Ringkasan Materi Tentang Gerak Vertikal Ke Atas Disertai Dengan Contoh Soal dan Pembahasannya

24/01/202325/01/2023 Salverius Jagom

Pengertian dan Rumus Gerak Vertikal Ke Atas

Gerak vertikal ke atas merupakan gerak benda yang dilempar ke atas dengan kecepatan awal (v₀) dan gesekan udara diabaikan.

Gerak vertikal ke atas merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) yang mengalami perlambatan. Gerak vertikal ke atas mengalami perlambatan dikarenakan arah percepatan dari gerak vertikal ke atas berlawanan dengan arah percepatan gravitasi.

Persamaan yang berlaku pada gerak vertikal ke atas antara lain:

Contoh Soal Gerak Vertikal Ke Atas dan Pembahasannya

1. Sebuah benda dilemparkan vertikal ke atas dan mencapai titik tertinggi 20 m. Kecepatan awal benda tersebut adalah…

A.5 m/S

B. 10 m/s

C. 20 m/s

D. 40 m/s

E. 50 m/s

Penyelesaian:

Dari isi soal nomor 1 di atas, kita ketahui bahwa benda dilempar vertikal keatas dan mencapai titik tertinggi pada ketinggian 20 meter. Dan nilai percepatan gravitasi yang kita gunakan untuk menyelesaiakn soal ini adalah 10 m/s².

Nilai besaran yang harus kita cari tahu adalah kecepatan awal benda.

Selanjutnya, mari kita tulis besaran-besaran fisika yang nilainya diketahui disoal agar kita bisa mencari tahu kecepatan awal benda sehingga mencapai titik tertinggi 20 meter.

Rumus yang kita gunakan adalah rumus dari ketinggian maksimum, yakni:

Setelah kita ketahui rumus yang kita gunakan, maka langkah selanjutnya adalah mensubtitusi nilai dari besaran-besaran yang dinyatakan pada rumus, dan memulai perhitungan.

Jadi, kecepatan awal benda sehingga mencapai titik tertinggi 20 meter adalah 20 m/s.

Jawaban ( C )

2. Sebuah benda ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Jika g = 10 m/s², maka ketinggian maksimum yang dicapai benda adalah ….

A. 80 m

B. 75 m

C. 70 m

D. 65 m

E. 50 m

Penyelesaian:

Dari isi soal nomor 2 yang telah disebutkan di atas, kita ketahui bahwa benda ditembak vertikal keatas dengan kecepatan awalnya sebesar 40 m/s, dan nilai percepatan gravitasinya adalah 10 m/s².

Nilai besaran yang harus kita cari tahu dari soal nomor 2 diatas adalah ketinggian maksimum yang dicapai benda yang ditembakkan vertikal ke atas.

Selanjutnya, mari kita tulis besaran-besaran fisika yang nilainya diketahui disoal agar kita bisa mencari tahu ketinggian maksimum yang dicapai benda yang ditembak vertikal keatas dengan kecepatan awal sebesar 40 m/s.

Besaran yang telah diketahui nilainya adalah

Adapun rumus ketinggian maksimum yang kita gunakan adalah

Kita lanjutkan langkah berikut adalah mensubtitusi nilai dari besaran-besaran yang dinyatakan pada rumus, dan memulai perhitungan;

Jadi, ketinggian maksimum yang dicapai benda yang ditembak vertikal keatas dengan kecepatan awal sebesar 40 m/s adalah 80 meter.

Jawaban (A)

3. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s, maka ketinggian bola saat t = 3 s saat mulai dilempar adalah …. (g = 10 m/s²).

A. 65 m

B. 70 m

C. 75 m

D. 85 m

E. 90 m

Penyelesaian:

Dari isi soal nomor 3 yang tertulis di atas, kita ketahui bahwa benda dilempar vertikal keatas dengan kecepatan awalnya sebesar 40 m/s, nilai percepatan gravitasinya adalah 10 m/s², serta waktu yang tercatat adalah 3 sekon atau 3 detik.

Nilai besaran yang harus kita cari tahu dari soal nomor 3 diatas adalah ketinggian yang dicapai benda yang ditembakkan vertikal ke atas tepat saat 3 detik.

Selanjutnya, mari kita tulis besaran-besaran fisika yang nilainya diketahui disoal agar kita bisa mencari tahu ketinggian yang dicapai benda yang ditembak vertikal keatas dengan kecepatan awal sebesar 40 m/s tetap setelah 3 detik kemudian.

Besaran yang telah diketahui nilainya adalah

Adapun rumus ketinggian yang kita gunakan adalah

Selanjutnya mari kita subtitusi masuk nilai besaran-besaran fisika yang telah diketauhi sebelumnya:

Jadi, ketinggian yang dicapai benda yang ditembak vertikal keatas dengan kecepatan awal sebesar 40 m/s tetap setelah 3 detik kemudian adalah 75 meter.

Jawaban (C)

4. Benda bermassa 5 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. besarnya energi potensial di titik tertinggi yang dicapai benda adalah …. (g = 10 m/s²)

A. 200 J

B. 250 J

C. 300 J

D. 350 J

E. 400 J

Penyelesaian:

Kita lanjut pembahasan soal fisika ke nomor 4. Dari soal nomor 4 yang tertulis di atas, kita ketahui bahwa benda dilempar vertikal keatas dengan kecepatan awalnya sebesar 10 m/s, benda tersebut memiliki massa sebesar 5 kg, dan nilai percepatan gravitasinya adalah 10 m/s².

Nilai besaran yang harus kita cari tahu dari soal nomor 4 diatas adalah energi potensial di titik tertinggi yang dicapai benda.

Selanjutnya, mari kita tulis besaran-besaran fisika yang nilainya diketahui disoal agar dapat membantu kita untuk mencari tahu besarnya energi potensial di titik tertinggi yang dimiliki benda yang bermassa 5 kg yang dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s.

Besaran yang telah diketahui nilainya adalah

Selanjutnya, yang mau kita cari tahu dari soal nomor 4 diatas adalah energi potensial di titik tertinggi atau energi potensial saat ketinggian maksimum?

Langkah pertama yang kita lakukan adalah mencari nilai dari ketinggian maksimum yang dicapai benda tersebut adalah

Setelah kita ketahui ketinggian maksimum, maka selanjutnya kita menghitung besarnya energi potensial benda adalah

Jadi, besarnya energi potensial di titik tertinggi yang dimiliki benda yang bermassa 5 kg yang dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s adalah 250 Joule.

Jawaban (B)

5. Sebuah peluru ditembakkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal v₀, percepatan gravitasi g. Tinggi maksimum yang dapat dicapai peluru adalah….

Penyelesaian:

Mari kita lanjut pembahasan soal fisika ke nomor 5. Dari soal nomor 5 yang tertulis di atas, kita ketahui bahwa peluru ditembak vertikal keatas dengan kecepatan awalnya sebesar v₀, dan percepatan gravitasinya g.

Besaran yang telah dinyatakan pada soal nomor 5 adalah

Dan yang kita cari tahu adalah ketinggian maksimum?

Ketinggian yang dicapai adalah

Jawaban (C)

6. Sebuah bola dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Jika percepatan gravitasinya adalah 10 m/s², berapa waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik tertingginya?

A. 3 s

B. 4 s

C. 5 s

D. 6 s

E. 8 s

Pembahasan

Diketahui: