FISIKA 11

Gambar 3.19 Gerak jatuh bebas
Tips T r i k
108
&
Saat benda mengalami
gerak jatuh bebas, akan
terjadi beberapa keadaaan.
• Pada kedudukan awal,
kelajuan awal sama
dengan nol, sehingga
Ek = 0 dan Ep maks = E m .
• Keadaan selanjutnya,
energi potensial berkurang
dan berubah
menjadi energi kinetik,
pada setengah perjalanannya
Ep = Ek dan
Em = Ep + Ek
• Ketika menyentuh tanah
(bidang acuan) dan
Ep = 0 dan Ek maks = Em.
h
A
B
Fisika Kelas XI
energi kinetiknya nol. Akan tetapi energi potensialnya maksimal. Ketika
benda sampai di lantai atau bidang acuan, kelajuannya menjadi maksimal
dan energi kinetiknya juga maksimal. Sementara energi potensialnya sama
dengan nol.
Pada gerak jatuh bebas dari A ke B, berlaku Hukum Kekekalan Energi
Mekanik sebagai berikut.
EKA +EPA = EKB + EPB 1 2
0 + mghA = 1mv
B + mgh 2 B
0 + mghA = 2 mvB + mghB
2 2
vB = 2g
( h A − hB
)
2
vB = 2g
( h A − hB
)
vB = 2g
( hA − hB
)
vB = 2g
( hA − hB
)
v = 2ghA
v = 2ghA
Keterangan:
vB = kelajuan benda (m/s)
hB = tinggi benda 1 2(m)
0 + mgh
hA = tinggi A = mv
benda B + mgh
mula-mula B
2
(m)
2
Jika vB = posisi 2g
( hB A −adalah
hB
) ketika bola mencapai lantai (hB = 0), maka
kelajuan v = bola 2ketika
g ( h −menyentuh
h ) lantai adalah:
B A B
v = 2gh
A
Persamaan tersebut berlaku jika benda tidak diberi kecepatan awal.
Jika benda dijatuhkan dengan kecepatan v 0 (benda dihempaskan), berlaku
persamaan:
EKA +EPA = EKB + EPB 1 2 1 2
1mv
0 + mgh = mv + mgh
2 A 1 B 2 B
2 mv 2
0 + mghA = mvB + mghB
2 2
v
2
B = v0 + 2g
( hA −
2
hB
)
2 2
vB = v0 + 2g
( hA − hB
)
2
vB = v0 + 2g
( hA − hB
)
2
v1 = 2 2
2 B v
2 0 + g ( h1− h 2
mv A B )
0 + mgh
v = v0 + 2gh
A = mvB + mghB
2
2 2
v 2 = v02 + 2gh
2
Sehingga vv= B = v v0 0 + kelajuan 2 2gh
g ( hA −benda
hB
) saat sampai di lantai dapat dicari dengan
2
persamaan, v = v0 2+
2gh
v = v + 2g
( h − h )
v
B 0
A B
2
2
= v + 2gh
0
2
v = v + 2gh
0
Keterangan:
v = kelajuan benda (m/s)
v 0 = kelajuan awal (m/s)
Persamaan tersebut sama dengan persamaan gerak vertikal ke atas,
hanya saja g bernilai positif.
Sebagai ajang untuk mengasah keterampilan kalian, kerjakan
Ekspedisi berikut.