, membuat rumus-rumus pada gerak jatuh bebas menjadi lebih ringkas dibanding rumus gerak lurus berubah beraturan lainnya. Karena sama-sama bergerak dari atas ke bawah, maka konsep gerak jatuh bebas sama saja dengan gerak vertikal ke bawah spesialuntuk saja pada gerak jatuh bebas, kecepatan awalnya tidak sama dengan nol. Pada peluang ini, materi berguru sekolah akan mengulas rumus memilih ketinggian benda setelah t detik pada gerak jatuh bebas.

Perpindahan dan Ketinggian

Agar tidak salah mengartikan perpindahan sebagai ketinggian, maka ada baiknya kita memahami konsep perpindahan dan ketinggian terlebih lampau. Perpindahan yaitu bemasukan yang menyatakan selisih antara posisi simpulan dengan posisi awal benda. melaluiataubersamaini kata lain, perpindahan menunjukkan sejauh mana benda berpindah dari posisi awalnya.

Ketinggian yaitu bemasukan yang menyatakan jarak antara posisi benda dengan titik dasar pola (dalam hal ini biasanya yang menjadi pola yaitu tanah atau lantai). melaluiataubersamaini kata lain, ketinggian benda menunjukkan setinggi apa posisi benda terhadap lantai atau tanah.

Tidak spesialuntuk tidak sama dalam hal pengertian, perpindahan dan ketinggian juga tidak sama dalam hal perhitungannya. Perpindahan mengacu pada posisi awal dan posisi simpulan sehingga besar perpindahan dihitung dari posisi simpulan ke posisi awal. Berbeda dengan perpindahan, ketinggian dihitung atau diukur dari titik pola berupa lantai atau tanah.

Sekarang mari kita tinjau arah gerak pada gerak jatuh bebas. Seperti yang kita tahu, gerak jatuh bebas berarti benda bergerak dari atas ke bawah. melaluiataubersamaini demikian, perpindahan benda diukur dari atas sebagai posisi awal benda.

Sementara itu, ketinggian benda dihitung dari bawah ke atas. Semakin ke atas maka semakin tinggi ketinggian benda. Sebaliknya, semakin ke bawah akan semakin rendah ketinggian benda. Itu artinya, besar perpindahan benda pada gerak jatuh bebas tidak sama dengan ketinggiannya.

Pada gerak jatuh bebas, ketika perpindahan benda bertambah, maka ketinggian benda akan berkurang. melaluiataubersamaini kata lain, ketika benda bergerak ke bawah, maka perpindahan yang dicapai benda akan semakin bertambah sedangkan ketinggiannya menurun.

Baca juga : Menentukan Ketinggian Maksimum Gerak Vertikal ke Atas.

Rumus Menentukan Ketinggian Sesudah t-detik

Pada pembagian terstruktur mengenai di atas sudah dijelaskan bahwa perpindahan pada gerak jatuh bebas (GJB) tidak sama dengan ketinggian benda. Perpindahan benda memang menyatakan perubahan ketinggian tetapi besarnya tidak sama.

Sebagau contoh, sebuah benda bergerak jatuh bebas dari ketinggian 20 m di atas permukaan tanah. Ketika benda mencapai tanah, maka ketinggiannya akan sama dengan nol. Tetapi, dalam hal itu perpindahan yang dicapai benda yaitu 20 m. Itu sudah sangat terperinci menunjukkan perbedaan antara perpindahan dan ketinggian.

Kebanyakan buku mengganti simbol perpindahan dari 's' atau 'x' menjadi 'h' untuk gerak vertikal alasannya yaitu benda mengalami perubahan ketinggian. Ketinggian biasanya disimbolkan dengan karakter 'h'. Akan tetapi, kita harus hati-hati dalam membedakan kedua istilah tersebut.

Pada gambar di bawah terlihat sebuah benda bergerak jatuh bebas dengan kecepatan awal vo = 0. Benda bergerak dari ketinggian awal ho di atas permukaan tanah. Pada gambar dimisalkan posisi awal benda yaitu titik A, kemudian bergerak ke titik B dan akan bergerak menuju tanah.

Pada gambar di atas, perpindahan yang dicapai benda ketika benda bergerak dari titik A ke titik B disimbolkan dengan karakter h. Sementara jarak antara titik B ke tanah (ialah ketinggian titik B) disimbolkan dengan karakter h'.

Jika ditanya ketinggian benda setelah t-detik (dalam hal ini ketika benda mencapai titik B), maka jawabanannya bukanlah besar h melainkan besar h'. Bemasukan h pada gambar menyatakan besar perpindahan sedangkan bemasukan h' menyatakan ketinggian benda diukur dari tanah.

Dari gambar terperinci terlihat hubungan antara ho, h, dan h'. Bemasukan h' ialah selisih antara ho dan h. melaluiataubersamaini demikian, ketinggian benda setelah t detik pada gerak jatuh bebas sanggup dihitung dengan rumus diberikut:

h' = ho - h

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

Sekarang kita tinjau besar perpindahan benda untuk gerak jatuh bebas. Berdasarkan rumus GLBB, besar perpindahan benda pada gera jatuh bebas yaitu sebagai diberikut:
⇒ h = vo.t + ½ g.t²

Karena vo = 0, maka : 
⇒ h = 0(t) + ½ g.t²
⇒ h = ½ g.t²

Jika rumus h disubstitusikan ke rumua h', maka rumus memilih ketinggian benda setelah t detik pada gerak jatuh bebas menjadi:

h' = ho - ½ g.t2

Keterangan :
h' = ketinggian benda setelah t detik (m)
ho = ketinggian mula-mula (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu yang diharapkan selama bergerak (s).

Baca juga : Menentukan Ketinggian Benda pada Gerak Vertikal ke Bawah.