Postingan ini membahas contoh soal gerak vertikal ke atas pembahasannya. Gerak vertikal ke atas mempunyai ciri-ciri yaitu gerak lurus ke atas, kecepatan awal tidak sama dengan nol (v0 ≠ 0), gerak diperlambat sebesar percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2) dan pada saat mencapai ketinggian maksimum kecepatan benda sama dengan nol (vt = 0). Rumus yang berlaku pada gerak vertikal ke atas sebagai berikut.
v = vo – g . th = vo t –
v2 = vo2 – 2 . g . h
hmaks =
hmaks =
Keterangan:
- v = kecepatan (m/s)
- vo = kecepatan awal (m/s)
- g = percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2)
- t = waktu (s)
- tmaks = waktu mencapai ketinggian maksimum (s)
- hmaks = ketinggian maksimum (m)
Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal gerak vertikal ke atas dibawah ini.
Contoh soal 1
Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Jika percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2) maka ketinggian maksimum bola atdalah…
A. 5 m
B. 10 m
C. 100 m
D. 200 m
E. 400 m
Pembahasan / penyelesaian soal
Pada soal ini diketahui:
- v0 = 10 m/s
- g = 10 m/s2
Untuk menghitung ketinggian maksimum kita gunakan rumus dibawah ini:
→ hmaks =→ hmaks =
→ hmaks =
Soal ini jawabannya A.
Contoh soal 2
Bola basket dilempat keatas dan mencapai ketinggian maksimum 10 m. Waktu yang diperlukan bola basket untuk mencapai ketinggian maksimum adalah … (percepatan gravitas 10 m/s2)
A. s
B. 2 s
C. 4 s
D. 5 s
E. 6 s
Pembahasan / penyelesaian soal
Pada soal ini diketahui:
- hmaks = 10 m
- g = 10 m/s2
Ketinggian maksimum bola dihitung dengan rumus dibawah ini:
→ hmaksimum =→ tmaks = √
→ tmaks = √
Soal ini jawabannya A.
Contoh soal 3
Sebuah benda dilempar keatas dan mencapai ketinggian maksimum 20 m. Kecepatan awal benda adalah … (g = 10 m/s2)
A. 5 m/s
B. 10 m/s
C. 15 m/s
D. 20 m/s
E. 40 m/s
Pembahasan / penyelesaian soal
Untuk menghitung kecepatan awal benda yang dilempar vertikal ke atas sebagai berikut:
→ vo = √ 2 . g . h→ vo = √ 2 . 10 . 20
→ vo = √ 400 = 20 m/s
Jadi kecepatan awal benda adalah 20 m/s. Soal ini jawabannya D.
Contoh soal 4
Sebuah batu dilempar keatas dengan kelajuan 40 m/s. Setelah 6 sekon batu dalam keadaan …
A. bergerak naik
B. tepat berada dipuncak
C. bergerak turun
D. tepat menyentuh tanah
E. sudah jatuh ditanah
Pembahasan / penyelesaian soal
Pada soal ini diketahui:
- v0 = 40 m/s
- t = 6 s
Untuk menjawab soal ini kita tentukan terlebih dahulu waktu mencapai ketinggian maksimum:
→ v = vo – g tKarena mencapai ketinggian maksimum maka v = 0 sehingga:
→ vo = g tmaks
→ 40 = 10 . tmaks
→ tmaks =
Jadi benda setelah 6 sekon dalam keadaan turun. Soal ini jawabannya C.
Contoh soal 5
Sebuah batu dilempar keatas dan kembali ke tempat asal setelah 4 sekon. Kecepatan awal batu adalah…
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s
Pembahasan / penyelesaian soal
Pada soal ini diketahui waktu batu dilempar dan kembali ke asal = 4 s. Maka waktu bola mencapai ketinggian maksimum adalah tmaks = 1/2 . 4s = 2 s. Dengan demikian kecepatan awal batu sebagai berikut:
→ v = vo – g . tmaks→ 0 = vo – 10 m/s2 . 2 s
→ vo = 20 m/s.
Jadi soal ini jawabannya B.
Contoh soal 6
Pada waktu yang bersamaan dua bola dilempar ke atas masing-masing dengan kecepatan v1 = 10 m/s dan v2 = 20 m/s. Jarak antara kedua bola pada saat bola 1 mencapai titik tertinggi adalah…
A. 10 m
B. 15 m
C. 20 m
D. 25 m
E. 30 m
Pembahasan / penyelesaian soal
Untuk menjawab soal ini kita tentukan terlebih dahulu ketinggian maksimum bola 1 sebagai berikut:
→ h1 maks =→ h1 maks =
Kemudian kita hitung tmaks dengan rumus sebagai berikut:
v = vo – g . t
0 = 10 – 10 . tmaks
tmaks =
Ketinggian bola 2 setelah 1 sekon sebagai berikut:
h = vo t –
h = 20 – 1/2 10 . 12 = 20 – 5 = 15 m
Jadi jarak bola 2 dengan bola 1 adalah 15 m – 5 m = 10 m
Jadi soal ini jawabannya A.