Ingatlah

Gambar 3.17
Sekelompok penerjun membentuk
pola diamond.
(a) (b)
Gambar 3.18
(a) Bulu ayam dan batu dijatuhkan di
dalam tabung berisi udara.
(b) Bulu ayam dan batu dijatuhkan di
dalam tabung hampa udara.
h 0
v s
60 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X
h t
Gambar 3.19
Sebuah benda dijatuhkan dari
ketinggian h.
pada parasut untuk menghindari gerak jatuh bebas ideal. Jadi, gerak
jatuh bebas dapat didefinisikan sebagai gerak jatuh tanpa kecepatan awal
dari ketinggian tertentu dan hanya dipengaruhi gaya gravitasi bumi.
Gerak jatuh secara ideal dapat dipahami dengan mengamati benda
yang dijatuhkan dalam ruang hampa udara sehingga tidak ada pengaruh
gaya apung dan gesekan udara. Gerak jatuh dalam ruang hampa udara
membuktikan bahwa benda jatuh tidak ditentukan oleh bentuk dan
massanya. Percobaan ini telah dilakukan oleh Galileo Galilei.
Perhatikan Gambar 3.18(a). Di dalam tabung berisi udara, sehelai
bulu ayam dan sebuah batu dari posisi yang sama dijatuhkan secara
bersamaan. Terlihat bahwa batu lebih dulu menyentuh dasar tabung
daripada bulu ayam. Keterlambatan bulu ayam disebabkan gaya gesekan
udara dan gaya apung yang bekerja pada permukaan bidang bulu ayam
lebih besar daripada batu sehingga batu jatuh ke dasar tabung dengan
kecepatan lebih tinggi.
Pada Gambar 3.18(b), sehelai bulu ayam dan sebuah batu yang sama
dijatuhkan dalam tabung hampa udara. Ternyata, bulu ayam dan batu
menyentuh dasar tabung pada saat yang bersamaan. Dari kedua percobaan
tersebut, dapat disimpulkan bahwa besarnya gerak jatuh bebas setiap
selang waktu dipengaruhi oleh percepatan gravitasi (g).
Jika sebuah benda jatuh bebas dengan kecepatan awal v 0 = 0,
persamaan kecepatan benda tersebut adalah sebagai berikut.
v t = gt (3–19)
Jarak vertikal ke bawah yang ditempuh benda setelah t sekon dinyatakan
dengan persamaan berikut.
s = 1
g t2
(3–20)
2
Keterangan:
v = besarnya kecepatan benda pada t sekon (m/s)
s = jarak yang ditempuh benda selama t sekon (m)
t = waktu tempuh (s)
Pada Gambar 3.19, sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian ho meter di atas tanah. Untuk sampai di permukaan tanah, benda tersebut membutuhkan
waktu tempuh t sekon. Dengan demikian, dari Persamaan
(3–20) diturunkan persamaan sebagai berikut.
h = h – s
t 0
Ketika benda mencapai tanah, h t = 0 maka
0 = h 0 – s
h 0 = s
h 0 = 1
2 gt2
v t = v 0 + at
v t = 0 + gt
s = v 0 t + 1
2
a t2
s = 0 + 1
g t2
2