Latihan Jatuh Bebas

Uji pengetahuan Anda tentang gerakan jatuh bebas dengan 10 pertanyaan Lanjut. Lihat komentar setelah umpan balik untuk mendapatkan jawaban atas pertanyaan Anda.

Untuk perhitungan, gunakan rumus:

Kecepatan jatuh bebas: v = g.t
Tinggi jatuh bebas: h = gt²/2
Persamaan Torricelli: v² = 2.g.h

pertanyaan 1

Tinjau kalimat berikut tentang gerakan jatuh bebas dan nilai benar (V) atau salah (F).

SAYA. Massa benda mempengaruhi gerakan jatuh bebas.
II. Kecepatan benda yang jatuh bebas berbanding terbalik dengan durasi gerakan.
AKU AKU AKU. Percepatan gravitasi lokal bekerja pada benda yang jatuh bebas.
IV. Dalam ruang hampa, bulu dan bola golf jatuh dengan kecepatan jatuh bebas yang sama.

Urutan yang benar adalah:

a) V, F, F, V
b) F, V, F, F
c) F, F, V, V
d) V, F, V, f

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: c) F, F, V, V.

SAYA. SALAH. Jatuh bebas dipengaruhi oleh percepatan gravitasi lokal dan, oleh karena itu, benda dengan massa yang berbeda akan mencapai tanah pada saat yang sama, mengabaikan gaya gesekan udara.

II. SALAH. Kecepatan berbanding lurus, seperti pada jatuh bebas itu meningkat pada tingkat yang konstan. Perhatikan rumus di bawah ini.

instagram story viewer

V = g.t

Bandingkan waktu jatuh dua benda, C₁ dan C₂, dengan kecepatan masing-masing 20 m/s dan 30 m/s:

V lurus dengan C lurus dengan 1 subskrip akhir spasi subskrip sama dengan spasi lurus g. lurus t ruang 20 lurus ruang m dibagi lurus s ruang sama dengan 10 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat ruang. ruang lurus t ruang lurus t ruang sama dengan ruang pembilang 20 ruang lurus m dibagi lurus s atas penyebut 10 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat ujung pecahan lurus t ruang sama dengan ruang 2 ruang lurus s

lurus V dengan lurus C dengan 2 subskrip akhir spasi subskrip sama dengan spasi lurus g. lurus t ruang 30 lurus ruang m dibagi lurus s ruang sama dengan 10 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat ruang. ruang lurus t ruang lurus t ruang sama dengan ruang pembilang 30 ruang lurus m dibagi lurus s atas penyebut 10 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat ujung pecahan lurus t ruang sama dengan ruang 3 ruang lurus s

AKU AKU AKU. NYATA. Pada jatuh bebas, gaya gravitasi bekerja pada benda, yang tidak tunduk pada gaya lain seperti gaya hambat atau gesekan.

IV. Dalam hal ini, satu-satunya gaya yang bekerja pada mereka adalah percepatan gravitasi, karena mereka berada di bawah pengaruh gaya yang sama maka mereka akan tiba pada waktu yang sama.

pertanyaan 2

Mengenai gerakan jatuh bebas, adalah SALAH untuk menyatakan bahwa:

a) Secara grafis, variasi kecepatan dalam kaitannya dengan waktu adalah lurus menaik.
b) Gerakan jatuh bebas bervariasi secara seragam.
c) Lintasan benda yang jatuh bebas adalah lurus, vertikal dan berorientasi ke bawah.
d) Benda yang jatuh bebas menunjukkan percepatan yang bertambah dengan laju konstan.

Lihat jawaban

Alternatif yang salah: d) Benda yang jatuh bebas memiliki percepatan yang bervariasi dengan laju yang konstan.

Dalam gerak jatuh bebas, percepatan adalah konstan, yang meningkat dengan laju konstan adalah kecepatan.

Karena merupakan gerakan yang bervariasi secara seragam, grafik kecepatan versus waktu dari gerakan jatuh bebas adalah lurus menaik.

Kecepatan awal dalam gerakan jatuh bebas adalah nol. Ketika tubuh ditinggalkan, ia mengikuti lintasan lurus, vertikal dan berorientasi ke bawah.

pertanyaan 3

Di bawah percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah kelajuan setetes air jatuh dari keran pada ketinggian 5 m, mengingat air itu mulai dari keadaan diam dan hambatan udaranya nol?

a) 5 m/s
b) 1 m/s
c) 15 m/s
d) 10 m/s

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: d) 10 m/s

Untuk pertanyaan ini kita akan menggunakan rumus persamaan Torricelli.

lurus v kuadrat ruang sama dengan ruang 2. lurus g. lurus ruang h ruang lurus v ruang kuadrat sama dengan ruang 2.10 ruang lurus m dibagi dengan ruang kuadrat lurus s. ruang 5 ruang lurus m ruang lurus v kuadrat ruang sama dengan ruang 100 ruang lurus m kuadrat dibagi lurus s kuadrat lurus v ruang sama dengan akar kuadrat ruang 100 ruang lurus m kuadrat dibagi lurus s kuadrat ujung akar lurus ruang v ruang sama dengan ruang 10 ruang lurus m dibagi lurus saja

Oleh karena itu, penurunan yang dimulai dari ketinggian 5 meter memperoleh kecepatan 10 m/s.

pertanyaan 4

Berapa lama kira-kira waktu yang dibutuhkan buah yang jatuh dari pohon yang terletak pada ketinggian 25 m untuk mencapai tanah? Abaikan hambatan udara dan pertimbangkan g = 10 m/s².

a) 2,24 detik
b) 3,0 detik
c) 4,45 s
d) 5.0 detik

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: a) 2,24 s.

Untuk pertanyaan ini kita akan menggunakan rumus tinggi jatuh bebas.

lurus h spasi sama dengan spasi gt kuadrat di atas 2 spasi panah kanan ganda t kuadrat spasi sama dengan spasi pembilang 2. lurus h di atas penyebut lurus g ujung pembilang pecahan 2,25 spasi lurus m di atas penyebut 10 spasi lurus m dibagi dengan lurus s kuadrat ujung ruang pecahan sama dengan ruang lurus t ruang kuadrat ruang 50 ruang lurus m dibagi 10 ruang lurus m dibagi lurus s ruang kuadrat ruang sama dengan ruang lurus t kuadrat lurus ruang t sama dengan ruang akar kuadrat dari 5 ruang lurus s kuadrat ujung akar ruang lurus ruang t sama dengan ruang 2 koma 24 ruang lurus saja

Dengan demikian, buah yang jatuh dari pohon akan menyentuh tanah setelah 2,24 detik.

pertanyaan 5

Mengabaikan hambatan udara, jika sebuah vas yang berada di balkon jatuh, membutuhkan waktu 2 detik untuk mencapai tanah, berapa tinggi benda tersebut? Pertimbangkan g = 10 m/s2.

a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: b) 20 m.

Untuk menentukan seberapa tinggi benda itu, kita akan menggunakan rumus berikut.

ruang h lurus sama dengan ruang gt kuadrat di atas 2 ruang ruang spasi ruang lurus h ruang sama dengan ruang pembilang 10 spasi. spasi 2 kuadrat di atas penyebut 2 ujung pecahan lurus h spasi sama dengan spasi pembilang 10,4 di atas penyebut 2 ujung pecahan lurus h sama dengan ruang 40 di atas 2 lurus ruang h sama dengan ruang 20 ruang lurus saya

Jadi, benda tersebut berada pada ketinggian 20 meter dan pada saat jatuh menyentuh tanah dalam waktu 2 sekon.

pertanyaan 6

Sebuah bola bowling dijatuhkan dari balkon 80 meter di atas tanah dan memperoleh gerakan jatuh bebas. Berapa tinggi bola setelah 2 sekon?

a) 60 m
b) 40 m
c) 20 m
d) 10 m

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: a) 60 m.

Dengan menggunakan persamaan ruang per jam, kita dapat menghitung posisi bola bowling dalam waktu 2 detik.

lurus ruang S sama dengan ruang 1 setengah gt kuadrat ruang lurus S ruang sama dengan ruang 1 setengah 10 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat. spasi kurung kiri 2 kurung lurus s kuadrat lurus ruang S sama dengan ruang 5 spasi lurus m dibagi dengan ruang kuadrat lurus s. ruang 4 ruang lurus s kuadrat lurus ruang S sama dengan ruang 20 ruang lurus m

Selanjutnya, kami mengurangi tinggi total dari tinggi yang dihitung sebelumnya.

h = 80 - 20 m
jam = 60 m

Jadi, bola bowling berada pada jarak 60 meter setelah 2 detik awal gerakan.

pertanyaan 7

(UFB) Dua orang menemukan diri mereka jatuh dari ketinggian yang sama, satu dengan parasut terbuka dan yang lainnya dengan parasut tertutup. Siapa yang akan mencapai tanah lebih dulu, jika sarananya adalah:

a) ruang hampa?
b.udara?

Lihat jawaban

Jawaban benar:

a) Dalam ruang hampa, kedua orang akan tiba pada saat yang sama, karena satu-satunya gaya yang akan bekerja pada mereka adalah gravitasi.

b) Dengan hambatan udara, orang dengan parasut terbuka akan lebih terpengaruh, karena menyebabkan efek penundaan pada gerakan. Dalam hal ini, yang terakhir akan tiba lebih dulu.

pertanyaan 8

(Vunesp) Sebuah benda A dijatuhkan dari ketinggian 80 m pada saat yang sama ketika benda B dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/s dari ketinggian 120 m. Mengabaikan hambatan udara dan menganggap percepatan gravitasi menjadi 10 m/s², benar untuk mengatakan, tentang pergerakan kedua benda ini, bahwa:

a) Keduanya mencapai tanah pada saat yang sama.
b) Benda B mencapai tanah 2,0 s sebelum benda A
c) Waktu yang dibutuhkan benda A untuk mencapai tanah adalah 2,0 s lebih kecil dari waktu yang dibutuhkan oleh B
d) Benda A menyentuh tanah 4,0 s sebelum benda B
e) Benda B menyentuh tanah 4,0 s sebelum benda A

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: a) Keduanya mencapai tanah pada saat yang sama.

Mari kita mulai dengan menghitung waktu benda A.

lurus h ruang sama dengan ruang 1 setengah gt ruang kuadrat 80 ruang lurus m ruang sama dengan ruang 1 setengah gt kuadrat ruang 80 lurus ruang m sama dengan ruang 1 setengah 10 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat lurus t kuadrat ruang 80 ruang lurus m ruang sama dengan ruang 5 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat lurus t ao kuadrat ruang lurus t kuadrat ruang sama dengan ruang pembilang 80 ruang lurus m di atas penyebut 5 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat ujung pecahan lurus t ao ruang kuadrat sama dengan 16 ruang lurus s kuadrat lurus ruang t sama dengan ruang akar kuadrat dari 16 ruang lurus s kuadrat ujung akar lurus t ruang sama dengan ruang 4 ruang lurus s

Sekarang kita hitung waktu benda B.

lurus ruang h sama dengan ruang lurus v dengan 0 subskrip lurus ruang t ditambah ruang 1 setengah gt kuadrat 120 ruang lurus m ruang sama dengan ruang 10 lurus ruang m dibagi lurus s. lurus t ruang ditambah 1 setengah 10 ruang lurus m dibagi lurus s kuadrat lurus t kuadrat ruang 120 ruang sama dengan ruang 10. lurus t spasi plus spasi 5 lurus t kuadrat 5 lurus t kuadrat spasi plus spasi 10 lurus t spasi dikurangi spasi 120 spasi sama dengan spasi 0 spasi kurung siku kiri dibagi 5 kurung siku kanan spasi t kuadrat ditambah spasi 2 lurus t spasi dikurangi spasi 24 sama dengan spasi 0

Saat kita sampai pada persamaan derajat ke-2, kita akan menggunakan rumus Bhaskara untuk mencari waktu.

pembilang dikurangi spasi b spasi plus atau minus spasi akar kuadrat dari b kuadrat spasi dikurangi spasi 4 a c ujung akar di atas penyebut 2 ujung pecahan pembilang dikurangi spasi 2 spasi plus atau minus spasi akar kuadrat dari 2 kuadrat spasi dikurangi spasi 4.1. kurung kiri dikurangi 24 kurung kanan akhir akar di atas penyebut 2.1 akhir pembilang pecahan dikurangi spasi 2 plus atau minus spasi akar kuadrat dari 4 spasi plus spasi 96 ujung akar di atas penyebut 2 ujung pembilang pecahan dikurangi spasi 2 plus atau minus spasi akar kuadrat dari 100 di atas penyebut 2 ujung pecahan pembilang dikurangi spasi 2 plus atau minus spasi 10 di atas penyebut 2 ujung pecahan panah kanan ganda baris tabel dengan sel dengan t ruang apostrof sama dengan spasi pembilang dikurangi spasi 2 spasi ditambah spasi 10 di atas penyebut 2 ujung pecahan sama dengan 8 di atas 2 sama dengan 4 spasi akhir baris sel dengan sel dengan t apostrof spasi apostrof sama dengan spasi pembilang dikurangi spasi 2 spasi dikurangi 10 spasi di atas penyebut 2 ujung pecahan sama dengan pembilang dikurangi 12 di atas penyebut 2 ujung pecahan sama dengan dikurangi 6 ujung sel dari meja

Karena waktu tidak boleh negatif, waktu benda b adalah 4 detik, yang sama dengan waktu yang tubuh A mengambil dan, oleh karena itu, alternatif pertama benar: keduanya mencapai tanah dengan cara yang sama instan.

pertanyaan 9

(Mackenzie-SP) Joãozinho meninggalkan tubuh diam dari atas menara. Selama jatuh bebas, dengan konstanta g, ia mengamati bahwa dalam dua detik pertama benda menempuh jarak D. Jarak yang ditempuh benda selama 4 sekon berikutnya adalah:

a) 4D
b) 5D
c) 6D
d) 8D
e) 9D

Lihat jawaban

Alternatif yang benar: d) 8D.

Jarak D dalam dua detik pertama diberikan oleh: