b. S = V t +
1
⁄
2
at
2
→ V
= 0 S = 0 +
1
⁄
2
. 2 . 4 = 4 m c. T = W
A
+ m
A
. a T = 40 + 4 . 2 = 48 N
Uji Pemahaman 2.4 Kerjakan soal berikut
1.
Berikan penjelasan kejadian gambar di atas 2. Sebuah benda dilempar ke atas pada bidang miring licin dengan
kecepatan awal 12 ms. Sudut kemiringan bidang terhadap bidang ter- hadap bidang datar = α tan α =
3
⁄
4
. Tentukan: a. waktu yang diperlukan benda untuk kembali ke posisi semula
b. jarak yang ditempuh benda mulai dilempar sampai kembali ke tem- pat pelemparan semula
c. kecepatan benda pada saat kembali ke tempat pelemparan semula
D. GERAK VERTIKAL
1. Gerak Jatuh Bebas
Gerak jatuh bebas adalah gerak jatuh yang hanya dipengaruhi oleh gaya tarik bumi dan bebas dari hambatan gaya-gaya lain.
Gerak jatuh bebas termasuk GLBB dipercepat dengan kecepatan awal V
o
= nol dan percepatan sebesar percepatan gravitasi g, sehingga berlaku
persamaan: a v
t
= g . t b S
t
=
1
⁄
2
. g . t
2
c h
t
= h
o
–
1
⁄
2
. g . t
2
d t = waktu untuk mencapai bidang
acuan t
h g
o
= 2
sebelum sesudah
Gaya pada
dinding Gaya
pada anda
h
o
h
t
S
t
A
B
C
Fisika SMAMA Kelas X
63
Gambar 2.27
Di unduh dari : Bukupaket.com
2. Gerak Vertikal ke Atas
Gerak vertikal ke atas termasuk GLBB diperlambat beraturan dengan kecepatan awal v
O
dan perlambatan sama dengan percepatan grafitasi a = -g
Dengan demikian berlaku persamaan:
a v
t
= v
o
– g . t c
b h
t
= v
o
. t –
1
⁄
2
gt
2
d Keterangan:
t
max
= waktu untuk mencapai ketinggian maksimum h
max
= tinggi maksimum yang dicapai
Contoh soal 2.5 1. Sebuah bola kasti dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 ms.
Jika g = 10 ms
2
, tentukan: a. ketinggian dan kecepatannya pada saat t = 1 sekon
b. waktu untuk mencapai tinggi maksimum c. ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola
d. kecepatan bola pada saat sampai pada posisi semula Penyelesaian:
Diketahui : v
o
= 20 ms g = 10 ms
2
Ditanya: a. h
t
dan v
t
untuk t = 1 sekon b. t
max
c. h
max
d. v
t
saat bola sampai pada posisi semula Jawab:
a h
v t gt
h v
v gt
v b t
v g
t o
t t
o t
o
. .
.
max
= −
= − =
= −
= −
= =
= =
1 2
20 5 15 20 10 10
20 10
2
2
m ms
sekon h
v g
o max
=
2
2 t
v g
o max
=
h
max
V
o
Gerak
64
Gambar 2.28
Di unduh dari : Bukupaket.com
2. Sebuah batu jatuh dari atas bangunan yang tingginya h meter di atas tanah. Kecepatan batu saat sampai di tanah = 20 ms. Jika g = 10 ms
2
, tentukan nilai h
Penyelesaian: Diketahui: v
t
= 20 ms g = 10 ms
2
Ditanya: h Jawab:
v
t
= g . t 20 = 10 . t
t = 2 sekon
Uji Pemahaman 2.5 Kerjakan soal berikut
1. Sebuah bola besi dijatuhkan bebas dari ketinggian tertentu di atas tanah. Ternyata pada saat ketinggian bola besi 75 m dari tanah mem-
punyai kecepatan 10 ms. Jika g = 10 ms
2
, hitunglah: a. waktu yang diperlukan oleh bola besi untuk sampai di tanah
b. kecepatan bola sesaat sampai di tanah. 2.
Bola A dan B satu garis lurus, keduanya berjarak 100 m. Bola A dijatuhkan bebas dan bola B dilempar ke atas dengan
kecepatan 50 ms. Jika g = 10 ms
2
, maka bilamana dan di mana kedua bola akan bertemu?
V
o
A
B
t h
g h
h h
2
2 4
2 10
2 40
20 =
= =
= m
c t
v g
d t v
g v
v gt
v
o o
t o
t
. .
max
= =
= =
= =
= −
= −
= − 2
400 20
20 2
40 10
4
20 40 20
2
m sekon
ms
Fisika SMAMA Kelas X
65
Di unduh dari : Bukupaket.com
- Jarak, panjang lintasan yang ditempuh oleh benda selama bergerak
- Perpindahan, perubahaan posisi suatu benda:
- Kelajuan rata-rata, jarak yang ditempuh dalam selang waktu tertentu
- Kecepatan rata-rata, perpindahan benda dalam selang waktu tertentu
- Percepatan, perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu:
- Gerak lurus beraturan GLB adalah gerak lurus dengan kecepatan tetap
- Gerak lurus berubah beraturan GLBB, adalah gerak lurus dengan kece-
patan berubah dengan beraturan
- Gerak melingkar, gerak dengan lintasan berbentuk lingkaran
- Posisi r benda yang bergerak melingkar yaitu r = R, θ
- Gerak melingkar beraturan GMB, gerak melingkar dengan kelajuan tetap.
θ ω ω
π π
π π
ω ω
ω =
= =
= =
= =
= =
= =
. R a
. R F
. a .
. R
s s
s
. t T
f v
R T
fR v
v R
m mv
R m
2 2
2 2
2 2
2 2
v v
a t s v t
at v
v as
t o
o t
o
= +
= +
= +
. .
1 2
2
2 2
2
s = v . t a
v t
→ →
= Δ
Δ v
s t
→ →
= Δ
Δ v
s t
= Δs s
s
→ →
→
= −
1 2
Gerak
66
R R
a a
n n
g g
Di unduh dari : Bukupaket.com
- Hukum I Newton disebut juga hukum kelembaman
syarat ΣF = 0 -
Hukum II Newton: ΣF = m . a -
Hukum III Newton disebut juga Hukum aksi – reaksi
- Berat benda W = m . g
- Gerak vertikal adalah gerak yang dipengaruhi oleh gaya tarik bumi
- Pada gerak jatuh bebas : v
o
= 0; a = g
- Pada gerak vertikal ke atas: a = -g
KATA KUNCI
v v
g h v t
g
t o
o
= =
− - t
t
2
1 2
v g
s g
t
= =
. t . t
2
1 2
Aksi = Reaksi
Fisika SMAMA Kelas X
67
- gerak translasi
- gerak rotasi
- kinematika partikel
- speedometer
- kelajuan
- kecepatan
- percepatan
- perlajuan
- gerak lurus
- gerak melingkar
- radian
- periode
- frekuensi
- kecepatan sudut
- gaya sentripetal
- dinamika partikel
- gaya berat
- konstanta gravitasi
Di unduh dari : Bukupaket.com
1. Seorang atlit maraton melaku- kan latihan lari dengan me-
ngelilingi lapangan sepak bola 5 kali. Jika satu kali putaran
menempuh jarak 360 m, maka jarak dan perpindahan yang
telah di tempuh pelari tersebut adalah ....
a. 1800 m dan 1800 m b. 1800 m dan 0
c. 0 dan 1800 m d. 360 m dan 360 m
e. 360 m dan 0
2. Seseorang berlari dari P ke Q yang berjarak 200 m lurus ke
barat dengan kelajuan tetap 4 ms. Kemudian orang itu ber-
gerak dari Q ke R yang berjarak 100 m lurus ke utara selama 50
s. Kecepatan rata-rata dari P ke R adalah ... ms.
a. √5
d. 160 b. 2√5
e. 100√5 c. 50
3. Sebuah titik partikel yang melakukan gerak melingkar
beraturan .... a. mempunyai kecepatan yang
arahnya selalu sama b. mempunyai percepatan yang
menuju pusat lingkaran c. mempunyai percepatan
yang menjauhi pusat lingkaran
d. tidak mempunyai per-
cepatan e. tidak mempunyai gaya sen-
tripetal 4.
Grafik di atas menunjukkan perpindahan s terhadap
waktu t dari gerak sebuah benda. Kecepatan rata-rata
benda tersebut adalah .... a. 0 ms
d. 40 ms b. 20 ms
e. 350 ms c. 30 ms
5.
Grafik di atas merupakan data dari kecepatan terhadap waktu
sehingga dapat diperoleh: 1 jarak tempuh = 40 m
2 perpindahan = 0 m 3 perlajuan = 5 ms
2
4 percepatan = -10 ms
2
Pernyataan yang benar adalah ....
a. 1, 2, dan 3 b. 1, 2, dan 4
c. 1 dan 3 d. 2 dan 4
e. 1, 2, 3, dan 4
1 2
3 4
10 20
-10 -10
Vms
ts
25
V m
t sekon
600 300
10 15
20 30
Gerak
68
U
JI KOMPETENSI
A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar
