Gerak arah Vertikal
Contoh yang paling kita kenal untuk gerak dengan percepatan mendekati konstan adalah benda yang jatuh akibat gaya gravitasi Bumi. Gerak ini telah menarik perhatian para filsuf dan ilmuwan sejak dahulu. Pada abad ke-4 sebelum masehi Aristoteles mengemukan (ternyata salah) bahwa objek yang berat akan jatuh lebih cepat daripada objek yang ringan, yang sebanding dengan beratnya. Sekitar 19 abad kemudian, Galileo beragumentasi bahwa benda seharusnya jatuh dengan percepatan ke bawah yang konstan yang tidak bergantung pada beratnya (menurut legenda Galileo menjatuhkan peluru dan bola meriam dari puncak menara Pisa).
Gambar 1: Gerakan bola basket jatuh bebas |
Pada diskusi selanjutnya kita menggunakan model ideal, di mana efek dari hambatan udara, rotasi Bumi dan berkurannya percepatan dengan bertambahnya ketinggian kita abaikan. Kita katakan gerak ideal ini sebagai gerak jatuh bebas (free fall), meskipun gerak ini mencakup gerak naik sekaligus gerak jatuh.
Percepatan konstan untuk benda jatuh bebas ini dinamakan percepatan akibat gravitasi (acceleration due to gravity), dan besarnya dilambangkan dengan huruf g. Di dekat atau tepat di permukaan Bumi nilai g mendekati 9,8 m/s2 = 980 cm/s2. Nilai yang tepat bervariasi tergantung lokasinya, jadi, kita akan sering membertikan nilai gravitasi di permukaan Bumi hanya sampai dua angka penting. Karena g merupakan besar dari suatu besaran vektor maka g selalu mempunyai nilai positif. Pada permukaan Bulan percepatan akibat gravitasi lebih disebabkan oleh gaya tarik dari bulan dibanding Bumi, g bulan = 1,6 m.s-2 sedangkan g di dekat permukaan Matahari adalah 270 m/s2.
Persamaan yang digunakan untuk gerak jatuh bebashampir sama dengan persamaan untuk mencari kecepatan dan posisi pada suatu saat untuk benda yang bergerak dengan percepatan konstan, hanya saja percepatannya diganti dengan – g dan x diganti dengan y (karena arah vertikal, sumbu-y). Tanda minus diberikan karena arah percepatan ini ke bawah.
Posting Komentar untuk "Gerak arah Vertikal"