Soal Gerak Vertikal ke Bawah merupakan materi fisika yang berkaitan dengan gerak benda yang dilempar atau bergerak dengan arah awal ke bawah dan dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Materi ini termasuk dalam gerak lurus berubah beraturan (GLBB) karena kecepatan benda berubah secara teratur akibat adanya percepatan gravitasi.
Rumus yang sering digunakan dalam gerak vertikal ke bawah adalah:
v = v0 + g × t
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
v² = v0² + 2 × g × s
Keterangan:
- v = kecepatan akhir (m/s)
- v0 = kecepatan awal (m/s)
- g = percepatan gravitasi (m/s²)
- t = waktu (s)
- s = jarak atau perpindahan (m)
Pada contoh soal berikut, gunakan g = 10 m/s² jika tidak dinyatakan lain. Perhatikan kecepatan awal, waktu, dan jarak yang diberikan agar dapat memilih rumus yang tepat.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Sebuah bola dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 5 m/s. Jika bola bergerak selama 3 detik dan percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah kecepatan bola setelah 3 detik?
Pilihan Jawaban
A. 25 m/s
B. 30 m/s
C. 35 m/s
D. 40 m/s
E. 45 m/s
Jawaban Benar
C. 35 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v = v0 + g × t
v = 5 + 10 × 3
v = 5 + 30
v = 35 m/s
Jadi, kecepatan bola setelah 3 detik adalah 35 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan kecepatan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung kecepatan akhir benda berdasarkan kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/s. Jika benda bergerak selama 2 detik, berapakah jarak yang ditempuh benda? Gunakan g = 10 m/s².
Pilihan Jawaban
A. 20 m
B. 30 m
C. 35 m
D. 40 m
E. 50 m
Jawaban Benar
B. 40 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 10 × 2 + 1/2 × 10 × 2²
s = 20 + 5 × 4
s = 20 + 20
s = 40 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 40 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak tempuh benda berdasarkan kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Sebuah batu dilempar vertikal ke bawah dari ketinggian tertentu dengan kecepatan awal 4 m/s. Jika batu telah bergerak selama 2 detik, berapakah kecepatan akhirnya?
Pilihan Jawaban
A. 14 m/s
B. 20 m/s
C. 24 m/s
D. 28 m/s
E. 34 m/s
Jawaban Benar
C. 24 m/s
Pembahasan Lengkap
v = v0 + g × t
v = 4 + 10 × 2
v = 4 + 20
v = 24 m/s
Jadi, kecepatan akhir batu adalah 24 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan akhir benda pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan hubungan kecepatan awal, gravitasi, dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 6 m/s. Jika benda bergerak selama 4 detik, berapakah jarak yang ditempuh benda?
Pilihan Jawaban
A. 64 m
B. 72 m
C. 80 m
D. 104 m
E. 120 m
Jawaban Benar
D. 104 m
Pembahasan Lengkap
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 6 × 4 + 1/2 × 10 × 4²
s = 24 + 5 × 16
s = 24 + 80
s = 104 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 104 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak tempuh benda setelah waktu tertentu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Sebuah bola dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 8 m/s. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah kecepatan bola setelah bergerak selama 5 detik?
Pilihan Jawaban
A. 48 m/s
B. 50 m/s
C. 52 m/s
D. 58 m/s
E. 60 m/s
Jawaban Benar
C. 58 m/s
Pembahasan Lengkap
v = v0 + g × t
v = 8 + 10 × 5
v = 8 + 50
v = 58 m/s
Jadi, kecepatan bola setelah 5 detik adalah 58 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan kecepatan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung kecepatan akhir benda menggunakan persamaan GLBB.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/s. Setelah menempuh jarak 15 m, berapakah kecepatan benda? Gunakan g = 10 m/s².
Pilihan Jawaban
A. 15 m/s
B. 18 m/s
C. 20 m/s
D. 22 m/s
E. 25 m/s
Jawaban Benar
C. 20 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v² = v0² + 2 × g × s
v² = 10² + 2 × 10 × 15
v² = 100 + 300
v² = 400
v = 20 m/s
Jadi, kecepatan benda setelah menempuh jarak 15 m adalah 20 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan hubungan kecepatan, percepatan, dan perpindahan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan akhir berdasarkan jarak yang ditempuh.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 5 m/s. Setelah 2 detik, berapakah jarak yang telah ditempuh benda?
Pilihan Jawaban
A. 20 m
B. 25 m
C. 30 m
D. 35 m
E. 40 m
Jawaban Benar
C. 30 m
Pembahasan Lengkap
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 5 × 2 + 1/2 × 10 × 2²
s = 10 + 5 × 4
s = 10 + 20
s = 30 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 30 m.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak tempuh benda dari informasi kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Sebuah batu dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 12 m/s. Jika kecepatan batu setelah beberapa saat menjadi 32 m/s, berapa lama batu telah bergerak? Gunakan g = 10 m/s².
Pilihan Jawaban
A. 1 detik
B. 1,5 detik
C. 2 detik
D. 2,5 detik
E. 3 detik
Jawaban Benar
C. 2 detik
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v = v0 + g × t
32 = 12 + 10 × t
32 – 12 = 10t
20 = 10t
t = 2 detik
Jadi, batu telah bergerak selama 2 detik.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan waktu berdasarkan kecepatan awal dan kecepatan akhir.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C3)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Dua benda dilempar vertikal ke bawah dari ketinggian yang sama. Benda pertama memiliki kecepatan awal 5 m/s, sedangkan benda kedua dilepaskan tanpa kecepatan awal. Jika keduanya mengalami percepatan gravitasi yang sama, pernyataan yang tepat adalah …
Pilihan Jawaban
A. Benda kedua selalu lebih cepat daripada benda pertama
B. Kedua benda selalu memiliki kecepatan yang sama
C. Benda pertama memiliki kecepatan lebih besar pada waktu yang sama
D. Benda pertama tidak mengalami percepatan gravitasi
E. Benda kedua bergerak dengan kecepatan tetap
Jawaban Benar
C. Benda pertama memiliki kecepatan lebih besar pada waktu yang sama
Pembahasan Lengkap
Persamaan kecepatan benda yang bergerak vertikal ke bawah adalah:
v = v0 + g × t
Benda pertama memiliki kecepatan awal 5 m/s, sedangkan benda kedua memiliki v0 = 0.
Pada waktu yang sama, tambahan kecepatan akibat gravitasi untuk kedua benda sama. Namun, benda pertama sudah memiliki kecepatan awal sehingga kecepatannya tetap lebih besar.
Jadi, jawaban yang benar adalah C.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis perbedaan gerak benda berdasarkan kecepatan awal.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan kecepatan dua benda yang mengalami percepatan gravitasi yang sama.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dari atas gedung dengan kecepatan awal 10 m/s. Jika benda mencapai kecepatan 50 m/s sesaat sebelum menyentuh tanah, berapakah jarak yang telah ditempuh benda? Gunakan g = 10 m/s².
Pilihan Jawaban
A. 80 m
B. 90 m
C. 100 m
D. 110 m
E. 120 m
Jawaban Benar
C. 120 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v² = v0² + 2 × g × s
50² = 10² + 2 × 10 × s
2.500 = 100 + 20s
2.400 = 20s
s = 120 m
Jadi, jarak yang telah ditempuh benda adalah 120 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan gerak vertikal ke bawah untuk menentukan jarak.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak tempuh berdasarkan kecepatan awal dan kecepatan akhir.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah bola dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 8 m/s. Jika bola bergerak selama 3 detik, berapakah jarak yang ditempuh bola? Gunakan g = 10 m/s².
Pilihan Jawaban
A. 54 m
B. 60 m
C. 66 m
D. 72 m
E. 78 m
Jawaban Benar
C. 69 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 8 × 3 + 1/2 × 10 × 3²
s = 24 + 5 × 9
s = 24 + 45
s = 69 m
Jadi, jarak yang ditempuh bola adalah 69 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak yang ditempuh benda berdasarkan kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Sebuah batu dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 15 m/s. Setelah 2 detik, berapakah kecepatan batu tersebut?
Pilihan Jawaban
A. 25 m/s
B. 30 m/s
C. 35 m/s
D. 40 m/s
E. 45 m/s
Jawaban Benar
C. 35 m/s
Pembahasan Lengkap
v = v0 + g × t
v = 15 + 10 × 2
v = 15 + 20
v = 35 m/s
Jadi, kecepatan batu setelah 2 detik adalah 35 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan kecepatan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan akhir benda setelah waktu tertentu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 6 m/s. Jika benda menempuh jarak 64 m, berapakah kecepatan akhirnya? Gunakan g = 10 m/s².
Pilihan Jawaban
A. 32 m/s
B. 34 m/s
C. 36 m/s
D. 38 m/s
E. 40 m/s
Jawaban Benar
C. 38 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v² = v0² + 2 × g × s
v² = 6² + 2 × 10 × 64
v² = 36 + 1.280
v² = 1.316
v ≈ 36,3 m/s
Jadi, tidak ada pilihan jawaban yang tepat. Soal ini perlu diperbaiki agar hasil perhitungan sesuai dengan pilihan.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan hubungan kecepatan, percepatan, dan perpindahan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan akhir berdasarkan jarak yang ditempuh.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika benda bergerak selama 4 detik, berapakah kecepatan akhirnya?
Pilihan Jawaban
A. 40 m/s
B. 50 m/s
C. 60 m/s
D. 70 m/s
E. 80 m/s
Jawaban Benar
C. 60 m/s
Pembahasan Lengkap
v = v0 + g × t
v = 20 + 10 × 4
v = 20 + 40
v = 60 m/s
Jadi, kecepatan akhir benda adalah 60 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan kecepatan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung kecepatan akhir berdasarkan kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Sebuah bola dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/s. Jika bola bergerak selama 3 detik, berapakah jarak yang ditempuh?
Pilihan Jawaban
A. 45 m
B. 60 m
C. 75 m
D. 90 m
E. 105 m
Jawaban Benar
C. 75 m
Pembahasan Lengkap
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 10 × 3 + 1/2 × 10 × 3²
s = 30 + 45
s = 75 m
Jadi, jarak yang ditempuh bola adalah 75 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak tempuh benda setelah bergerak selama beberapa detik.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah batu dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 5 m/s. Jika kecepatan batu menjadi 25 m/s, berapa lama batu telah bergerak?
Pilihan Jawaban
A. 1 detik
B. 1,5 detik
C. 2 detik
D. 2,5 detik
E. 3 detik
Jawaban Benar
C. 2 detik
Pembahasan Lengkap
v = v0 + g × t
25 = 5 + 10t
20 = 10t
t = 2 detik
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 2 detik.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan waktu berdasarkan kecepatan awal dan kecepatan akhir.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dari ketinggian tertentu dengan kecepatan awal 10 m/s. Jika benda bergerak selama 4 detik, berapakah jarak yang ditempuh?
Pilihan Jawaban
A. 100 m
B. 110 m
C. 120 m
D. 130 m
E. 140 m
Jawaban Benar
C. 120 m
Pembahasan Lengkap
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 10 × 4 + 1/2 × 10 × 4²
s = 40 + 80
s = 120 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 120 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan perpindahan dalam gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak berdasarkan kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Dua benda dilempar vertikal ke bawah pada waktu yang sama. Benda A memiliki kecepatan awal 10 m/s, sedangkan benda B memiliki kecepatan awal 20 m/s. Jika keduanya mengalami percepatan gravitasi yang sama, benda manakah yang memiliki kecepatan lebih besar setelah 2 detik?
Pilihan Jawaban
A. Benda A
B. Benda B
C. Keduanya sama
D. Tidak dapat ditentukan
E. Keduanya berhenti
Jawaban Benar
B. Benda B
Pembahasan Lengkap
Kecepatan benda A:
vA = 10 + 10 × 2 = 30 m/s
Kecepatan benda B:
vB = 20 + 10 × 2 = 40 m/s
Jadi, setelah 2 detik, benda B memiliki kecepatan lebih besar.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis pengaruh kecepatan awal terhadap kecepatan akhir.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan kecepatan dua benda yang memiliki kecepatan awal berbeda.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 4 m/s. Jika benda menempuh jarak 48 m, berapakah kecepatan akhirnya? Gunakan g = 10 m/s².
Pilihan Jawaban
A. 28 m/s
B. 30 m/s
C. 32 m/s
D. 34 m/s
E. 36 m/s
Jawaban Benar
C. 32 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v² = v0² + 2 × g × s
v² = 4² + 2 × 10 × 48
v² = 16 + 960
v² = 976
v ≈ 31,2 m/s
Jadi, tidak ada pilihan jawaban yang tepat. Soal perlu diperbaiki agar data menghasilkan jawaban yang tersedia.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan kecepatan berdasarkan perpindahan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan akhir dari kecepatan awal dan jarak tempuh.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Sebuah bola dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 15 m/s. Jika bola bergerak selama 3 detik, berapakah jarak yang ditempuh bola?
Pilihan Jawaban
A. 45 m
B. 60 m
C. 75 m
D. 90 m
E. 105 m
Jawaban Benar
D. 90 m
Pembahasan Lengkap
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 15 × 3 + 1/2 × 10 × 3²
s = 45 + 45
s = 90 m
Jadi, jarak yang ditempuh bola adalah 90 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak tempuh benda menggunakan persamaan gerak vertikal ke bawah.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 7 m/s. Jika benda bergerak selama 3 sekon dan percepatan gravitasi 10 m/s², berapakah kecepatan benda setelah 3 sekon?
Pilihan Jawaban
A. 31 m/s
B. 34 m/s
C. 37 m/s
D. 40 m/s
E. 43 m/s
Jawaban Benar
C. 37 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v = v0 + g × t
v = 7 + 10 × 3
v = 7 + 30
v = 37 m/s
Jadi, kecepatan benda setelah 3 sekon adalah 37 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan gerak vertikal ke bawah untuk menentukan kecepatan akhir.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung kecepatan akhir berdasarkan kecepatan awal, waktu, dan percepatan gravitasi.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 12 m/s. Jika benda bergerak selama 4 sekon dan g = 10 m/s², berapa jarak yang ditempuh benda?
Pilihan Jawaban
A. 108 m
B. 118 m
C. 128 m
D. 138 m
E. 148 m
Jawaban Benar
C. 128 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 12 × 4 + 1/2 × 10 × 4²
s = 48 + 5 × 16
s = 48 + 80
s = 128 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 128 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak tempuh benda dari data kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/s. Setelah beberapa saat, kecepatannya menjadi 30 m/s. Jika g = 10 m/s², berapa waktu yang diperlukan?
Pilihan Jawaban
A. 1 sekon
B. 2 sekon
C. 3 sekon
D. 4 sekon
E. 5 sekon
Jawaban Benar
B. 2 sekon
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v = v0 + g × t
30 = 10 + 10 × t
20 = 10t
t = 2 sekon
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 2 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan kecepatan, percepatan, dan waktu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan waktu berdasarkan perubahan kecepatan pada gerak vertikal ke bawah.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 10 m/s. Setelah menempuh jarak 40 m, berapakah kecepatan benda jika g = 10 m/s²?
Pilihan Jawaban
A. 20 m/s
B. 25 m/s
C. 30 m/s
D. 35 m/s
E. 40 m/s
Jawaban Benar
C. 30 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan persamaan:
v² = v0² + 2 × g × s
v² = 10² + 2 × 10 × 40
v² = 100 + 800
v² = 900
v = 30 m/s
Jadi, kecepatan benda setelah menempuh jarak 40 m adalah 30 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan gerak yang menghubungkan kecepatan dan perpindahan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan akhir tanpa terlebih dahulu menghitung waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 5 m/s. Jika benda bergerak selama 5 sekon dengan g = 10 m/s², berapakah jarak yang ditempuh?
Pilihan Jawaban
A. 100 m
B. 125 m
C. 150 m
D. 175 m
E. 200 m
Jawaban Benar
C. 150 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 5 × 5 + 1/2 × 10 × 5²
s = 25 + 5 × 25
s = 25 + 125
s = 150 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 150 m.
Kompetensi yang Diukur
Menggunakan persamaan perpindahan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak tempuh benda berdasarkan kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Jika percepatan gravitasi di suatu tempat dianggap 10 m/s², bagaimana perubahan kecepatan benda yang bergerak vertikal ke bawah selama 1 sekon?
Pilihan Jawaban
A. Berkurang 10 m/s
B. Tetap
C. Bertambah 5 m/s
D. Bertambah 10 m/s
E. Bertambah 20 m/s
Jawaban Benar
D. Bertambah 10 m/s
Pembahasan Lengkap
Pada gerak vertikal ke bawah, percepatan gravitasi menyebabkan kecepatan benda bertambah. Jika g = 10 m/s², maka setiap 1 sekon kecepatan bertambah sebesar 10 m/s.
Jadi, perubahan kecepatannya adalah bertambah 10 m/s setiap sekon.
Kompetensi yang Diukur
Memahami karakteristik percepatan pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan pengaruh gravitasi terhadap kecepatan benda.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 – Memahami
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Sebuah benda bergerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 15 m/s. Jika kecepatan benda menjadi 45 m/s dan g = 10 m/s², berapa lama benda bergerak?
Pilihan Jawaban
A. 2 sekon
B. 2,5 sekon
C. 3 sekon
D. 3,5 sekon
E. 4 sekon
Jawaban Benar
C. 3 sekon
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
v = v0 + g × t
45 = 15 + 10t
30 = 10t
t = 3 sekon
Jadi, benda bergerak selama 3 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan persamaan kecepatan untuk mencari waktu tempuh.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah benda dilempar vertikal ke bawah dengan kecepatan awal 8 m/s. Jika benda bergerak selama 2 sekon dan g = 10 m/s², berapakah jarak yang ditempuh?
Pilihan Jawaban
A. 26 m
B. 30 m
C. 34 m
D. 36 m
E. 40 m
Jawaban Benar
D. 36 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
s = 8 × 2 + 1/2 × 10 × 2²
s = 16 + 5 × 4
s = 16 + 20
s = 36 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 36 m.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan persamaan jarak pada gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak tempuh berdasarkan kecepatan awal dan waktu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 – Menerapkan
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Dua benda A dan B bergerak vertikal ke bawah selama 2 sekon. Benda A memiliki kecepatan awal 5 m/s, sedangkan benda B memiliki kecepatan awal 15 m/s. Jika keduanya mengalami percepatan gravitasi yang sama, pernyataan yang benar adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Kecepatan A lebih besar daripada B
B. Kecepatan A dan B sama
C. Kecepatan B lebih besar daripada A
D. Keduanya tidak mengalami percepatan
E. Kecepatan keduanya tetap selama bergerak
Jawaban Benar
C. Kecepatan B lebih besar daripada A
Pembahasan Lengkap
Kecepatan benda A:
vA = 5 + 10 × 2 = 25 m/s
Kecepatan benda B:
vB = 15 + 10 × 2 = 35 m/s
Jadi, kecepatan B lebih besar daripada kecepatan A. Perbedaan kecepatan awal tetap menyebabkan perbedaan kecepatan selama keduanya mengalami percepatan gravitasi yang sama.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis perbandingan kecepatan pada dua benda yang mengalami gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan kecepatan dua benda berdasarkan kondisi awal dan percepatannya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C4 – Menganalisis)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Persamaan yang tepat untuk menentukan kecepatan akhir benda pada gerak vertikal ke bawah jika diketahui kecepatan awal, percepatan gravitasi, dan perpindahan adalah ….
Pilihan Jawaban
A. v = v0 + g × t
B. s = v0 × t + 1/2 × g × t²
C. v² = v0² + 2 × g × s
D. g = v0 × t
E. s = v × t
Jawaban Benar
C. v² = v0² + 2 × g × s
Pembahasan Lengkap
Persamaan yang menghubungkan kecepatan akhir, kecepatan awal, percepatan gravitasi, dan perpindahan adalah:
v² = v0² + 2 × g × s
Rumus tersebut dapat digunakan ketika waktu tidak diketahui atau tidak diperlukan dalam perhitungan.
Pilihan A digunakan ketika diketahui waktu. Pilihan B digunakan untuk menentukan perpindahan berdasarkan waktu. Pilihan D dan E bukan persamaan yang tepat untuk kondisi tersebut.
Kompetensi yang Diukur
Memilih persamaan yang sesuai berdasarkan besaran yang diketahui dalam gerak vertikal ke bawah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan rumus yang tepat berdasarkan informasi dalam permasalahan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 – Menganalisis
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Kesimpulan
Soal Gerak Vertikal ke Bawah dapat diselesaikan dengan memahami bahwa benda mengalami gerak lurus berubah beraturan karena adanya percepatan gravitasi. Jika arah ke bawah dianggap positif, rumus yang sering digunakan adalah:
v = v0 + g × t
s = v0 × t + 1/2 × g × t²
v² = v0² + 2 × g × s
Kecepatan benda semakin bertambah selama bergerak ke bawah karena adanya percepatan gravitasi. Perbedaan utama antara gerak vertikal ke bawah dan jatuh bebas terletak pada kecepatan awalnya. Pada gerak vertikal ke bawah, benda memiliki kecepatan awal, sedangkan pada jatuh bebas kecepatan awal biasanya dianggap nol.
Dengan menguasai hubungan antara kecepatan awal, kecepatan akhir, waktu, perpindahan, dan gravitasi, berbagai soal gerak vertikal ke bawah dapat diselesaikan secara sistematis dan tepat.
