Apa Sih Gerak Jatuh Bebas Itu ?

Pernahkah kamu melihat fenomena apel yang jatuh dari pohonnya ? Tentu jarang sekali, namun pastinya kalian pernah melihat benda jatuh dari atas ke bawah.

Coba jawab kearah mana benda itu jatuh ? Pasti ke bawah bukan ? Nah, fenomena jatuhnya apel, atau benda tersebut kita pelajari dalam Fisika sebagai Gerak Jatuh Bebas.

Gerak Jatuh Bebas  merupakan salah satu contoh dari Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) yang telah kita bahas sebelumnya. Nah sekarang kita akan membahas lebih lanjut tentang Gerak Jatuh Bebas. Yuk langsung saja, kita ulas lebih dalam mengenai materi ini.

BACA JUGA : Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Pengertian Gerak Jatuh Bebas

Sekarang, mari kita amati dan analisa kejadian buah apel yang jatuh dari rantingnya tadi. Di sini kita bisa mengetahui bahwa buah apel jatuh tanpa kecepatan awal. Mengapa demikian ?

Karena buah apel tidak didorong ke bawah dengan satu kekuatan, apel tersebut tadinya diam, kemudian karena satu hal, tangkainya pun rapuh hingga akhirnya buah tersebut jatuh ke bawah karena adanya gaya grafitasi bumi.

Selain itu, di sini mula – mula buah apel berada pada ketinggian tertentu. Lalu jatuh, untuk sampai ke tanah, buah apel tentu saja membutuhkan waktu karena di sini terdapat gaya gesek dengan udara.

Dari hasil pengamatan tersebut, maka kita dapat mendefinisikan Gerak Jatuh Bebas adalah salah satu peristiwa gerakan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) yang gerakannya dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi serta gaya gesek dengan udara.

Contoh Gerak Jatuh Bebas

Contoh gerak jatuh bebas dalam kehidupan sehari-hari amatlah banyak. Seperti pada buah yang jatuh dari pohonnya atau gerak benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu tanpa kecepatan awal, atau peristiwa lain yang serupa dengan itu.

Diatas kita sudah mengetahui, bahwa Gerak Jatuh Bebas termasuk salah satu dari macam GLBB. Tahukah kalian, apa sebabnya ?

Karena benda yang terjatuh dari satu ketinggian tertentu semakin ke bawah kecepatannya akan semakin bertambah. Hal ini berarti terdapat perubahan kecepatan positif atau dipercepat. Oleh karena itu, Gerak Jatuh Bebas termasuk dalam GLBB dipercepat.

Pada kasus Gerak Jatuh Bebas, arah benda bergerak ke bawah karena ada pengaruh grafitasi, sedangkan gesekan dengan udara bersifat menghambat jatuhnya benda sehingga jika digambarkan arahnya ke atas. Dengan demikian, arah gaya gravitasi dengan gaya gesekan saling berlawanan.

Ciri-ciri Gerak Jatuh Bebas

Ternyata tidak semua benda yang jatuh dari atas tidak selau dikatakan sebagai Gerak Jatuh Bebas. Mengapa demikian ? Berikut ini ada beberapa ciri sebuah benda mengalami atau disebut sebagai gerak jatuh bebas :

• Tidak memiliki kecepatan awal atau dikatakan kecepatan awal sama dengan 0.
• lintasan berupa garis lurus vertikal.
• Terjadi perubahan kecepatan selama jatuh baik percepatan ataupun perlambatan.
• Terjatuh dari ketinggian tertentu.
• Gerak benda dipengaruhi oleh dua gaya yaitu gaya gravitasi bumi dan gaya gesekan dengan udara.
• Percepatan yang dialami benda sama dengan percepatan gravitasi bumi, ditulis a = g.

Nah, apabila ada benda yang jatuh dengan lintasan yang tidak lurus, diberi kecepatan awal, atau tidak memenuhi salah satu syarat dari Gerak Jatuh Bebas di atas, maka gerak benda tersebut tidak dikatakan sebagai Gerak Jatuh Bebas.

Seperti biasa, untuk lebih mempermudah kita dalam mempelajari materi ini, serta juga menyelesaikan persoalan yang akan kita hadapi di depan sana, sekarang kita masuk pada pembahasan persamaan yang digunakan dalam gerak jatuh bebas.

Rumus Gerak Jatuh Bebas

Dari bahasan awal hingga sampai di sini, kita telah mengupas dan memahami dengan detail peristiwa gerak jatuh bebas ini. Jika kita tarik kesimpulan, akan ada beberapa besaran yang bisa kita kaitkan satu sama lain. Apa saja itu ?

# Kecepatan ( v )

Setiap benda yang bergerak pasti memiliki kecepatan. Begitu juga dengan fenomena Gerak Jatuh Bebas. Jadi di sini kita melibatkan kecepatan. Kecepatan ( v ) ini termasuk dalam besaran vektor yang memiliki arah yaitu ke bawah menuju pusat bumi.

# Ketinggian / Jarak ( s )

Sebelum benda terjatuh, kedudukan awal benda berada di satu ketinggian tertentu seperti apel yang terletak di satu ranting pohonnya. Dalam hal ini ketinggian dikatakan sebagai jarak benda, yang menempuh lintasan lurus vertikal hingga jatuh ke tanah.

# Waktu ( t )

Perpindahan tempat dari posisi awal ke posisi akhir sebgaimana dialami oleh benda yang terjatuh akan memakan waktu hingga sampai ke tanah. Oleh sebab itu, gerak jatuh bebas melibatkan besaran waktu ( t )

# Percepatan ( a )

Diatas sudah dikatakan bahwa Gerak Jatuh Bebas mrupakan salah satu peristiwa GLBB. Secara otomatis dalam hal ini melibatkan percepatan ( a ). Karena gerak dipengaruhi oleh gaya grafitasi bumi, maka di sini percepatan benda dikatakan sebagai percepatan grafitasi yang nilainya  9,8 m/s². ( a = g )

Dari besaran – besaran tersebut, dapat kita ambil hubungan satu sama lain sebagai berikut :

Keterangan :

• vt : kecepatan setelah t detik (m/s)
• vo : kecepatan awal (m/s)
• t : waktu (s)
• g : gaya gravitasi (m/s²)
• h : ketinggian benda (m)

Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas

Setelah kita mengenal variable yang terlibat dalam fenomena gerak ini dan juga hubungan antar variable tersebut, tidak lengkap rasanya apabila kita tidak melihat persoalan yang kemungkinan terjadi seperti dalam soal berikut ini :

Sebuah apel terlepas dari tangkainya kemudian jatuh ke tanah dalam waktu 5 detik. Berapakah kecepatan yang dialami benda pada detik ke 4 ? (gravitai bumi = 10 m/s²)

Seperti biasa, mari kita pahami seoal tersebut dan kita ubah bahasanya menjadi bahasa Fisika yang akan memudahkan kita dalam analisa.

# Diketahui :

• wktu apel dari terlepas hingga menyentuh tanah; t = 5 s
• Apel terlepas, berarti kecepatan awal; Vo = 0 m/s
• g =10 m/s²

# Ditanyakan :

• Berapakah kecepatan Apel disaat detik ke-4; Vt = ..?

# Jawab :

Ada banyak contoh soal di buku – buku dan juga materi dari guru kalian tentang gerak jatuh bebas. Kuncinya adalah, baca soal kemudian pahami maksudnya dan bayangkan secara detail bagaimana proses itu berlangsung kemudian coba bahasakan seperti contoh soal diatas.