Gerak Vertikal : Pengertian, Macam, Ciri, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap

Posted on

Gerak Vertikal : Pengertian, Macam, Ciri, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap – Tahukah anda apa yang dimaksud dengan Gerak Vertikal ??? Jika anda belum mengetahuinya anda tepat sekali mengunjungi gurupendidikan.com. Karena pada kesempatan kali ini akan membahas tentang pengertian Gerak Vertikal, macam Gerak Vertikal, ciri Gerak Vertikal, dan rumus Gerak Vertikal beserta contoh soal Gerak Vertikal secara lengkap. Oleh karena itu marilah simak ulasan yang ada dibawah berikut ini.

Pengertian Gerak Vertikal

Gerak vertikal merupakan gerak benda yang arahnya vertikal tegak lurus dengan bidang horisontal. Lintasannya berupa garis lurus ke atas. Ketika sobat punya sebuah bola kasti yang sobat lemparkan ke atas maka pertama-tama akan terjadi peristiwa gerak vertikal ke atas bola menuju ke atas dengan lintasan lurus dan setelah bola kasti mencapai titik tertingginya bola akan jatuh (gerak jatuh bebas) dengan lintasan lurus pula.


Macam-Macam Gerak Vertikal

1. Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas ialah gerak jatuh yang hanya dipengaruhi oleh gaya tarik bumi dan bebas dari hambatan gaya-gaya lain. Gerak jatuh bebas termasuk GLBB dipercepat dengan kecepatan awal Vo = nol dan percepatan sebesar percepatan gravitasi (g).

Aplikasi nyata dari gerak lurus berubah beraturan dengan percepatan a positif (gerak lurus dipercepat dengan percepatan a tetap) ini ialah suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian h meter dengan kecepatan awal nol atau tanpa kecepatan awal. Percepatan yang dialami oleh benda tersebut ialah percepatan gravitasi bumi g (m/s2). Lintasan gerak benda ini berupa garis lurus. Gerak benda semacam ini yang disebut dengan gerak jatuh bebas.

Gerak jatuh bebas didefinisikan sebagai gerak suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu di atas tanah tanpa kecepatan awal dan dalam geraknya hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi.

gerak jatuh bebas

Rumus Gerak Jatuh Bebas
Gerak jatuh bebas bisa ditunjukkan sebuah benda jatuh tanpa kecepatan awal dari ketinggian h dan dipengaruhi oleh percepatan gravitasi g.

Secara matematis, gerak jatuh bebas ditulis:

vt = v0 + a.t

Karena v0 = 0 dan a = g, maka rumus di atas berubah menjadi:

vt = g.t

keterangan : vt = kecepatan (m/s), g = percepatan gravitasi (m/s2), dan t = waktu (s).

Adapun rumus untuk mencari suatu ketinggian benda (h) bisa mengganti persamaan gerak lurus berubah beraturan, sehingga di dapatkan persamaan ketinggian benda untuk gerak jatuh bebas yakni:

h = ½ g.t2

Untuk menentukan kecepatan benda yang jatuh bebas dari ketinggian h, dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:

vt 2 = 2gh

Contoh soal Gerak Jatuh Bebas

Suatu benda dilepaskan dari ketinggian 20 meter di atas tanah (g = 10 m/s^2). Berapakah kecepatan benda sesudah mencapai ketinggian 15 meter di atas tanah?
Penyelesaian:

Diketahui:

h1 = 20 m
h2 = 15 m
g = 10 m/s^2

Ditanyakan:

vt = ….?

Jawab:

h = h1 – h2
h = 20 – 15
h = 5 m
Kemudian dapat kita tentukan kecepatan akhirnya:

vt 2 = 2gh
vt 2 = 2.10.5
vt 2 =100
vt = Akar 100
vt =10 m/s
Jadi, kecepatan jatuh dari benda tersebut adalah 10 m/s.


2. Gerak Vertikal Ke Atas

Materi gerak vertikal ke atas berkaitan erat dengan materi gerak jatuh bebas maupun gerak lurus berubah beraturan. Gerak vertikal ke atas (GVA) ini benda mempunyai kecepatan awal. Benda akan mengalami perlambatan jika semakin meninggi. Pada ketinggian yang maksimum, benda akan berhenti sesaat dan akan jatuh ke bawah. Perhatikan contoh di bawah ini ketika seorang anak melempar bola ke atas, maka akan mencapai pada ketinggian tertentu dan akan jatuh lagi ke tangan si anak.

Karena benda bergerak ke atas maka benda melawan gravitasi sehingga mengalami perlambatan. Percepatan benda bernilai negatif karena berlawanan arah dengan percepatan gravitasi bumi. pada saat benda mencapai ketinggian maksimum, kecapatan benda sama dengan NOL. Atau kecepatan akhir benda adalah NOL. Berbeda pada kasus gerak jatuh bebas yang nilainya nol adalah kecepatan awalnya.

gerak vertikal ke atas

Ciri-Ciri Gerak Vertikal Ke Atas
Suatu benda dikatakan bergerak vertikal ke atas jika menunjukan ciri-ciri sebagai berikut :

  • Benda bergerak dengan lintasan berupa garis lurus dalam arah vertikal
  • Benda bergerak dari titik terendah ke titik tertinggi
  • Kecepatan benda berubah secara teratur (semakin menurun)
  • Kecepatan benda pada titik tertinggi (ketinggian maksimum) sama dengan nol
  • Benda mengalami perambatan (a=-g)

Rumus Gerak Vertikal Ke Atas
Rumus waktu yang diperlukan benda untuk mencapai ketinggian maksimum:
rumus gerak vertikal ke atas1
Rumus waktu yang diperlukan benda untuk jatuh kembali

rumus gerak vertikal ke atas
Keterangan :

tmaks = waktu benda untukmencapai ketinggian maksimum (s)
tc = waktu diperlukan oleh benda untuk jatuh kembali (s)
200%;”>v0 = kecepatan awal (m/s)
g = percepatan gravitasi (10 m/s2)
y = ketinggian benda (m)

Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas Ke Atas
Andi melempar bola ke atas dengan kecepatan 12 m/s. Pertanyaannya (a) waktu yang dicapai bola untuk mencapai ketinggian maksium. (b) berapa ketinggian yang dicapai oleh bola?

Jawab:

Diketahui:

v0 = 12 m/s g = 10 m/s2
(a) tmaks = v0 : g

penyelesaian

tmaks = 12 : 10 = 1,2 sekon
Jadi waktu untuk mencapai ketinggian maksimum adalah 1,2 sekon.

(b) y = v0t – ½ g t2
y = 12 x 1,2 – ½ x 10 x 1,22
y = 14,4 – 7,2
y = 7,2 m
jadi ketinggian yang dicapai benda adalah 7,2 meter.


3. Gerak Vertikal Ke Bawah

Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah. Sehingga persamaan-persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif.

gerak vertikal ke bawah

Ciri-Ciri Gerak Vertikal Ke Bawah
Pada dasarnya gerak jatuh bebas merupakan gerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal. itu artinya ciri-ciri vertikal ke bawah tidak jauh dari gerak jatuh bebas. Yang membedakan hanya besar kecepatan awal saja.

Suatu benda bergerak vertikal ke bawah jika mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

  • Benda bergerak atau dilemapar dari ketinggian tertentu diatas permukaan tanah
  • lintasan benda berpa garis lurus dalam arah vertikal
  • memiliki kecepatan awal
  • perhitungan benda dihitung dari titik tertinggi
  • Percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi (a=+g)

Rumus Gerak Vertikal Ke Bawah
Persamaan pada GVB diperoleh dari persamaan GLBB.
Vt = V0 + g.t
h = V0t + ½ gt2
Vt2= V02 + 2gh

Keterangan:
Vt = Kecepatan pada saat t (m/s)
V0 = Kecepatan awal (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian (m)
t = Waktu(s)

Contoh Soal Gerak Vertikal Ke Bawah
Bola dilempar vertikal kebawah dari sebuah bangunan bertingkat dengan kelajuan awal 10 m/s dan tiba ditanah setelah 2 sekon. Kelajuan bola ketika menyentuh tanah yaitu ???

Pembahasan:

Diketahui:
v0 = 10 m/s
t = 2 sekong = 10 m/s2

Ditanya: v = …???

Jawab:

v = v0 + g . t = 10 m/s + 10 m/s2 . 2 s = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/s

Jadi, kelajuan bola ketika menyentuh tanah 30 m/s

Itulah ulasan tentang  Gerak Vertikal : Pengertian, Macam, Ciri, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap Semoga apa yang diulas diatas bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terimakasih.

Baca juga refrensi artikel terkait lainnya disini :