Kalkulator jatuh bebas (waktu, ketinggian, dan kelajuan saat tumbukan)
Masukkan nilai Anda. Jawaban dan penyelesaian lengkapnya diperbarui saat Anda mengetik.
Hasil
| Waktu (s) | Ketinggian di atas tanah (m) | Kecepatan, ke atas positif (m/s) |
|---|---|---|
| 0 | 20 | 0 |
| 0,4039 | 19,2 | −3,962 |
| 0,8077 | 16,8 | −7,924 |
| 1,212 | 12,8 | −11,89 |
| 1,615 | 7,2 | −15,85 |
| 2,019 | 0 | −19,81 |
Hambatan udara diabaikan.
Hitung gerak benda yang jatuh karena gravitasi tanpa hambatan udara. Masukkan tinggi jatuh, waktu jatuh, atau kelajuan saat tumbukan, dan secara opsional kecepatan vertikal awal, ke atas atau ke bawah, dan kalkulator mencari dua nilai lainnya. Untuk benda yang dilempar ke atas, kalkulator juga memberi titik tertinggi. Tabel menunjukkan ketinggian dan kecepatan selama jatuh, dan Anda dapat mengubah g untuk Bulan atau Mars.
Penyelesaian langkah demi langkah
Persamaan gerak dengan percepatan tetap g
Selesaikan untuk besaran yang tidak diketahui
Rumus utama
- Kecepatan
- v = v0 + a·t
- Perpindahan
- s = v0·t + ½·a·t²
- Tanpa waktu
- v² = v0² + 2·a·s
- Satuan
- 1 m/s = 3,6 km/h
Cara menyelesaikan soal jatuh bebas
- Pilih satu arah sebagai positif. Di sini ke atas positif, jadi percepatannya −g dengan g = 9,81 m/s² di Bumi.
- Tulis posisi sebagai y(t) = h + v₀·t − ½·g·t² dan kecepatan sebagai v(t) = v₀ − g·t, dengan h ketinggian awal di atas tanah.
- Dijatuhkan dari diam (v₀ = 0), waktu jatuhnya t = √(2h/g) dan kelajuan saat tumbukan v = √(2gh) = g·t.
- Dengan kecepatan awal, tetapkan y(t) = 0 dan selesaikan persamaan kuadrat untuk akar positifnya: t = (v₀ + √(v₀² + 2gh))/g.
- Untuk benda yang dilempar ke atas, titik tertinggi tercapai saat v = 0: setelah v₀/g detik, pada v₀²/(2g) di atas titik awal.
Tanya jawab
Apakah benda berat jatuh lebih cepat daripada benda ringan?
Tidak jika tanpa hambatan udara: semua benda jatuh dengan percepatan g yang sama, berapa pun massanya. Di udara, benda ringan dan lebar seperti bulu jatuh lebih lambat karena hambatannya besar dibandingkan beratnya.
Berapa lama waktu untuk jatuh 20 m?
Dijatuhkan dari diam, t = √(2·20/9,81) = 2,02 s, dan benda menyentuh tanah dengan kelajuan sekitar 19,8 m/s, atau 71 km/h.
Kapan hambatan udara dapat diabaikan?
Untuk benda padat dan rapat pada jatuhan pendek, dengan kelajuan jauh di bawah kelajuan terminalnya. Orang yang jatuh mencapai kelajuan terminal sekitar 55 m/s, jadi untuk jatuhan panjang rumus di sini melebih-lebihkan kelajuan.
Nilai g mana yang sebaiknya dipakai?
Biasanya 9,81 m/s²; nilai bakunya 9,80665 m/s², dan nilai sebenarnya bervariasi dari sekitar 9,78 di khatulistiwa sampai 9,83 di kutub. Di Bulan g adalah 1,62 m/s² dan di Mars 3,71 m/s².
Berlatihlah sendiri
Latih Kinematika
Kalkulator memberi jawabannya. Dalam ujian Anda perlu metodenya: latihlah dengan soal baru, petunjuk, dan pembahasan.