Gerak vertikal ke bawah merupakan kebalikan dari gerak vertikal ke atas. Perbedaan yang paling mencolok dari kedua jenis gerak tersebut adalah arah geraknya. Sebagaimana yang telah dibahas pada gerak lurus berubah beraturan, arah gerak mempengaruhi perpindahan dan percepatan. Gerak vertikal ke atas menjauhi pusat bumi (melawan gaya gravitasi) sehingga kecepatannya menurun dan menjadi nol pada titik tertinggi. Sebaliknya, arah gerak vertikal ke bawah mendekati pusat bumi (searah dengan gaya gravitasi) sehingga kecepatannya meningkat dan mencapai kecepatan maksimum pada titik terendah sesaat sebelum mencapai permukaan tanah.
Definisi Gerak Vertikal ke Bawah
Gerak vertikal ke bawah adalah gerak benda pada lintasan berupa garis lurus dalam arah vertikal menuju titik terendah. Yang membedakan gerak vertikal ke bawah dengan gerak jatuh bebas adalah kecepatan awalnya. Kalau pada gerak jatuh bebas kecepatan awalnya sama dengan nol, maka pada gerak vertikal ke bawah benda memilik kecepatan awal.
Gerak vertikal ke bawah merupakan gerak lurus berubah beraturan karena kecepatannya berubah secara teratur. Kecepatan benda pada gerak vertikal ke bawah meningkat secara teratur dengan percepatan tetap yaitu sebesar percepatan gravitasi (a = +g).
Gerak vertikal ke bawah dapat terjadi karena ada gaya yang bekerja pada benda sehingga menyebabkan benda bergerak, misalnya sebuah bola yang dilempar dari ketinggian h meter dengan kecepatan awal tertentu.
Konsep dasar yang harus kita ingat pada gerak vertikal ke bawah adalah percepatan benda bernilai positif sehingga kecepatan setelah t detik akan lebih besar dari kecepatan awalnya (selama benda belum menyentuh tanah dan berhenti).
Sama seperti gerak jatuh bebas, karena bergerak dalam arah vertikal, maka perpindahan benda yang bergerak vertikal ke bawah sama dengan ketinggiannya. Tapi ingat, ketinggian tersebut dihitung dari titik awal benda bergerak (dari atas).
Ciri-ciri Gerak Vertikal ke Bawah
Pada dasarnya gerak jatuh bebas merupakan gerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal. Itu artinya ciri-ciri gerak vertikal ke bawah tidak jauh berbeda dengan gerak jatuh bebas. Yang membedakannya hanya besar kecepatan awalnya saja.
Suatu benda akan dikatakan bergerak vertikal ke bawah jika menunjukkan ciri-ciri berikut ini :
- Benda bergerak atau dilempar dari ketinggian tertentu di atas permukaan tanah
- Lintasan benda berupa garis lurus dalam arah vertikal
- Memiliki kecepatan awal (vo ≠ 0)
- Perpindahan benda dihitung dari titik tertinggi
- Percepatan benda sama dengan percepatan gravitasi (a = +g)
Pada grak vertikal berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Jadi, energi mekanik di semua titik sepanjang lintasannya sama besar. Ketika berada di titik terendah (sesaat sebelum berhenti), benda memiliki energi kinetik maksimum sementara energi potensialnya sangat rendah atau sama dengan nol. Sebaliknya, pada titik tertingi (titik awal benda bergerak), benda memiliki energi potensial maksimum sementara energi kinetiknya rendah.
Rumus Gerak Vertikal ke Bawah
Karena gerak vertikal ke bawah merupakan gerak lurus berubah beraturan, maka rumus dasarnya sama dengan rumus dasar GLBB hanya saja ada perbedaan simbol seperti berikut :
Rumus Utama GLBB
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
s = perpindahan (m)
a = percepatan (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
| vt = vo ± a.t vt2 = vo2 ± 2.a.s s = vo.t ± ½.a.t2 |
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
s = perpindahan (m)
a = percepatan (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
Rumus Utama GVB
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
h = perpindahan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
| vt = vo + g.t vt2 = vo2 + 2.g.h h = vo.t + ½.g.t2 |
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
h = perpindahan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
Dari kedua rumus tersebut, perhatikan bahwa pada gerak vertikal ke bawah (GVB), percepatannya bernilai positif. Pada gerak vertikal ke bawah, perpindahan dinyatakn dengan simbol h dan percepatan dinyatakan dengan simbol g (percepatan gravitasi).
Jika kita bandingkan antara gerak vertikal ke bawah dengan gerak jatuh bebas, maka rumusnya sama saja. Tetapi karena kecepatan awal pada gerak jatuh bebas sama dengan nol, maka rumusnya menjadi lebih sederhana. Berikut perbandingan rumus gerak jatuh bebas dan gerak vertikal ke bawah :
Gerak Vertikal ke Bawah
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
h = perpindahan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
| vt = vo + g.t vt2 = vo2 + 2.g.h h = vo.t + ½.g.t2 |
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
h = perpindahan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
Rumus Gerak Jatuh Bebas
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
h = perpindahan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
| vt = g.t vt2 = 2.g.h h = ½.g.t2 |
Dengan :
vt = kecepatan setelah t detik (m/s)
vo = kecepatan awal (m/s)
h = perpindahan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
t = waktu tempuh (s)
Pengertian, Ciri-ciri dan Rumus Gerak Vertikal ke Bawah
4/
5
Oleh
vlajarmoeda
