JatuhGratis adalah gerakan vertikal yang terdiri dari benda jatuh tanpa efek gaya gesekan. Di Bumi, beberapa benda yang jatuh dari ketinggian kecil dalam kaitannya dengan tanah melakukannya dengan cara yang mendekati jatuh bebas yang ideal.
Apa itu jatuh bebas?
Gerakan jatuh bebas dipelajari oleh fisikawan Italia Galileo Galilei. Menurut studi Anda, Galileo menunjukkan bahwa benda-benda yang jatuh bebas, bahkan benda-benda dengan massa yang berbeda, akan mencapai tanah pada saat yang sama, karena mereka akan dikenai gaya yang sama. percepatan. Jatuh bebas, oleh karena itu, adalah gerakan yang dijelaskan oleh tubuh, ditinggalkan pada ketinggian tertentu, yang terjadi secara eksklusif karena efek dari gravitasi lokal. Dalam jenis gerakan ini, kami mengabaikan efek dari kekuatandimenyeretataugesekan.
Lihat juga: 8 rumus Fisika dasar untuk tes Enem
Jatuh bebas adalah gerakan bervariasi seragam, yaitu, benda yang jatuh bebas kecepatannya meningkat dengan laju konstan. Ketika sebuah benda ditinggalkan di ketinggian dekat permukaan bumi, kecepatan jatuhnya meningkat dengan laju 10 m/s, yang sama dengan mengatakan bahwa percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s², masing-masing sekitar 36 km/jam kedua.
contoh jatuh bebas
Setiap benda berat yang memiliki area kontak kecil dengan udara dapat menggambarkan a gerakan yang sangat dekat apa yang dimaksud dengan jatuhGratis, jika lepas pada ketinggian kecil dari tanah. Lihat beberapa contoh:
Sebuah bola bowling dijatuhkan setinggi pinggul;
Sebuah buku berat yang jatuh dari permukaan meja;
Kunci roda yang jatuh dari bagasi mobil;
Sebuah ponsel yang jatuh dari saku jaket.
Meskipun gerakannya sangat dekat dengan situasi jatuh bebas, itu hanya benar-benar terjadi pada tubuh yang ditinggalkan di kekosongan di daerah yang ada percepatangravitasi.
bentuk jatuh bebas
Di jatuhGratis, dengan asumsi bahwa tubuh ditinggalkan pada titik tertentu, yaitu, awalnya diam, persamaan yang akan digunakan adalah sebagai berikut:
Persamaan kecepatan tubuh saat jatuh bebas:
v – kecepatan jatuh (m/s)
g – percepatan gravitasi (m/s²)
untuk – interval waktu
Persamaan di atas digunakan untuk menentukan kecepatan di mana tubuh bergerak selama gerakan jatuh bebas. Untuk melakukannya, kalikan saja waktu jatuh, diukur dalam detik, dengan besarnya percepatan gravitasi.
Persamaan ketinggian saat jatuh bebas:
Persamaan berikut menghubungkan ketinggian jatuh dengan interval waktu:
H – tinggi (m)
Melalui persamaan yang ditunjukkan di atas, adalah mungkin untuk menentukan kedua tinggi berapa waktudijatuh dari tubuh yang jatuh bebas.
Persamaan Torricelli
Selain dua rumus yang ditunjukkan, kita dapat menggunakan persamaan yang berhubungan dengan kecepatan musim gugur dengan tinggi, Sebuah persamaan Torricelli.
Lihatjuga: Semua yang perlu Anda ketahui tentang Hukum Newton
Grafik Jatuh Bebas
Bagaimana jenis gerakan jatuh bebas ratabermacam-macam, grafik Anda dari kecepatan dan posisi mereka, masing-masing, garis lurus naik dan parabola, dengan cekung menghadap ke atas. Lihat:
Latihan Tetap Jatuh Bebas
Pertanyaan 1) Mengetahui bahwa sebuah benda membutuhkan waktu 2 s untuk mencapai tanah setelah dijatuhkan pada ketinggian H dalam kaitannya dengan tanah, hitung ketinggian di mana benda itu dijatuhkan, dalam meter.
a) 20 m
b) 15 m
c) 30 m
d) 40 m
e) 80 m
Templat: Huruf a
Resolusi:
Latihan meminta kita untuk menghitung ketinggian jatuh dan memberitahu kita waktunya. Dengan cara ini, cukup menggunakan rumus yang menghubungkan kedua besaran ini.
Pertanyaan 2) Sebuah bola basket dijatuhkan pada ketinggian 5 meter dari tanah. Jika bola ini bergerak jatuh bebas, berapakah kecepatan bola, dalam km/jam, tepat sebelum menyentuh tanah?
a) 50 km/jam
b) 10 km/jam
c) 36 km/jam
d) 15 km/jam
e) 10 km/jam
Templat: Huruf C
Resolusi:
Latihan meminta kita untuk menemukan kecepatan bola, namun pernyataannya tidak memberi tahu kita waktu jatuh, jadi kita akan menggunakan persamaan Torricelli, seperti yang ditunjukkan dalam perhitungan berikut:
Setelah menemukan kecepatan 10 m/s, hasilnya perlu dikalikan dengan faktor 3,6 untuk mengubahnya menjadi satuan kilometer per jam.
Pertanyaan 3) Sebuah benda dijatuhkan pada ketinggian tertentu dari tanah, menggambarkan gerakan jatuh bebas. Asumsikan percepatan gravitasi lokal adalah 10 m/s², berapakah waktu, dalam sekon, untuk benda ini mencapai kecepatan 108 km/jam?
a) 2 detik
b) 4 detik
c) 3 detik
d) 5 detik
e) 8 detik
Templat: Huruf C
Resolusi:
Latihan meminta kita untuk menghitung waktu yang dibutuhkan sebuah benda yang jatuh bebas untuk mencapai kecepatan 107 km/jam. Untuk membuat perhitungan ini, kita akan mengubah satuan dari km/jam menjadi m/s, membagi kecepatan ini dengan 3,6; kemudian, kita akan menggunakan rumus kecepatan jatuh bebas:
Oleh Saya. Rafael Helerbrock