Kerangka Acuan Universal dalam Gerak Lurus

Semoga tulisan ini sedikit memberi manfaat untuk temen-temen yang merasa sedikit ribet kalau ngerjain soal gerak lurus khususnya yang naik ke atas terus turun lagi. Nah jadi, gini misalkan ada soal yang sistem soalnya kayak gini contohnya,

Andi melempar batu keatas dengan kecepatan 5 m/s. Andi berada di atas sebuah gedung yang ketinggiannya 30 m dari tanah. Berapakah waktu yang dibutuhkan batu agar sampai ke tanah?

Mungkin beberapa dari kita kalau mengerjakan soal kayak gini menggunakan konsep seperti ini ya:

1.       Mencari waktu untuk batu mencapai titik puncaknya (dalam arti kecepatan batu menjadi nol).

2.       Mencari ketinggian yang dicapai sebagai modal untuk mencari waktu ada langkah 3.

3.       Mencari ketinggian total yang dihitung dari tanah

4.       Mencari waktu untuk batu kembali lagi jatuh ke bawah/sampai tanah (dalam arti batu melakukan gerak jatuh bebas).

5.       Menjumlahkan kedua waktu tersebut.

Atau secara langsung aja ya kita coba kerjain soal ini dengan metode seperti di atas:

1.       V_t = V₀ – g.t₁

0 = 5 – 10.t₁

t₁ = 0,5 s

2.       h = V₀.t₁ – ½ g.t₁²

= 5.0,5 – ½.10.0,5²

= 2,5 – 1,25

= 1,25

3.       H_tot = h + H_gedung

= 1,25 + 30 = 31,25 m

4.       H_tot = ½ g.t₂²

31,25 = ½.10.t₂²

t₂² = 31,25 x 2/10

= 6,25

t₂ = 2,5 s

5.       t_tot = t₁ + t₂

= 0,5 + 2,5 = 3 s

Sebenernya cara di atas ga salah sih, tapi kayaknya kan kalau kita mengerjakan soal dengan cara seperti di atas itu bakal makan waktu yang cukup lama kan. Nah, kalau begitu bagaimana kalau kita coba cara yang lebih simple ya. Disini kita mau menggunakan konsep kerangka acuan universal. Jadi gini untuk nyelesaiin soal kayak gitu kita pandang posisi awal batu itu bukan pada posisi ketinggian dari tanah. Tapi kita anggap aja kalau batu berada pada posisi h = 0 dan tanah berarti pada koordinat h = -30 m. Jadi kita bisa masukin ke persamaan GLBB untuk gerak vertikal ke atas:

h = V₀.t – ½ g.t²

-30 = 5.t – ½.10.t²

5t² – 5t – 30 = 0

t² – t – 6 = 0

(t - 3) (t + 2)

Jadi t = 3 s, karena waktu kan ga’ mungkin bernilai negatif.

Cara ini selain bisa digunain untuk yang lurus-lurus aja, bisa digunain untuk gerak parabola lho.. tapi tentu dengan modifikasi nilai v₀-nya jadi v_0y ya….

Ok, gimana lebih simple ga? Kalau merasa lebih simple kita tunggu tips selanjutnya ya…. Thanks