15 Contoh Soal Gerak Vertikal ke Bawah beserta Jawabannya untuk Bahan Belajar

Pernah melihat benda yang dijatuhkan seseorang kemudian memikirkan alasan mengapa terlihat semakin cepat?

Ternyata, pada kasus gerak vertikal ke bawah kejadian-kejadian tersebut bisa dihitung dengan rumus. 🤾⚽

Ingin belajar lebih banyak mengenai materi tersebut? Simak informasi contoh soal gerak vertikal ke bawah beserta jawabannya berikut ini.

Contoh Soal Gerak Vertikal ke Bawah Beserta Jawabannya

Baca Juga :

5 Contoh Soal Vektor Fisika Kelas 11 Kurikulum Merdeka dan Pembahasannya

Sebelum membahas contoh soal tentang gerak vertikal ke bawah, ketahui terlebih dahulu definisinya melalui ilustrasi berikut.

Bayangkan kamu sedang berdiri di balkon, lalu kamu menjatuhkan bola basket. Bolanya tidak bergerak ke arah kanan, kiri, ataupun berbelok. Tapi, tetap jatuh lurus ke bawah.

Bola basket tersebut memiliki kecepatan awal yang berasal dari tanganmu, kemudian bergerak semakin cepat akibat tarikan kuat gravitasi bumi. Itulah sebabnya, bola basket yang kamu jatuhkan semakin lama semakin cepat dan disebut gerak vertikal ke bawah.

Baca Juga :

15 Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas beserta Rumus dan Pembahasannya

Gerak vertikal ke bawah (GVB) termasuk kategori gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dan bukan gerak lurus beraturan (GLB). Gerak tersebut dimulai dari posisi awal pada ketinggian tertentu, kemudian menuju titik terendah (misalnya permukaan tanah).

Gerak vertikal ke bawah tidak sama seperti gerak jatuh bebas. Pada gerak jatuh bebas tersebut, kecepatan awal benda sama dengan nol (v0 = 0). Sementara pada gerak vertikal ke bawah yang merupakan GLBB dengan arah vertikal, kecepatan benda tidak sama dengan nol (v0 ≠ 0) dan mengalami percepatan sebesar percepatan gravitasi bumi (a=g ≈ 9,8 m/s² atau 10 m/s²).

Baca Juga :

14 Contoh Soal Kecepatan Jarak dan Waktu beserta Jawabannya Lengkap

Rumus Gerak Vertikal ke Bawah

Kecepatan akhir
v = v₀ + gt
Jarak tempuh
s = v₀t + ½gt²
Hubungan kecepatan dan jarak
v² = v₀² + 2gs

Sudah punya gambaran terkait konsep gerak vertikal ke bawah? Yuk, coba kerjakan soal-soal yang mencakup gerak jatuh bebas sebagai bagian dari gerak vertikal ke bawah berikut.

Tingkat Kesulitan: Mudah

Soal 1

Seorang siswa berdiri di atas gedung sekolah untuk menikmati pemandangan. Ia kemudian menjatuhkan sebuah kerikil ke arah tanah. Ketinggian gedung sekolah tersebut adalah 20 meter. Jika hambatan udara diabaikan, berapakah waktu yang dibutuhkan kerikil tersebut untuk mencapai tanah?

A. 1 sekon
B. 2 sekon
C. 3 sekon
D. 4 sekon

Jawaban: B. 2 sekon
Pembahasan:
Karena kerikil dijatuhkan bebas, maka digunakan rumus jarak jatuh: h = ½ g t²
Diketahui:
h = 20 m
g = 10 m/s²
Substitusi nilai tersebut ke dalam rumus:
20 = ½ × 10 × t²
20 = 5t²
t² = 4
t = 2 sekon

Soal 2

Seorang penjaga menara menjatuhkan sebuah batu kecil dari puncak menara tanpa kecepatan awal. Setelah 3 sekon, batu kecil masih dalam perjalanan menuju tanah. Berapakah kecepatan batu kecil tersebut setelah 3 sekon?

A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s

Jawaban: C. 30 m/s
Pembahasan:
Rumus kecepatan pada gerak vertikal ke bawah: v = g t
Diketahui:
g = 10 m/s²
t = 3 s
v = 10 × 3
v = 30 m/s

Soal 3

Sebuah benda dijatuhkan dari atas gedung parkiran bertingkat sebuah mall dengan ketinggian 45 meter. Benda tersebut dilepaskan dari keadaan diam dan bergerak vertikal ke bawah.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan benda untuk sampai ke tanah?

A. 2 sekon
B. 3 sekon
C. 4 sekon
D. 5 sekon

Jawaban: B. 3 sekon
Pembahasan:
Gunakan rumus jarak: h = ½ g t²
Diketahui:
h = 45 m
g = 10 m/s²
45 = ½ × 10 × t²
45 = 5t²
t² = 9
t = 3 sekon

Soal 4

Sebuah buah kelapa yang sudah matang jatuh bebas dari pohon kemudian menyentuh tanah setelah bergerak selama 4 sekon. Selama gerakannya, buah kelapa hanya dipengaruhi oleh gravitasi. Berdasarkan data tersebut, berapa kecepatan buah kelapa tepat sebelum menyentuh tanah?

A. 20 m/s
B. 30 m/s
C. 40 m/s
D. 50 m/s

Jawaban: C. 40 m/s
Pembahasan:
Rumus kecepatan: v = g t
Diketahui:
g = 10 m/s²
t = 4 s
v = 10 × 4
v = 40 m/s

Soal 5

Sebuah benda dijatuhkan oleh anak secara vertikal ke bawah dari sebuah kapal yang sedang berhenti di atas laut. Ketika menyentuh permukaan air, kecepatan benda tersebut sebesar 20 m/s. Berapa lama waktu yang dibutuhkan benda tersebut sejak dilepaskan anak hingga menyentuh air?

A. 1 sekon
B. 2 sekon
C. 3 sekon
D. 4 sekon

Jawaban: B. 2 sekon
Pembahasan:
Gunakan rumus kecepatan: v = g t
Diketahui:
v = 20 m/s
g = 10 m/s²
20 = 10t
t = 2 sekon