Menentukan Ketinggian Benda Pada Gerak Vertikal Ke Bawah

Gerak vertikal ke bawah (GVB) ialah gerak benda dalam arah vertikal atau tegak yang dimulai dari ketinggian tertentu hingga mencapai ketinggian nol atau menyentuh dasar. Posisi awal benda ialah pada ketinggian tertentu sedangkan posisi selesai benda ialah pada titik terendah yang dicapainya. Gerak vertikal ke bawah biasanya dibedakan dengan gerak jatuh bebas (GJB) meskipun prinsipnya sama. Pembeda antara gerak vertikal ke bawah dengan gerak jatuh bebas ialah kecepatan awalnya. Jika pada gerak jatuh bebas kecepatan awal benda ialah nol, pada gerak vertikal ke bawah, kecepatan benda tidak sama dengan nol. Pada peluang ini, Bahan berguru sekolah akan mengulas cara memilih ketinggian benda setelah bergerak t detik pada gerak vertikal ke bawah.

Pengertian Perpindahan dan Ketinggian

Pada gerak lurus, bemasukan yang umum dipakai untuk menyatakan selisih antara posisi selesai benda dengan posisi awal benda ialah bemasukan perpindahan. Perpindahan ialah bemasukan fisika yang menyatakan sejauh mana benda berpindah dari posisi awalnya.

Berbeda dengan jarak, perpindahan mengacu pada posisi awal dan posisi selesai benda. Perpindahan yang dialami oleh sebuah benda dapat saja lebih kecil daripada jarak yang ditempuhnya. Ketika sebuah benda bergerak dari titik A menuju titik B dan kembali ke titik A, maka perpindahan sama dengan nol atau benda tidak berpindah.

Pada masalah tersebut, jarak yang ditempuh benda ialah sama dengan panjang jarak atau lintasan dari titik A-B-A. Sedangkan perpindahannya sama dengan nol. Konsep jarak dan perpindahan ini harus kita pahami supaya tidak terjadi kesalahan.

Pada gerak lurus dalam arah mendatar, perpindahan biasanya dilambangkan dengan abjad 's' atau 'x' dan sebagainya. Pada gerak vertikal, lantaran perpindahan benda mengatakan perubahan ketinggian benda, maka perindahan sering dilambangkan dengan abjad 'h'.

melaluiataubersamaini demikian, dapat kita sebut bahwa perpindahan pada gerak vertikal sama dengan perubahan ketinggiannya. Akan tetapi perlu diperhatikan bahwa ada perbedaan yang fundamental antara ketinggian dengan perpindahan. Penggunaan simbol 'h' spesialuntuk untuk mencirikan gerak terjadi secara vertikal.

Jika benda beregrak vertikal ke atas, maka perpindahan benda akan sama dengan ketinggiannya. Akan tetapi, kalau benda bergerak vertikal ke bawah, maka perpindahannya tidak sama dengan ketinggian benda alasannya ketinggian dihitung dari bawah sedangkan perpindahan GVB dihitung dari atas.

Misal ada sebuah lintasan vertikal A-B-C dengan titik A ialah titik terendah dan titik C ialah titik tertinggi. Jarak A ke B ialah 10 m dan jarak B ke C ialah 5 m. Itu artinya ketinggian B sama dengan 10 m dan ketinggian C sama dengan 15 m.
 
Jika sebuah benda bergerak vertikal ke atas dari titik A ke B, maka perpindahannya akan sama dengan ketinggian titik B yaitu 10 m. Jika benda bergerak dari titik A ke C maka perpindahannya sama dengan ketinggian titik C yaitu 15 m.

Tapi, kalau benda bergerak vertikal ke bawah dari titik C ke titik B, maka perpindahannya tidak sama dengan ketinggian B melainkan sama dengan jarak antara C ke B, yaitu 5 m. Dalam kondisi ini, kalau ditanya ketinggian benda pada ketika berada di titik B, barulah jawabanannya sama dengan 10 m alasannya ketinggian benda dihitung dari titik A ke titik B.


Baca juga : Ciri-ciri dan Kumpulan Rumus Gerak Vertikal ke Bawah.

Ketinggian Benda Sesudah t detik

Berdasarkan teladan di atas, maka harus kita ingat bahwa kalau ditanya ketinggian benda pada gerak vertikal ke bawah, maka besarnya tidak sama dengan perpindahan benda alasannya perindahan dihitung dari atas ke bawah sedangkan ketinggian dihitung dari bawah ke atas.

Coba perhatikan gambar di atas. Di sini kita misalkan sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dari ketinggian awal sebesar ho dengan kecepatan awal sebesar vo. Misalkan posisi awal benda ialah titik A dan titik selesai ialah bidang datar atau tanah.

Ketika benda bergerak dan mencapai titik B, maka pepindahan benda dari titik A ke titik B umumnya dilambangkan dengan h (Lihat gambar). Untuk masalah ini, kalau ditanya ketinggian benda setelah benda mencapai titik B, maka jawabanannya bukan besar perpindahan (h) melainkan jarak antara titik B ke tanah (h').

Dari gambar di atas terang terlihat korelasi antara ho, h, dan h' sehingga ketinggian benda setelah beregerak selama t detik untuk gerak vertikal ke bawah adalah:

h' = ho - h

Keterangan :
h' = ketinggian benda setelah t detik (dihitung dari tanah)
h = perpindahan benda setelah t detik (dihitung dari titik awal gerak)
ho = ketinggian awal benda.

Nah, kita sudah mendapat formula untuk memilih ketinggian benda setelah t detik. Lalu, bagaimana cara memilih perpindahannya? Besar perpindahan benda (h) dihitung memakai rumus GLBB untuk gerak vertikal ke bawah sebagai diberikut:

h = vo.t + ½gt2

Keterangan :
h = perpindahan benda setelah t detik (dihitung dari titik awal gerak)
vo = kecepatan awal benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu yang diharapkan (s)

melaluiataubersamaini demikian, kalau kita substitusikan rumus perpindahan (h) ke rumus ketinggian (h'), maka kita peroleh rumus selesai sebagai diberikut:

h' = ho - (vo.t + ½gt2)

Ketika benda bergerak dari ketinggian tertentu (ho) dan hingga ke tanah, maka dalam hal ini perpindahan benda akan sama dengan ketinggian awal benda, yaitu sebesar ho sedangkan ketinggian benda ketika itu ialah nol lantaran berada di tanah.

Baca juga : Ciri-ciri dan Kumpulan Rumus Gerak Vertikal ke Atas.