Gerak vertikal ke atas termasuk salah satu contoh gerak lurus berubah beraturan dalam arah vertikal. Sebelumnya kita telah membahas contoh gerak lurus berubah beraturan yang lain yaitu gerak jatuh bebas. Pada dasarnya gerak vertikal ke atas dan gerak jatuh bebas memiliki prinsip dasar yang sama, hanya saja karena ada sifat khusus yang menjadi ciri khas masing-masing gerak, maka ada beberapa perbedaan dalam penggunaan rumus dan besarannya. Salah satu perbedaan yang bisa kita lihat dengan jelas antara kedua jenis gerak tersebut adalah arah geraknya.
Definisi Gerak Vertikal ke Atas
Sesuai dengan namanya, gerak vertikal ke atas adalah gerak benda dengan lintasan berupa garis lurus dalam arah vertikal. Idealnya, agar dapat bergerak ke atas, maka benda harus memiliki kecepatan awal. Jadi, gerak vertikal ke atas merupakan gerak benda dengan kecepatan awal tertentu.
Kecepatan benda yang bergerak vertikal ke atas berubah secara teratur. Perubahan tersebut berupa penurunan kecepatan akibat pengaruh gaya gravitasi. Karena arah gerak melawan arah gaya gravitasi bumi, maka benda yang bergerak vertikal ke atas memiliki percepatan negatif atau perlambatan sebesar percepatan gravitasi (a = -g).
Pada gerak vertikal ke atas, konsep dasar yang harus kita ingat adalah kecepatan benda pada titik tertinggi adalah nol. Dengan kata lain, ketika benda mencapai ketinggian maksimum, maka benda akan diam sesaat sebelum akhirnya jatuh kembali. Konsep ini merupakan kunci penting dalam menganalisis soal-soal gerak vertikal dan gerak parabola.
Setelah mencapai ketinggian maksimum, benda akan kembali bergerak ke bawah (ke tanah). Dalam tahap ini, gerak benda merupakan gerak jatuh bebas. Dengan begitu, konsep dan rumus gerak jatuh bebas bisa kita gunakan. Ingat, kecepatan awal pada gerak jatuh bebas adalah nol.
Konsep lain yang tidak kalah penting pada gerak vertikal ke atas adalah waktu tempuh. Pada gerak vertikal ke atas, waktu yang digunakan untuk mencapai titik tertinggi akan sama dengan waktu yang digunakan untuk kembali ke tanah (dengan catatan, titik awal gerak adalah tanah). Jadi, waktu yang dihabiskan benda untuk melayang di udara adalah dua kali waktu yang digunakannya untuk mencapai titik tertinggi.
Ciri-ciri Gerak Vertikal ke Atas
Sebagaimana yang telah disebutkan di atas, bahwa gerak vertikal ke atas biasanya akan menjadi gerak jatuh bebas setelah benda mencapai ketinggian maksimum. Jadi, kalau kita lihat secara keseluruhan dari awal benda bergerak hingga kembali ke posisinya, maka ada dua jenis gerak yaitu gerak vertikal ke atas dan gerak jatuh bebas.
Ciri-ciri dan rumus gerak jatuh bebas telah kita bahas pada artikel sebelumnya. Pada kesempatan ini kita hanya akan melihat ciri-ciri gerak vertikal ke atas sampai mencapai ketinggian maksimum. Karena benda bergerak dalam arah vertikal dan mencapai ketinggian maksiumum, maka perpindahan benda sama dengan ketinggiannya.
Dalam hal perpindahan kita harus memperhatikan perbedaan antara gerak jatuh bebas dan gerak vertikal ke atas. Kalau pada gerak jatuh bebas, ketinggian dihitung dari titik atas (titik awal benda dijatuhkan) sedangkan pada gerak vertikal ke atas, ketinggian dihitung dari bawah (titik awal benda bergerak ke atas). Jadi, pada gerak vertikal ke atas, ketinggian (h) yang digunakan untuk menyatakan perpindahan diukur sebagaimana umumnya.
Suatu benda dikatakan bergerak vertikal ke atas jika menunjukkan ciri-ciri berikut ini :
- Benda bergerak dengan lintasan berupa garis lurus dalam arah vertikal
- Benda bergerak dari titik terendah ke titik tertinggi
- Kecepatan benda berubah secara teratur (semakin menurun)
- Kecepatan benda pada titik tertinggi (ketinggian maksimum) sama degan nol
- Benda mengalami perlambatan (a = -g)
Sama seperti gerak jatuh bebas, pada gerak vertikal ke atas juga berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Energi mekanik di setiap titik sepanjang lintasannya akan sama besar. Energi kinetik terbesar berada pada titik terendah sedangkan energi kinetik tertinggi berada pada titik tertinggi.
Rumus Dasar Gerak Vertikal ke Atas
Karena gerak vertikal ke atas merupakan gerak lurus berubah beraturan, maka rumus dasar gerak vertikal ke atas sama dengan rumus dasar GLBB. Hanya saja karena percepatan dan perpindahan dinyatakan dalam besaran yang berbeda, maka ada perubahan 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 GVA
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)
Perhatikan kedua rumus utama di atas. Perhatikan bahwa pada gerak vertikal ke atas (GVA), percepatannya bernilai negatif sehingga tidak ada tanda plus minus (±) seperti pada GLBB. Kemudian perhatikan pula simbol besaran yang berbeda. Meski berbeda simbol, pada dasarnya simbol tersebut digunakan untuk menyatakan besaran yang sama.
Pengertian, Ciri-ciri dan Rumus Gerak Vertikal ke Atas
4/
5
Oleh
vlajarmoeda
