Sebuah batu dilempar secara vertikal ke atas dengan kecepatan awal v0. Asumsikan ada gaya gesekan yang besarnya sebanding dengan -v, dengan v adalah kecepatan batu. Pernyataan yang benar di bawah ini adalah .... (1) percepatan dari batu sama dengan g hanya pada titik tertinggi lintasan saja (2) percepatan dari batu selalu lebih kecil daripada g (3) kecepatan batu setelah kembali ke titik asalnya lebih kecil dari v0 (4) sepanjang gerakannya, batu dapat mempunyai kecepatan yang lebih besar dari v0

<p>Jawaban yang benar adalah (1) dan (3).</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>Sebuah batu dilempar vertikal ke atas</p><p>Kecepatan awal = v0</p><p>Ada gaya gesekan yang besarnya sebanding dengan -v</p><p>v adalah kecepatan batu</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>Pernyataan yang benar = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah gerak vertikal ke atas. Pada GVA, benda memiliki kecepatan awal v₀ dari tanah ke atas, percepatan gravitasi sebesar g, dan semakin lambat saat mencapai titik puncak sehingga memiliki tinggi maksimum (h_maks) dan waktu maksimum (t_maks).</p><p>Rumus yang berlaku pada GVA adalah:</p><p>(i). vt = v0 - (g . t)</p><p>(ii). h = (v0 . t) - (1/2 . g . t²)</p><p>(iii). vt² = v0² - (2 . g . h).</p><p>&nbsp;</p><p>Keterangan:</p><p>v0 = kecepatan awal (m/s)</p><p>vt = kecepatan akhir (m/s)</p><p>h = ketinggian (m)</p><p>t = waktu jatuh (s).</p><p>&nbsp;</p><p>Dari soal di atas, dikatakan terdapat gaya gesek yang besarnya sebanding dengan -v, maka diperoleh perlambatannya sesuai hukum II Newton adalah:</p><p>ΣF = m x a</p><p>f = m x a</p><p>f = m x (-kv), dimana a = -kv yang adalah perlambatan batu.</p><p>&nbsp;</p><p>Sehingga, karena adanya perlambatan oleh gaya gesekan ini maka kecepatan akan memiliki nilai yang berbeda dengan v0. Analisis setiap pernyataan:</p><p>(1) Percepatan dari batu sama dengan g hanya pada titik tertinggi lintasan saja. ----&gt; BENAR</p><p>Pada titik tertinggi lintasan, batu akan diam sesaat, sehingga percepatan yang bekerja hanyalah percepatan gravitasi (g) yang arahnya ke bawah.</p><p>&nbsp;</p><p>(2) Percepatan dari batu selalu lebih kecil daripada g. ----&gt; SALAH</p><p>Selama bergerak ke atas, batu mengalami perlambatan sebesar a' = g + a. Sedangkan selama bergerak ke bawah, batu mengalami perlambatan sebesar a' = g - a. Sehingga, percepatan dari batu tidak selalu lebih kecil daripada g.</p><p>&nbsp;</p><p>(3) Kecepatan batu setelah kembali ke titik asalnya lebih kecil dari v0. ----&gt; BENAR</p><p>Karena adanya perlambatan oleh gaya gesek sebesar a = -kv, maka kecepatan batu setelah kembali ke titik asalnya lebih kecil dari v0.</p><p>&nbsp;</p><p>(4) Sepanjang gerakannya, batu dapat mempunyai kecepatan yang lebih besar dari v0. ----&gt; SALAH</p><p>Karena adanya perlambatan oleh gaya gesek sebesar a = -kv, maka sepanjang gerakannya, batu tidak dapat mempunyai kecepatan yang lebih besar dari v0, senantiasa akan lebih kecil dari v0.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, pernyataan yang benar adalah (1) dan (3).</p>