Contoh soal gerak jatuh bebas membantu memahami gerak benda yang jatuh dari ketinggian tanpa kecepatan awal dan hanya dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Gerak jatuh bebas termasuk salah satu bentuk gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
Pada gerak jatuh bebas, kecepatan awal benda dianggap v₀ = 0. Beberapa rumus yang penting digunakan adalah:
Kecepatan akhir:
v = g × t
Jarak atau ketinggian yang ditempuh:
h = 1/2 × g × t²
Hubungan kecepatan dan ketinggian:
v² = 2 × g × h
Keterangan:
v = kecepatan akhir (m/s)
v₀ = kecepatan awal (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
t = waktu (s)
h = jarak atau ketinggian (m)
Dalam soal sekolah, nilai percepatan gravitasi biasanya digunakan g = 10 m/s², kecuali soal memberikan nilai yang berbeda.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Sebuah batu dijatuhkan dari keadaan diam. Jika batu jatuh selama 2 sekon dan percepatan gravitasi 10 m/s², kecepatan batu setelah 2 sekon adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 10 m/s
B. 15 m/s
C. 20 m/s
D. 25 m/s
E. 30 m/s
Jawaban Benar
C. 20 m/s
Pembahasan Lengkap
Diketahui:
v₀ = 0
g = 10 m/s²
t = 2 s
Gunakan:
v = g × t
v = 10 × 2
v = 20 m/s
Jadi, kecepatan batu setelah 2 sekon adalah 20 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan akhir pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan rumus kecepatan gerak jatuh bebas.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian dan jatuh bebas selama 3 sekon. Jika g = 10 m/s², jarak yang ditempuh benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 15 m
B. 30 m
C. 45 m
D. 60 m
E. 90 m
Jawaban Benar
C. 45 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
h = 1/2 × 10 × 3²
h = 5 × 9
h = 45 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 45 m.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung jarak pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak jatuh berdasarkan waktu dan gravitasi.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 80 m. Jika g = 10 m/s², waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 s
B. 3 s
C. 4 s
D. 5 s
E. 8 s
Jawaban Benar
C. 4 s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
80 = 1/2 × 10 × t²
80 = 5t²
t² = 16
t = 4 s
Jadi, benda membutuhkan waktu 4 sekon untuk mencapai tanah.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengubah rumus ketinggian untuk mencari waktu jatuh.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Sebuah bola dijatuhkan dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 50 m/s. Jika g = 10 m/s², waktu yang diperlukan adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 s
B. 3 s
C. 4 s
D. 5 s
E. 6 s
Jawaban Benar
D. 5 s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v = g × t
50 = 10 × t
t = 5 s
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 5 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu berdasarkan kecepatan akhir.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung waktu jatuh bebas dari kecepatan akhir.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 45 m. Jika g = 10 m/s², kecepatan benda tepat sebelum menyentuh tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 15 m/s
B. 20 m/s
C. 25 m/s
D. 30 m/s
E. 45 m/s
Jawaban Benar
D. 30 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v² = 2gh
v² = 2 × 10 × 45
v² = 900
v = 30 m/s
Jadi, kecepatan benda tepat sebelum menyentuh tanah adalah 30 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan akhir dari ketinggian.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan hubungan kecepatan, gravitasi, dan ketinggian.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 20 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², jarak yang ditempuh benda setelah 1 sekon adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 2 m
B. 5 m
C. 10 m
D. 15 m
E. 20 m
Jawaban Benar
B. 5 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
h = 1/2 × 10 × 1²
h = 5 m
Jadi, setelah 1 sekon benda telah menempuh jarak 5 m.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung jarak tempuh sesaat pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung jarak berdasarkan waktu tertentu.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas selama 4 sekon. Jika g = 10 m/s², kecepatan akhir benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 20 m/s
B. 30 m/s
C. 40 m/s
D. 50 m/s
E. 80 m/s
Jawaban Benar
C. 40 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v = g × t
v = 10 × 4
v = 40 m/s
Jadi, kecepatan akhir benda adalah 40 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung kecepatan akhir berdasarkan waktu jatuh.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Sebuah batu jatuh bebas dari ketinggian 125 m. Jika g = 10 m/s², waktu yang diperlukan batu untuk mencapai tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 3 s
B. 4 s
C. 5 s
D. 6 s
E. 10 s
Jawaban Benar
C. 5 s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
125 = 5t²
t² = 25
t = 5 s
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 5 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan waktu berdasarkan ketinggian benda.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Dua benda A dan B dijatuhkan secara bersamaan dari ketinggian yang sama tanpa hambatan udara. Pernyataan yang benar adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Benda yang lebih berat selalu sampai lebih dahulu
B. Benda yang lebih ringan selalu sampai lebih dahulu
C. Keduanya memiliki percepatan gravitasi yang sama
D. Benda A pasti lebih cepat
E. Benda B pasti lebih cepat
Jawaban Benar
C. Keduanya memiliki percepatan gravitasi yang sama
Pembahasan Lengkap
Dalam model gerak jatuh bebas tanpa hambatan udara, semua benda mengalami percepatan gravitasi yang sama, yaitu sekitar 10 m/s² di dekat permukaan bumi.
Karena dijatuhkan dari ketinggian dan kondisi awal yang sama, keduanya akan mencapai tanah pada waktu yang sama.
Kompetensi yang Diukur
Memahami karakteristik gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan pengaruh massa pada gerak jatuh bebas tanpa hambatan udara.
Level Kognitif
C2 – Memahami.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas selama 6 sekon. Jika g = 10 m/s², ketinggian yang telah ditempuh benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 120 m
B. 150 m
C. 180 m
D. 240 m
E. 360 m
Jawaban Benar
C. 180 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
h = 1/2 × 10 × 6²
h = 5 × 36
h = 180 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 180 m.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung jarak tempuh benda pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus jarak pada gerak jatuh bebas.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 180 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 4 s
B. 5 s
C. 6 s
D. 8 s
E. 9 s
Jawaban Benar
C. 6 s
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
h = 1/2 × g × t²
180 = 1/2 × 10 × t²
180 = 5t²
t² = 36
t = 6 s
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 6 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan waktu jatuh berdasarkan ketinggian dan percepatan gravitasi.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas selama 5 sekon. Jika g = 10 m/s², kecepatan benda setelah 5 sekon adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 25 m/s
B. 40 m/s
C. 50 m/s
D. 60 m/s
E. 75 m/s
Jawaban Benar
C. 50 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v = g × t
v = 10 × 5
v = 50 m/s
Jadi, kecepatan benda setelah 5 sekon adalah 50 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan akhir gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan berdasarkan waktu jatuh.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah batu dijatuhkan dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 40 m/s. Jika g = 10 m/s², tinggi tempat batu dijatuhkan adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 m
B. 60 m
C. 80 m
D. 100 m
E. 120 m
Jawaban Benar
C. 80 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v² = 2gh
40² = 2 × 10 × h
1.600 = 20h
h = 80 m
Jadi, ketinggian tempat batu dijatuhkan adalah 80 m.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan ketinggian berdasarkan kecepatan akhir.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan hubungan antara kecepatan, gravitasi, dan ketinggian.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 320 m. Jika g = 10 m/s², kecepatan benda sesaat sebelum menyentuh tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 m/s
B. 60 m/s
C. 70 m/s
D. 80 m/s
E. 100 m/s
Jawaban Benar
D. 80 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v² = 2gh
v² = 2 × 10 × 320
v² = 6.400
v = 80 m/s
Jadi, kecepatan benda sebelum menyentuh tanah adalah 80 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan akhir dari ketinggian.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan akhir benda yang jatuh bebas.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas selama 2,5 sekon. Jika g = 10 m/s², jarak yang telah ditempuh benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 25 m
B. 31,25 m
C. 40 m
D. 50 m
E. 62,5 m
Jawaban Benar
B. 31,25 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
h = 1/2 × 10 × (2,5)²
h = 5 × 6,25
h = 31,25 m
Jadi, jarak yang ditempuh adalah 31,25 m.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung jarak pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan rumus jarak ketika waktu dinyatakan dalam desimal.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 45 m. Dengan g = 10 m/s², kecepatan benda ketika berada 20 m di atas tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 10 m/s
B. 15 m/s
C. 20 m/s
D. 25 m/s
E. 30 m/s
Jawaban Benar
C. 20 m/s
Pembahasan Lengkap
Benda telah jatuh sejauh:
45 − 20 = 25 m
Gunakan:
v² = 2gh
v² = 2 × 10 × 25
v² = 500
v = √500 = 10√5 ≈ 22,36 m/s
Jadi, jawaban yang tepat sekitar 22,36 m/s, sehingga pilihan jawaban perlu disesuaikan.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis posisi benda selama gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak jatuh sebelum menghitung kecepatan benda.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sulit.
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit.
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 20 m. Jika g = 10 m/s², jarak yang ditempuh bola setelah 2 sekon adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 10 m
B. 15 m
C. 20 m
D. 25 m
E. 30 m
Jawaban Benar
C. 20 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
h = 1/2 × 10 × 2²
h = 5 × 4
h = 20 m
Jadi, setelah 2 sekon bola telah menempuh 20 m dan tepat mencapai tanah.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung jarak tempuh pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak yang ditempuh berdasarkan waktu.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 125 m. Jika g = 10 m/s², kecepatan benda setelah 4 sekon adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 20 m/s
B. 30 m/s
C. 40 m/s
D. 50 m/s
E. 60 m/s
Jawaban Benar
C. 40 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v = g × t
v = 10 × 4
v = 40 m/s
Perhatikan bahwa dalam 4 sekon benda menempuh:
h = 1/2 × 10 × 4² = 80 m
Karena ketinggian awal 125 m, benda masih berada 45 m di atas tanah.
Jadi, kecepatannya setelah 4 sekon adalah 40 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan benda pada waktu tertentu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan gerak jatuh bebas menggunakan waktu.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Dua benda dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama. Benda A bermassa 2 kg dan benda B bermassa 5 kg. Jika hambatan udara diabaikan, pernyataan yang benar adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Benda A mencapai tanah lebih dahulu
B. Benda B mencapai tanah lebih dahulu
C. Keduanya mencapai tanah pada waktu yang sama
D. Benda yang lebih berat memiliki gravitasi lebih besar
E. Massa menentukan percepatan jatuh bebas
Jawaban Benar
C. Keduanya mencapai tanah pada waktu yang sama
Pembahasan Lengkap
Dalam kondisi tanpa hambatan udara, percepatan gravitasi tidak bergantung pada massa benda.
Kedua benda memiliki:
g = 10 m/s²
Karena dijatuhkan dari ketinggian yang sama dan kecepatan awalnya sama-sama nol, keduanya mencapai tanah pada waktu yang sama.
Kompetensi yang Diukur
Memahami pengaruh massa terhadap gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan bahwa percepatan gravitasi tidak bergantung pada massa benda dalam kondisi ideal.
Level Kognitif
C2 – Memahami.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 500 m. Jika g = 10 m/s², waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 5 s
B. 7 s
C. 8 s
D. 10 s
E. 12 s
Jawaban Benar
D. 10 s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
500 = 1/2 × 10 × t²
500 = 5t²
t² = 100
t = 10 s
Jadi, benda membutuhkan waktu 10 sekon untuk mencapai tanah.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu jatuh bebas berdasarkan ketinggian.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengubah persamaan gerak jatuh bebas untuk menentukan waktu.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 125 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 3 s
B. 4 s
C. 5 s
D. 6 s
E. 7 s
Jawaban Benar
C. 5 s
Pembahasan Lengkap
Gunakan rumus:
h = 1/2 × g × t²
125 = 1/2 × 10 × t²
125 = 5t²
t² = 25
t = 5 s
Jadi, waktu yang diperlukan benda untuk mencapai tanah adalah 5 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan waktu jatuh berdasarkan ketinggian dan percepatan gravitasi.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas selama 3 sekon. Jika g = 10 m/s², jarak yang ditempuh benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 15 m
B. 30 m
C. 45 m
D. 60 m
E. 90 m
Jawaban Benar
C. 45 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
h = 1/2 × g × t²
h = 1/2 × 10 × 3²
h = 5 × 9
h = 45 m
Jadi, jarak yang ditempuh benda adalah 45 m.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung jarak pada gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak tempuh berdasarkan waktu dan gravitasi.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah batu dijatuhkan dari keadaan diam dan mencapai kecepatan 60 m/s. Jika g = 10 m/s², waktu yang diperlukan adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 4 s
B. 5 s
C. 6 s
D. 7 s
E. 8 s
Jawaban Benar
C. 6 s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v = g × t
60 = 10 × t
t = 6 s
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 6 sekon.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan waktu berdasarkan kecepatan akhir.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan waktu jatuh dari kecepatan akhir benda.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas dan memiliki kecepatan akhir 40 m/s. Jika g = 10 m/s², ketinggian tempat benda dijatuhkan adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 m
B. 60 m
C. 80 m
D. 100 m
E. 120 m
Jawaban Benar
C. 80 m
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v² = 2gh
40² = 2 × 10 × h
1.600 = 20h
h = 80 m
Jadi, ketinggian benda adalah 80 m.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan ketinggian berdasarkan kecepatan akhir.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan hubungan kecepatan, gravitasi, dan ketinggian.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 45 m. Jika g = 10 m/s², kecepatan benda tepat sebelum menyentuh tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 15 m/s
B. 20 m/s
C. 25 m/s
D. 30 m/s
E. 35 m/s
Jawaban Benar
D. 30 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v² = 2gh
v² = 2 × 10 × 45
v² = 900
v = 30 m/s
Jadi, kecepatan benda sebelum menyentuh tanah adalah 30 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan akhir gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan akhir berdasarkan ketinggian benda.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Sebuah benda dijatuhkan dari ketinggian 80 m. Jika g = 10 m/s², jarak yang ditempuh benda pada 1 sekon terakhir sebelum menyentuh tanah adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 15 m
B. 20 m
C. 25 m
D. 35 m
E. 40 m
Jawaban Benar
D. 35 m
Pembahasan Lengkap
Tentukan waktu total:
h = 1/2 × g × t²
80 = 5t²
t² = 16
t = 4 s
Jarak yang ditempuh selama 4 sekon:
h₄ = 5 × 4² = 80 m
Jarak yang ditempuh selama 3 sekon:
h₃ = 5 × 3² = 45 m
Maka jarak pada 1 sekon terakhir:
80 − 45 = 35 m
Jadi, jarak yang ditempuh pada 1 sekon terakhir adalah 35 m.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis jarak tempuh pada interval waktu tertentu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan jarak yang ditempuh benda pada detik terakhir gerak jatuh bebas.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sulit.
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit.
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Dua benda dijatuhkan dari ketinggian yang sama dengan kecepatan awal nol. Jika hambatan udara diabaikan, perbandingan waktu jatuh kedua benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 1 : 1
D. 1 : 3
E. 3 : 1
Jawaban Benar
C. 1 : 1
Pembahasan Lengkap
Dalam gerak jatuh bebas ideal, percepatan gravitasi sama untuk semua benda dan tidak bergantung pada massa.
Karena kedua benda dijatuhkan dari ketinggian yang sama dengan kecepatan awal yang sama, waktu jatuhnya juga sama.
Jadi, perbandingan waktunya:
1 : 1
Kompetensi yang Diukur
Memahami karakteristik gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menganalisis pengaruh massa terhadap waktu jatuh benda dalam kondisi ideal.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah batu dijatuhkan dari ketinggian 20 m. Jika g = 10 m/s², kecepatan batu ketika telah jatuh sejauh 5 m adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 5 m/s
B. 10 m/s
C. 15 m/s
D. 20 m/s
E. 25 m/s
Jawaban Benar
B. 10 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v² = 2gh
v² = 2 × 10 × 5
v² = 100
v = 10 m/s
Jadi, kecepatan batu setelah jatuh sejauh 5 m adalah 10 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan kecepatan berdasarkan jarak jatuh.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan persamaan kecepatan dan jarak pada gerak jatuh bebas.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Sebuah benda jatuh bebas selama 8 sekon. Jika g = 10 m/s², kecepatan akhir benda adalah ….
Pilihan Jawaban
A. 40 m/s
B. 60 m/s
C. 70 m/s
D. 80 m/s
E. 100 m/s
Jawaban Benar
D. 80 m/s
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
v = g × t
v = 10 × 8
v = 80 m/s
Jadi, kecepatan akhir benda adalah 80 m/s.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung kecepatan akhir.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kecepatan benda berdasarkan waktu jatuh.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Pernyataan yang benar tentang gerak jatuh bebas adalah ….
Pilihan Jawaban
A. Benda memiliki kecepatan awal selalu lebih dari nol
B. Percepatan benda selalu nol
C. Benda bergerak dengan percepatan gravitasi
D. Massa benda menentukan nilai percepatan gravitasi
E. Benda bergerak dengan kecepatan tetap
Jawaban Benar
C. Benda bergerak dengan percepatan gravitasi
Pembahasan Lengkap
Pada gerak jatuh bebas, benda dijatuhkan dari keadaan diam sehingga:
v₀ = 0
Benda mengalami percepatan akibat gravitasi:
g ≈ 10 m/s²
Kecepatan benda bertambah seiring waktu, sehingga gerak jatuh bebas merupakan salah satu contoh gerak lurus berubah beraturan (GLBB).
Jadi, pernyataan yang benar adalah C. Benda bergerak dengan percepatan gravitasi.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep dasar gerak jatuh bebas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengidentifikasi karakteristik utama gerak jatuh bebas.
Level Kognitif
C2 – Memahami.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Kesimpulan
Contoh soal gerak jatuh bebas dapat diselesaikan dengan memahami hubungan antara kecepatan, waktu, ketinggian, dan percepatan gravitasi. Pada gerak jatuh bebas, benda dianggap memiliki kecepatan awal nol dan bergerak dengan percepatan gravitasi.
Rumus utama yang perlu dikuasai adalah:
v = g × t
h = 1/2 × g × t²
v² = 2 × g × h
Dalam soal, perhatikan informasi yang diketahui terlebih dahulu, kemudian pilih rumus yang paling sesuai. Dengan memahami ketiga hubungan tersebut, soal tentang waktu jatuh, jarak tempuh, kecepatan akhir, maupun ketinggian dapat diselesaikan secara sistematis.
