6 Contoh Soal Gerak Vertikal ke Bawah dan Pembahasannya, Yuk Pelajari di Rumah

JAKARTA, iNews.id - Contoh soal gerak vertikal ke bawah dan pembahasannya ini bisa dipelajari secara mandiri di rumah. Gerak vertikal ke bawah adalah salah satu materi dalam mata pelajaran Fisika.

Gerak vertikal atau GVB adalah gerak benda-benda atau suatu benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dari suatu ketinggian tertentu yang mengarah ke bawah searah gravitasi dan mempunyai kelajuan awal tertentu (V0≠0).

Namun, yang membedakan antara gerak vertikal ke bawah dan gerak jatuh bebas terletak pada nilai kelajuan awal, dimana gerak jatuh bebas tidak memiliki kelajuan awal.

Untuk memahami lebih jelas mengenai gerak vertikal ke bawah, berikut adalah beberapa contoh soal gerak vertikal ke bawah berikut dengan pembahasannya, yang dikutip dari laman soal fismat dan sumber lainnya, Senin (20/11/2023).

Hamas Senang Turki Akan Tangkap PM Israel Benjamin Netanyahu atas Genosida Gaza

Contoh Soal Gerak Vertikal ke Bawah dan Pembahasannya

1. Seorang melempar buah semangka dari sebuah ruko berlantai tiga kebawah dengan kelajuan awal 20 m/s dan tiba di tanah setelah 3 sekon. Tentukan berapakah kelajuan semangka ketika menyentuh tanah dengan percepatan gravitas 10 m/s²?
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s(e)

Pembahasan:
kelajuan awal (v0) = 20 m/s
waktu tiba ditanah (t) = 3 s
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²

Yang ditanyakan adalah kelajuan akhir (vt), sehingga rumusnya sebagai berikut:
Vt = V0 + g x t
Vt = 20 + (10) x (3)
Vt = 50 m/s

2. Diketahui terdapat sebuah bangunan setinggi 60 meter, sebuah bola dilemparkan vertikal ke bawah dengan kelajuan 20 m/s. Tentukan selang waktu bungkusan mencapai tanah?
A. 3 s
B. 4 s
C. 5 s
D. 4,4 s
E. 2 s

Pembahasan
Diketahui :
h = 60 meter
vo = 20 m/s
g = 10 m/s2
Yang ditanyakan adalah selang waktu (t), sehingga rumusnya sebagai berikut:
Agar lebih mudah, perlu dicari nilai dari kelajuan akhir terlebih dahulu:
Vt = V0 + g x t
Vt² = V0² + 2 x g x h
Vt² = 20² + 2 x 10 x 60
Vt² = 400 + 1200
Vt² = 1600
Vt = 40 m/s

Kemudian:
Vt = V0 + g x t
40 = 10 + 10 x t
40 - 10 = 10 t
30 = 10 t
t = 30/10
t = 3 sekon

3. Sebuah batu dilempar ke bawah dari sebuah gedung bertingkat dengan kecepatan awal 10m/s. Jika batu tiba di tanah dalam wakru 2 sekon, maka kecepatan batu ketika tiba di tanah adalah?
A. 50 m/s
B. 40 m/s
C. 30 m/s
D. 20 m/s
E. 10 m/s

Pada soal ini diketahui:
V0= 10 m/s
t= 2 s
g= 10 m/s
Yang ditanyakan adalag kecepatan (v), sehingga:
V=V0 + g x t
V=10 m/s + 10 m/s2 x 2s = 10 m/s + 20 m/s
v= 30 m/s

4. Seorang anak melempar batu ke dalam sumur dengan kecepatan awal 5 m/s. Jika batu menyentuh permukaan air sumur dalam waktu 2 sekon maka kedalaman sumur tersebut adalah?
A. 50 m
B. 40 m
C. 30 m
D. 20 m
E. 10 m

Diketahui:
V0= 5 m/s
t= 2 s
Yang ditanyakan adalah ketinggian sumur (h), sehingga:
h= V0 x t+1/2 x g x t2
h= 5 m/s x 2s +1/2 x 10 m/s2 x (2s)2
h= 10 m + 20 m
h= 30 m

5. Bola A dilempar ke bawah dari ketinggian 160 m dengan kecepatan awal 10 m/s. Pada saat yang bersamaan, benda dilempar ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Kedua bola akan bertumbukan pada ketinggian?
A. 10 m
B. 20 m
C. 30 m
D. 40 m
E. 50 m

Dari soal di atas, diperoleh persamaan sebagai berikut:
160-h = V0A x t + 1/2 x g x t2
h= V0B t - 1/2 x g x t2
atau
160-h = 10t + 5t2 (persamaan 1)
h= 30t - 5t2 (persamaan 2)
Subtitusi persamaan 2 ke persamaan 1:
160 - (30t-5t2) = 10t + 5t2
160 - 30 t + 5t2= 10t + 5t2
160= 10y + 30t = 40t
t= 160/40 =4s
Hasil di atas menunjukkan kedua bola bertumbukan setelah 4 sekon. Untuk menghitung ketinggian kita subtitusi t=4s ke persamaan 2 seperti di bawah:
h= 30t - 5t2
h= 30 x 4 - 5 x 42
h= 120 - 80
h= 40 m

6. Sebuah bola dilempar ke bawah dengan kecepatan awal 40 m/s dari puncak sebuah menara setinggi 100 m. Kecepatan bola ketika mencapai tanah adalah?
A. 20 m/s
B. 30 m/s
C. 40 m/s
D. 50 m/s
E. 60 m/s

Dari soal tersebut diketahui:
V0= 40
g= 10 m/h2
h= 100
Dengan demikian, rumusnya sebagai berikut:
V2 = V02 + 2 g x h
V2 = 402 + 2 x 10 x 100
V2= 1600 + 2000 = 3600
V=
V= 60 m/s

Demikianlah informasi dan penjabaran mengenai contoh-contoh soal gerak vertikal ke bawah dan pembahasannya, semoga bermanfaat.