15 Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas beserta Rumus dan Pembahasannya

9. Sebuah peti terlepas dari derek dan jatuh bebas ke tanah selama 3 detik. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², tentukan kecepatan peti saat menyentuh tanah!

Pembahasan:

Diketahui:

• t = 3 s
• g = 10 m/s²
• v₀ = 0

Rumus kecepatan jatuh bebas: v = g × t

Hitung:

v = 10 × 3
v = 30 m/s

Jawaban: Kecepatan peti saat menyentuh tanah adalah 30 m/s.

10. Sebuah apel dijatuhkan dari atas menara tanpa kecepatan awal. Jika waktu yang dibutuhkan apel untuk mencapai tanah adalah 5 detik, tentukan tinggi menara tersebut! (g = 10 m/s²)

Pembahasan:

Diketahui:

• v₀ = 0
• t = 5 s
• g = 10 m/s²

Rumus jatuh bebas: h = ½ g t²

Hitung:

h = ½ × 10 × (5)²
h = 5 × 25
h = 125 m

Jawaban: Tinggi menara tersebut adalah 125 meter.

Contoh Soal Bagian Gerak Jatuh Bebas – 3

11. Dua buah apel dan jeruk dijatuhkan secara bersamaan dari ketinggian h₁ dan h₂. Jika perbandingan ketinggian h₁ : h₂ = 9 : 4, tentukan perbandingan waktu jatuh kedua buah tersebut!

Pembahasan:

Rumus waktu jatuh bebas: t = √(2h / g)

Maka perbandingan waktu jatuh: t₁ : t₂ = √(h₁) : √(h₂)

Substitusi nilai:

t₁ : t₂ = √9 : √4
t₁ : t₂ = 3 : 2

Jawaban: Perbandingan waktu jatuh apel dan jeruk adalah 3 : 2.

12. Sebuah bola ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 60 m/s. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², tentukan ketinggian maksimum yang dicapai bola!

Pembahasan:

Diketahui:

• v₀ = 60 m/s
• g = 10 m/s²

Rumus ketinggian maksimum: h = v₀² / (2g)

Hitung:

h = 60² / (2 × 10)
h = 3600 / 20
h = 180 m

Jawaban: Ketinggian maksimum yang dicapai bola adalah 180 meter.

13. Dua orang atlet melempar bola ke atas dari tanah dengan perbandingan kecepatan awal 2 : 3. Tentukan perbandingan tinggi maksimum yang dicapai kedua bola!

Pembahasan:

Rumus tinggi maksimum: h = v₀² / (2g)

Maka perbandingan tinggi maksimum hanya bergantung pada kuadrat kecepatan awal:

h₁ : h₂ = v₀₁² : v₀₂²

Substitusi perbandingan kecepatan awal:

h₁ : h₂ = 2² : 3²
h₁ : h₂ = 4 : 9

Jawaban: Perbandingan tinggi maksimum kedua bola adalah 4 : 9.

14. Sebuah mangga jatuh dari pohon setinggi 80 meter tanpa kecepatan awal. Tentukan:

a. Kecepatan mangga sesaat ketika menyentuh tanah.
b. Waktu yang dibutuhkan mangga untuk sampai ke tanah.
(g = 10 m/s²)

Pembahasan:

Diketahui:

• h = 80 m
• v₀ = 0
• g = 10 m/s²

a. Kecepatan saat menyentuh tanah

Rumus: v² = 2 g h

v² = 2 × 10 × 80
v² = 1600
v = √1600 = 40 m/s

b. Waktu jatuh

Rumus: h = ½ g t²

80 = ½ × 10 × t²
80 = 5t²
t² = 16
t = √16 = 4 s

Jawaban:
a. Kecepatan mangga saat menyentuh tanah adalah 40 m/s.
b. Waktu yang dibutuhkan mangga untuk sampai ke tanah adalah 4 detik.

15. Sebuah bola dijatuhkan dari puncak menara tanpa kecepatan awal (jatuh bebas). Setelah 6 detik bola tersebut sampai di tanah. Tentukan:

a. Tinggi menara tersebut.
b. Kecepatan bola saat menyentuh tanah.
(g = 10 m/s²)

Pembahasan:

Diketahui:

• t = 6 s
• v₀ = 0
• g = 10 m/s²

a. Tinggi menara

Rumus: h = ½ g t²

h = ½ × 10 × 6²
h = 5 × 36
h = 180 m

b. Kecepatan saat menyentuh tanah

Rumus: v = g × t

v = 10 × 6
v = 60 m/s

Jawaban:

a. Tinggi menara adalah 180 meter.
b. Kecepatan bola saat menyentuh tanah adalah 60 m/s.

Penutup

Mulai dari pembahasan hingga contoh soal gerak jatuh bebas dan pembahasannya tadi semoga bisa membantumu memahami materi, ya.

Setelah ini, yuk, lanjut belajar dengan berbagai contoh soal mapel lain yang tersedia gratis di blog Mamikos! 😉

---