sebuah bola dilempar vertikal ke atas

Contoh soal gerak vertikal ke atas dan pembahasan Berikut ini beberapa contoh soal dan pembahasan gerak vertikal ke atas: 1. Sebuah bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s. Jika percepatan gravitasi bumi (g = 10 m/s2) maka ketinggian maksimum bola adalah… A. 5 m B. 10 m C. 100 m D. 200 m E. 400 m. Pembahasan: Gerak vertikal ke atas adalah gerak benda pada lintasan lurus ke atas dengan kecepatan awal tertentu (v0). Pada saat mencapai ketinggian maksimal, kecepatan benda sama dengan 0 sehingga diperoleh persamaan ketinggian maksimal yang dapat dicapai benda sebagai berikut: Hmax = (v0)²/2g = (10)²/(2x10) = 5 m. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A. 2. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Setelah 5 detik, besar kecepatannya adalah… A. 10 m/s B. 20 m/s C. 30 m/s D. 40 m/s E. 50 m/s. Pembahasan: Diketahui: vo = 40 m/s dan t = 5 s. Maka, kecepatan akhirnya adalah v = vo - gt = 40 - (10 x 5) = 40 - 50 = -10 m/s (ke atas). Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A. 3. Sebuah batu dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s, setelah waktu 5 detik maka kecepatan dan arah gerak batu adalah… A. 10 m/s ke atas B. 20 m/s ke atas C. 10 m/s ke bawah D. 20 m/s ke bawah E. 0. Pembahasan: Diketahui: vo = 40 m/s dan t = 5 s. Maka, kecepatan akhirnya adalah v = vo - gt = 40 - (10 x 5) = 40 - 50 = -10 m/s (ke atas). Karena kecepatannya negatif, maka arah geraknya ke bawah. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. 4. Sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 60 m/s. Tinggi maksimum yang dicapai bola tersebut adalah... A. 900 m B. 180 m C. 300 m D. 450 m E. 600 m. Pembahasan: Diketahui: v0 = 60 m/s dan g = 10 m/s2. Karena bola dilemparkan ke atas, maka percepatannya (-g) bersifat negatif. Ketinggian maksimum yang dapat dicapai bola adalah: Hmax = (v0)²/2g = (60)²/(2x10) = 180 m. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B. 5. Sebuah bola bermassa 500 gram dilempar vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan awal 10 m/s (g = 10 m/s2). Usaha yang dilakukan gaya berat pada saat mencapai ketinggian maksimum adalah… A. 500 J B. 50 J C. 25 J D. 2,5 J E. 5,0 J. Pembahasan: Diketahui: m = 500 g = 0,5 kg, v1 = 10 m/s dan v2 = 0. Usaha yang dilakukan oleh gaya berat dapat dihitung menggunakan rumus: W = ΔEpot = Epot,f - Epot,i = mghf - mghi = mg(hf - hi) = mgHmax W = (0,5)(10)(5) = 25 J. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. 6. Bola A dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan 10 m/s dan di waktu yang bersamaan bola B dilempar dengan kecepatan 30 m/s. Jika bola A dan B mencapai tanah dalam waktu bersamaan yaitu setelah 2 detik dilempar, maka perbandingan ketinggian bola A dengan bola B adalah… A. 1:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 1:4 E. 1:5. Pembahasan: Karena bola A dilemparkan ke bawah dan percepatannya (g) positif, maka kecepatannya juga positif. Sebaliknya, bola B dilemparkan ke atas dan percepatannya negatif sehingga kecepatannya negatif. Karena bola A dan B mencapai tanah dalam waktu yang sama, maka waktu tempuhnya adalah sama (t = 2 s). Jarak yang ditempuh oleh bola A dan B dapat dihitung menggunakan rumus: S = vot + 1/2gt² Untuk bola A: S1 = 10(2) + 1/2(10)(2)² = 20 + 20 = 40 m Untuk bola B: S2 = 30(2) + 1/2(-10)(2)² = 60 - 20= 40 m Jadi, perbandingan ketinggian bola A dengan bola B adalah 1:1. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A. Demikianlah beberapa contoh soal dan pembahasan gerak vertikal ke atas. Semoga bermanfaat!