88. Grafik kelajuan-waktu untuk suatu benda yang sedang jatuh bebas adalah .... a. V C. V t t b. V d. S t t 

Bentuk grafik hubungan kelajuan terhadap waktu menetukan tipe gerak lurus dari benda. Untuk itu diawal pembahasan kita akan menggunakan data dari alat yang biasanya digunakaan di laboratorium sekolah, yaitu set alat yang terdiri dari kereta-keretaan dan ticker timer untuk menentukan tipe gerak lurus dari benda.
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/3g.png" />

Prinsip kerja sederhananya, saat kereta-keretaan bergerak, kertas akan ikut bergerak dan pemberi tanda pada kertas (lihat gambar 1) akan menandai kertas dalam bentuk titik-titik warna hitam. Jarak antar titik inilah yang selanjutnya digunakan untuk menentukan tipe gerak lurus dari kereta-keretaan serta menggabarkan garfik hubungan kecepatan dengan waktu. 

Benda yang jatuh bebas, merupakan salah satu contoh benda yang bergerak lurus berubah beraturan dengan percepatan yang nilainya sama dengan percepatan gravitasi dimana benda berada. Hal ini bisa dibuktikan dengan menggunakan hukum newton dengan terlebih dahulu menggambarkan gaya-gaya yang bekerja pada benda. 

Untuk menjawab soal ini kita akan membahas berkenanan bentuk-bentuk grafik tipe gerak benda berdasarkan titik-titik yang dihasilkan ticker timer serta bagaimana mendapatkan nilai percepatan benda yang bergerak jatuh bebas.

Identifikasi Konsep

Menentukan Grafik gerak benda
Berikut kemungkinan bentuk titik hasil penanda dari penggetar ticker timer:
1.	Gerak lurus beraturan
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/3f.png" />

Pada ticker timer, waktu ketukan (dari satu titik ke titik berikutnya) adalah sama, bisa dicari dengan melihat frekuensi dari ticker timer. Jika jarak antar titik bernilai sama maka hasil bagi jarak titik ke titik berikutnya (s) dengan selang waktu antar titik (t) menghasilkan nilai yang tetap, hal ini menunjukkan bahwa kereta-keretaan bergerak lurus beraturan/ bergerak dengan kecepatan tetap.
	\[\begin{array}{l}v = \frac{s}{t}\\v = tetap\end{array}\]
Jika titik-titik tersebut dibuat grafik hubungan kecepatan terhadap waktu maka bentuknya sebagai berikut:
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/5g.png" />

2.	Gerak lurus berubah beraturan dipercepat
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/3k.png" />

Dari gambar 3 kita mengetahui bahwa jarak antar titik pada kertas semakin lama semakin membesar. Sehingga hasil bagi jarak titik terhadap titik berikutnya (s) dengan selang waktu antar titik (t) semakin besar, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan kereta-keretaan semakin lama semakin besar. Semakin bertambah besarnya kecepatan kereta-keretaan menunjukkan bahwa kereta-keretaan bergerak lurus berubah beraturan dipercepat. 

Jika titik-titik tersebut dibuat grafik hubungan kecepatan terhadap waktu maka bentuknya sebagai berikut:

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/5e a plus.png" />

Pada grafik hubungan kecepatan dengan waktu, semakin besar kemiringan grafik (garis semakin menanjak) percepatan yang dialami benda semakin besar dan semakin landai grafik/kemiringan semakin kecil maka percepatan benda semakin kecil.

3.	Gerak lurus berubah beraturan diperlambat
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/3m.png" />

Dari gambar 4 kita mengetahui bahwa jarak antar titik pada kertas semakin lama semakin kecil. Sehingga hasil bagi jarak titik terhadap titik berikutnya (s) dengan selang waktu antar titik (t) semakin kecil, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan kereta-keretaan semakin lama semakin kecil. Semakin kecilnya kecepatan kereta-keretaan menunjukkan bahwa kereta-keretaan bergerak lurus berubah beraturan diperlambat.

Jika titik-titik tersebut dibuat grafik hubungan kecepatan terhadap waktu maka bentuknya sebagai berikut:

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/5f.png" />
 
Pada grafik hubungan kecepatan dengan waktu, semakin besar kemiringan grafik (garis semakin menukik) perlambatan yang dialami benda semakin besar dan semakin landai grafik maka percepatan benda semakin kecil.

Percepatan benda jatuh bebas
Dengan mengabaikan gaya gesek/ gaya hambat udara, gaya yang bekerja pada benda hanya gaya berat (w), berikut analisis gaya pada benda yang jatuh:
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/3o.png" />

Dengan menggunakan hukum newton kita dapatkan persamaan percepatan benda,
	\[\begin{array}{l}\sum {{F_y} = m.a} \\w = m.a\\m.g = m.a\\a = g\end{array}\]

Dari penjabaran hukum newton tersebut kita bisa mengetahui bahwa percepatan yang dialami benda (a) bersifat tetap, senilai dengan percepatan gravitasi (g) dimana benda berada, yaitu sebesar 10 \({\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\)(ada juga yang menggunakan g = 9,8 \({\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\))

Pembahasan soal
Jika dinyatakan dalam grafik hubungan kelajuan terhadap waktu sebagai berikut:
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-653/LessonId-1572/ModuleId-2/QuestionCode-21IHIHD86TY/3q.png" />

Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi


Berdasarkan grafik diopsi soal dan pemaparan pada bagian pembahasan, grafik yang menampilkan benda jatuh bebas dengan percepatan tetap adalah opsi “c”
