Penjelasan:

Pertama-tama, kita dapat mencari energi kinetik bola pada saat lepas dari bibir meja:

Ek = 1/2 mv^2

Ek = 1/2 x 0,6 kg x (12 m/s)^2

Ek = 43,2 J

Selanjutnya, kita dapat menggunakan prinsip kekekalan energi mekanik untuk mencari energi mekanik bola pada saat ketinggian 4 meter dari tanah. Kita asumsikan bahwa tidak ada gesekan udara dan energi potensial gravitasi dinyatakan sebagai mgh, di mana m adalah massa bola, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian bola dari tanah.

Energi mekanik pada saat lepas dari bibir meja (di permukaan meja) sama dengan energi mekanik pada saat ketinggian 4 meter ditambah energi yang hilang karena bola mengalami perlambatan akibat gaya gravitasi.

Em1 = Em2

1/2 mv^2 = mgh + 1/2 mvf^2

Kita dapat menghitung energi potensial pada saat ketinggian 4 meter:

h = 7 m - 4 m = 3 m

m = 0,6 kg

g = 10 m/s^2

h = 3 m

mgh = 0,6 kg x 10 m/s^2 x 3 m = 18 J

Kita asumsikan bahwa bola memiliki kecepatan nol pada ketinggian 4 meter. Sehingga, kita dapat menyederhanakan persamaan menjadi:

43,2 J = 18 J + 1/2 x 0,6 kg x vf^2

vf^2 = (43,2 J - 18 J) x 2 / 0,6 kg

vf^2 = 50,4 J / 0,6 kg

vf^2 = 84

vf = √84

vf = 9,17 m/s

Kemudian, kita dapat menghitung energi mekanik pada saat ketinggian 4 meter menggunakan rumus:

Em = 1/2 mvf^2 + mgh

Em = 1/2 x 0,6 kg x (9,17 m/s)^2 + 0,6 kg x 10 m/s^2 x 4 m

Em = 27,87 J + 24 J

Em = 51,87 J

Jadi, energi mekanik bola pada saat ketinggian 4 meter dari tanah adalah sebesar 51,87 Joule.