Menentukan Waktu Untuk Datang Di Tanah Pada Gerak Jatuh Bebas

Jika sebuah kerikil bermassa 2 kg dan sebuah bola bermassa 0,5 kg dijatuhkan secara bersamaan dari ketinggian yang sama, maka benda manakah yang akan datang di tanah lebih dulu? Jika anda menjawaban batu, maka jawabanan anda yaitu salah. Jika difikir secara sepintas, memang sepatutnya kerikil akan datang di tanah lebih dulu lantaran kerikil mempunyai massa yang lebih besar dan itu artinya kerikil lebih berat daripada bola yang spesialuntuk bermassa 0,5 kg. Akan tetapi, pada kenyataannya kedua benda tersebut datang di tanah secara bersamaan meskipun beratnya tidak sama. Ini ialah salah satu konsep dasar gerak jatuh bebas yang harus anda pahami. Selain memilih ketinggian atau perpindahan benda, anda juga harus sanggup memilih waktu yang diharapkan oleh benda untuk hingga di tanah atau di lantai. Pada peluang ini, Bahan mencar ilmu sekolah akan mengulas rumus memilih waktu untuk datang di tanah pada gerak jatuh bebas.

Konsep Gerak Jatuh Bebas

Ketika sebuah benda bergerak jatuh bebas dari ketinggian tertentu dengan kecepatan awal nol, maka kecepatan benda setelah t detik spesialuntuk dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Besar kecepatan benda setelah t detik berbanding lurus dengan percepartan gravitasi dan waktu.

Karena percepatan gravitasi bumi nilainya tetap, maka besar kecepatan benda setelah t detik bergantung pada waktu. Semakin usang benda bergerak maka semakin besar kecepatannya. Sebaliknya, kecepatan benda setelah t detik akan kecil kalau benda gres bergerak belum terlalu lama.

Benda yang bergerak jatuh bebas selama 2 detik mempunyai kecepatan lebih besar dari benda yang gres bergerak selama 1 detik. melaluiataubersamaini catatan, benda belum mencapai tanah dan berhenti pada detik tersebut. Jika benda sudah menyentuh tanah tentu kecepatannya akan berkurang dan hilang.

Pada gambar di atas, dimisalkan dua buah benda yaitu benda A dan B dijatuhkan dari ketinggian yang sama dengan kecepatan awal nol. Meskipun benda A dan benda B mempunyai massa yang tidak sama, kedua benda datang di tanah secara bersamaan.

Itu terjadi lantaran pada gerak jatuh bebas, kecepatan benda setelah t detik spesialuntuk dipengaruhi oleh percepatan gravitasi ibarat rumus diberikut:

Vt = g.t

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

Karena percepatan gravitasi yang dialami oleh kedua benda yaitu sama dan keduanya sudag bergerak selama waktu yang sama, maka kecepatan kedua benda setelah t detik yaitu sama.

Nah, lantaran kecepatan benda A dan kecepatan benda B setelah t detik yaitu sama, otomatis mereka membutuhkan waktu yang sama untuk menempuh jarak yang sama. Itu sebabnya, benda A dan benda B akan datang di tanah secara bersamaan.

Lalu, bagaimana kalau sebuah kerikil dan sebuah kertas dijatuhkan dari ketingian yang sama? Benda manakah yang akan datang lebih dulu? Batu atau kertas?

Jawabannya yaitu tergantung prosesnya. Jika kertas dijatuhkan dalam bentuk lembaran kertas yang lebar, maka kerikil akan datang di tanah lebih dulu daripada kertas. Hal itu terjadi lantaran ada faktor lain yang mempengaruhi kertas. faktor itu yaitu ukiran udara yang menghambat gerakan kertas.

Berbeda halnya kalau kertas diremas atau dibuat menjadi gumpalan sebelum dijatuhkan. Dalam bentuk gumpalan kertas, kertas dan kerikil akan datang di tanah secara bersamaan walaupun kertas tetap jauh lebih enteng daripada batu.

Kenyataan tersebut pertanda bahwa massa atau berat benda tidak mempengaruhi kecepatan benda setelah t detik dalam gerak jatuh bebas. Ini ialah kondisi idealnya, tetapi tentu saja seringkali insiden di kehidupan sehari-hari tidak berlangsung sesuai konsep lantaran faktor-faktor tertentu.

Baca juga : Waktu Untuk Mencapai Titik Tertinggi Gerak Vertikal ke Atas.

Waktu Yang Dibutuhkan Untuk Mencapai Tanah

Pada artikel sebelumnya, kita sudah mengulas bagaimana cara memilih ketinggian benda setelah t detik atau perpindahan benda pada gerak jatuh bebas. Selain kedua bemasukan tersebut, bemasukan lain yang umum ditanyakan yaitu waktu.

Jika ketinggian benda ketika pertama kali benda dijatuhkan diketahui, maka waktu yang diharapkan benda untuk mencapai titik terendah (dalam hal ini tanah atau lantai) sanggup dihitung memakai rumus diberikut:

t2 = 2h g

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

misal Soal :
Seorang anak menjatuhkan sebuah kerikil dari atas gedung yang ketinggiannya 20 meter. Tentukan waktu yang diharapkan oleh kerikil untuk datang di tanah.

Pembahasan :
Dik : Vo = 0, h = 20 m, g = 10 m/s².
Dit : t = ... ?

Berdasarkan rumus di atas:
⇒ t² = 2h / g
⇒ t² = 2(20) / 10
⇒ t² = 40/10
⇒ t² = 4 s
⇒ t = 2 s

Jadi, waktu yang diharapkan kerikil untuk datang di tanah yaitu 2 detik.

Baca juga : Menentukan Ketinggian Benda Sesudah t Detik Gerak Jatuh Bebas.

Lama Benda Bergerak Jika Kecepatan Diketahui

Jika kecepatan benda setelah t detik pada gerak jatuh bebas diketahui, maka usang benda bergerak sanggup dihitung memakai rumus diberikut:

t = Vt g

Keterangan :
t = usang benda bergerak (s)
Vt = kecepatan benda setelah t detik (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²).

misal Soal :
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 80 meter di atas permukaan tanah. Pada detik ke berapakah benda tersebut mempunyai kecepatan sebesar 25 m/s?

Pembahasan :
Dik : h = 80 m, Vo = 0, Vt = 25 m/s.
Dit : t = .... ?

Berdasarkan rumus di atas :
⇒ t = Vt/g
⇒ t = 25/10
⇒ t = 2,5 s

Jadi, benda akan mempunyai kecepatan sebesar 25 m/s setelah bergerak selama 2,5 detik.

Baca juga : Aplikasi Gerak Jatuh Bebas Dalam Kehidupan Sehari-hari.