Waktu yang Diperlukan untuk Sebuah Batu Jatuh dari Puncak Gedung

4
(297 votes)

Dalam masalah ini, kita akan mencari waktu yang diperlukan untuk sebuah batu jatuh dari puncak gedung. Diberikan bahwa batu dilempar secara vertikal ke atas dengan laju awal 30 m/s dari puncak gedung yang tingginya 80 m. Kita juga diketahui bahwa percepatan gravitasi adalah 10 m/s^2. Untuk mencari waktu yang diperlukan, kita dapat menggunakan persamaan gerak jatuh bebas: h = ut + (1/2)gt^2 Di mana: h adalah tinggi batu dari puncak gedung (80 m) u adalah laju awal batu (30 m/s) g adalah percepatan gravitasi (10 m/s^2) t adalah waktu yang diperlukan Dalam kasus ini, kita ingin mencari waktu yang diperlukan untuk batu mencapai dasar gedung, sehingga tinggi batu (h) adalah 0. Dengan menggantikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam persamaan, kita dapat mencari waktu yang diperlukan: 0 = (30)t + (1/2)(10)t^2 Sekarang, kita dapat menyederhanakan persamaan ini menjadi bentuk kuadratik: 0 = 30t + 5t^2 Untuk menyelesaikan persamaan ini, kita dapat menggunakan metode faktorisasi atau menggunakan rumus kuadrat. Dalam hal ini, kita akan menggunakan rumus kuadrat: t = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a Dalam persamaan kita, a = 5, b = 30, dan c = 0. Menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapat mencari waktu yang diperlukan: t = (-30 ± √(30^2 - 4(5)(0))) / 2(5) t = (-30 ± √(900 - 0)) / 10 t = (-30 ± √900) / 10 t = (-30 ± 30) / 10 Dengan menghitung kedua solusi, kita dapatkan: t1 = 0 t2 = -6 Karena waktu tidak bisa negatif, kita dapat mengabaikan solusi t2. Jadi, waktu yang diperlukan untuk batu mencapai dasar gedung adalah 0 detik. Dalam kesimpulan, batu akan mencapai dasar gedung dalam waktu 0 detik setelah dilempar ke atas dengan laju awal 30 m/s dari puncak gedung yang tingginya 80 m.