mekanika-4(gerak vertikal)

Konsep yang akan kita pelajari kali ini adalah lanjutan dari gerak lurus, persamaan yang digunakan bentuknya sama dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) untuk gerak horisontal. Hanya beberapa simbol yang perlu kita rubah, yaitu a diganti g, s diganti h dan sebagaimana dalam bab GLBB nilai percepatan dapat bernilai (+) = dipercepat, saat benda bergerak ke bawah atau bernilai (-) = diperlambat, saat benda bergerak ke atas.

dari persamaan di atas dapat kita ubah dalam bentuk yang lebih sederhana pada masing-masing gerak vertikal.
 

1. Gerak Vertikal ke Atas :

Nilai percepatan ( g ) pada gerak vertikal ini bernilai negatif (-), yang perlu diingat pada saat mencapai titik tertinggai (h maximum)  kecepatan benda sama dengan nol (V = 0),

  

1. Gerak Vertikal ke bawah :

Nilai percepatan (g) dalam gerak vertikal ini adalah positif (+), dalam gerak ini dapat dibagi jadi dua : GJB (gerak jatuh bebas) dan gerak vertikal ke bawah biasa. Perbedaan dari kedua gerak ini adalah tergantung dari kecepatan awal benda, jika Vo = 0 disebut GJB dan saat Vo ≠ 0 disebut gerak vertikal ke bawah biasa.

1. GJB (Vo = 0) :

            berikut adalah persamaannya 

            

1.  Gerak vertikal ke bawah biasa ( Vo ≠ 0 ) :

               berikut adalah persamaanya

           

Tips : " semua persamaan gerak vertikal jangan dihafal semua pahami konsep geraknya, apakah percepatan (g) bernialai positif (+) atau bernilai negatif (-). Semua persamaan di atas hanya untuk memberikan ilustrasi saja "

Contoh Soal :

1.   Batu dijatuhkan dari puncak menara setinggi 40 meter di atas tanah. Jika g = 10 m/s², kecepatan batu saat menyentuh tanah adalah …

Penyelesaian :

Trick : “ gerak ini adalah termasuk GJB karena Vo = 0 “

          

2.    Sebelum melompat vertical, seekor lumba-lumba bergerak dalam lingkaran untuk memperoleh kecepatan tertentu. Massa lumba – lumba tersebut 200 kg. Dengan mengatur ekornya, lumba – lumba itu meninggalkan permukaan air dengan kecepatan tertentu. Jika tinggi loncatan lumba – lumba tersebut adalah 1,8 m, kecepatan pada waktu akan melompat adalah … ( g = 10 m/s² ).

Penyelesaian :

Tips : “ pada saat di titik tertinggi kecepatan benda adalah nol (0) dan saat kembali jatuh ke tanah, jarak yang ditempuh benda adalah sama dengan h_max – nya. Karena jarak yang ditempuh sama kita dapat menyelesaikan soal diatas menggunakan GJB “

                

3.       Pada waktu bersamaan dua buah bola dilempar ke atas, masing-masing dengan kecepatan v₁ = 10 m/s (bola 1) dan v₂ = 20 m/s (bola 2). Jarak antara kedua bola saat bola 1 mencapai titik tertinggi adalah …

Penyelesaian :

Trick :  “ inti dari soal ini adalah bola 1 saat di titik tertinggi, artinya saat  waktu t sekon bola 1 untuk mencapai titik tertinggi,sedangkan bola 2 mencapai jarak tertentu. Sehingga jarak kedua bola merupakan selisih ketinggian h_max bola 1 terhadap ketinggian bola 2 saat t tersebut “

Bola 1 :

                                 

  

Bola 2 :