Konsep Gerak Jatuh Bebas beserta Rumus dan Contoh Soalnya

Ilustrasi konsep gerak jatuh bebas. Foto: Unsplash

Gerak jatuh bebas adalah salah satu kejadian dalam kehidupan sehari-hari yang sering dipelajari pada ilmu Fisika. Umumnya, konsep gerak jatuh digunakan untuk mengukur kedalaman jurang dan tinggi sebuah gedung.

Gerak jatuh bebas sangat dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Menariknya, gerakan pada benda ini bisa terjadi tanpa perlu kecepatan awal untuk terjun ke bawah.

Konsep Gerak Jatuh Bebas

Ilustrasi konsep gerak jatuh bebas. Foto: Unsplash

Benda yang mengalami gerak jatuh bebas dianggap tidak memiliki gaya gesekan baik dari udara maupun dari yang lain. Konsep gerak jatuh bebas ini merupakan bentuk gerakan benda jatuh dalam kondisi tidak memiliki kecepatan awal.

Pada dasarnya, gerak jatuh bebas sama dengan gerak lurus berubah beraturan. Pasalnya, saat benda yang dijatuhkan dengan kedua gerakan tersebut, maka kecepatannya semakin besar.

Rumus Gerak Jatuh Bebas

Ilustrasi rumus gerak jatuh bebas. Foto: Unsplash

Mengutip dari buku Konsep Dasar IPA karya Arief Rahman Hakim dkk (2022:29), ciri utama dari gerak jatuh bebas, yaitu tidak memiliki kecepatan awal atau V0 = 0. Kemudian arah percepatan gravitasi dari gerakan ini ini ke bawah sehingga bertanda positif atau a = g.

Berdasarkan ciri di atas, maka rumus dari gerak jatuh bebas dapat terbentuk sebagai berikut.

Keterangan:

Vt = kecepatan pada saat t detik

g = percepatan gravitasi bumi

t = waktu

X = h = jarak yang ditempuh selama t detik atau ketinggian

Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas

Ilustrasi contoh soal gerak jatuh bebas. Foto: Unsplash

Ada beberapa contoh soal yang bisa diselesaikan dengan menggunaka rumus gerak jatuh bebas di atas. Adapun salah satu contoh soal dan penyelesaiannya bisa diketahui sebagai berikut.

Sebuah paku dilepaskan dari ketinggian 40 meter di atas tanah (g = 10 m/s²). Berapa kecepatan benda sesudah mencapai ketinggian 20 meter di atas tanah?

Penyelesaian:

Diketahui:

h1 = 40 m

h2 = 20 m

g = 10 m/s²

Ditanya:

vt =...?

Jawab:

h = h1 - h2

h = 40 - 20

h = 20 m

Setelah itu, tentukan kecepatan akhirnya.

v . t² = 2 . g . h

v . t² = 2 . 10 . 20

v . t² = 400

v . t = √400

v. t = 20 m/s²

Jadi, kecepatan jatuh paku adalah 20 m/s²

Baca juga: Mengenal Rumus Hukum Gauss dalam Fisika

Ulasan mengenai konsep gerak jatuh bebas di atas penting untuk diketahui. Adanya gerakan ini berguna untuk mengukur ketinggian serta kedalaman dari sebuah benda. (NTA)