sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m

7/25/2019 Sebuah Batu Dilempar Vertikal Ke Atas Dengan Kecepatan 20 m

1/8

Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m/s dan ditangkap

kembali sewaktu turun pada jarak 5 m di atas titik awalnya. (a) hitunglah kecepatan

batu pada saat ditangkap (b) waktu perjalanan batu

Apakah yang dimaksud dengan jatuh bebas

!agaimana mencari hubungan garis lurus (linear) antara hdan t pada gerak jatuhbebas "ari hubungan ini# besaran apa saja yang diper$leh !agaimana

Apa dimensi dari tetapan gravitasi umum %

DASAR TEORI

Pada masa lampau, hakekat gerak benda jatuh merupakan bahan pembahasan yang sangat

menarik dalam ilmu filsafat alam. Aristteles, pernah mengatakan bah!a benda yang beratnya

lebih besar jatuh lebih "epat dibandingkan benda yang lebih ringan. Pendapat aristteles ini

mempengaruhi pandangan rang#rang yang hidup sebelum masa $alile, yang menganggap

bah!a benda yang lebih berat jatuh lebih "epat dari benda yang lebih ringan yang berarti laju

jatuhnya benda sebanding dengan berat benda tersebut. %ungkin sebelum mempelajari pkk

bahasan ini, kita juga berpikiran demikian.

%isalnya kita menjatuhkan selembar kertas dan sebuah batu dari ketinggian yang sama.

&asil yang kita amati menunjukkan bah!a batu lebih dahulu menyentuh permukaan tanah'lantai

dibandingkan kertas. Sekarang, "ba kita jatuhkan dua buah batu dari ketinggian yang sama, di

mana batu yang satu lebih besar dari yang lain. ternyata kedua batu tersebut menyentuh

permukaan tanah hampir pada saat yang bersamaan, jika dibandingkan dengan batu dan kertas

yang kita jatuhkan tadi. (ita juga dapat melakukan per"baan dengan menjatuhkan batu dan

kertas yang berbentuk gumpalan.

Apa yang berpengaruh terhadap gerak jatuh bebas pada batu atau kertas) $aya gesekan udara.

&ambatan atau gesekan udara sangat mempengaruhi gerak jatuh bebas. Galileo mendalilkan

bahwa semua benda akan jatuh dengan percepatan yang sama apabila tidak ada udara atau

hambatan lainnya. $alile menegaskan bah!a semua benda, berat atau ringan, jatuh dengan

per"epatan yang sama, paling tidak jika tidak ada udara. $alile yakin bah!a udara berperan

sebagai hambatan untuk benda#benda yang sangat ringan yang memiliki permukaan yang luas.

Tetapi pada banyak keadaan biasa, hambatan udara ini bisa diabaikan. Pada suatu ruang di mana

udara telah diisap, benda ringan seperti selembar kertas yang dipegang hrisntal pun akan jatuh

dengan per"epatan yang sama seperti benda yang lain. Ia menunjukkan bah!a untuk sebuah


2/8

benda yang jatuh dari keadaan diam, jarak yang ditempuh akan sebanding dengan kuadrat !aktu.

*alaupun demikian, $alile adalah rang pertama yang menurunkan hubungan matematis

sehingga diperleh hasil yang sedemikian. Sumbangan $alile yang khusus terhadap

pemahaman kita mengenai gerak benda jatuh, dapat dirangkum sebagai berikut + Pada suatu

lokasi tertentu di Bumi dan dengan tidak adanya hambatan udara, semua benda jatuh dengan

percepatan konstan yang sama.

(ita menyebut per"epatan ini sebagai per"epatan yang disebabkan leh gra-itasi pada

bumi dan memberinya simbl g. esarnya kira#kira /,0 m's1. Dalam satuan Inggris alias ritish,

besar g kira#kira 21 ft's1. Per"epatan yang disebabkan leh gra-itasi adalah per"epatan sebuah

-ektr dan arahnya menuju pusat bumi.

Selama membahas $erak 3atuh ebas, kita menggunakan rumus'persamaan $4, yang

telah dijelaskan pada pkk bahasan $4. (ita pilih kerangka a"uan yang diam terhadap

bumi. (ita menggantikan 5 atau s 6pada persamaan $47 dengan h 6ketinggian7, karena benda

bergerak -ertikal. (edudukan a!al benda kita tetapkan h89 8 untuk t 9 8 dengan ke"epatan a!al

-89 8. Per"epatan yang dialami benda ketika jatuh bebas adalah per"epatan gra-itasi, sehingga

kita menggantikan a dengan g. Sehingga ke"epatan sesaat benda -6t7 yang a!alnya adalah +

- 6t7 9 -: gt

berubah menjadi +

;6t7 9 gt .................... 6


3/8

m? 8,0 m?


4/8

Pada suatu ruang di mana udara telah diisap, benda ringan seperti selembar kertas yang dipegang

hrisntal pun akan jatuh dengan per"epatan yang sama seperti benda yang lain. Ia menunjukkan

bah!a untuk sebuah benda yang jatuh dari keadaan diam, jarak yang ditempuh akan sebandingdengan kuadrat !aktu. Ini adalah salah satu persamaan $4.

$erak jatuh bebas atau $3 adalah salah satu bentuk gerak lurusdalam satudimensiyang

hanya dipengaruhi leh adanya gaya gra-itasi. ;ariasi dari gerak ini adalah gerak jatuhdiper"epatdan gerak peluru.

Rumus umum+

Se"ara umum gerak yang hanya dipengaruhi leh gaya gra-itasi memiliki bentuk+

di mana arti#arti lambang dan satuannya dalam SIadalah

t adalah !aktu 6s7

y adalah psisi pada saat t 6m7

y8adalah psisi a!al 6m7

-8adalah ke"epatan a!al 6m's7

g adalahper"epatan gra-itasi6m's17

Akan tetapi khusus untuk $3 diperlukan syarat tambahan yaitu+

sehingga rumusan di atas menjadi

$3 dan analginya

$erak leh gaya gra-itasi $erak leh gaya listrik

$aya

Per"epatan

(e"epatan

Psisi

V. Data

Per"baan di lantai ba!ah 6lantai


5/8

(etinggian dari lantai 6m7

Selang !aktu jatuhT 6sekn7

TB6seknB7

$ra-itasig 6m'sB7

8,> 8,2C 8,@ 8,@8/> /,>

Per"baan di lantai atas 6lantai 17

(etinggian dari lantai

6m7

Selang !aktu jatuh

T 6sekn7

TB

6seknB7

$ra-itasi

g 6m'sB7

8,> 8,2C 8,

0

2 8,2/>/ 0,8>

8,@@0/ 0,8sB

g19 g1+g2+g3+g4+g5+g6+g7+g8 / n9 ,>@ ' 0

9 /,8 m's1. Analisis per"baan di lantai atas

g1 9 1.8,>'68,2C7B g5 9 1. m'sB

g3 9 1.< '68,@07B g7 9 1.'8,@@0/

9 0,>0 m'sB 9 0,8< m'sB

g4 9 1.


7/8

VIII. Jawaban Pertanyaan

Pertanyaan


8/8

2. 3angan lupa knsentrasi dalam melakukan per"baan

@. (erja sama yang baik dengan teman sekelmpk.

sebuah batu dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m

Documents