Jawaban:

Kecepatannya setelah mencapai dasar bukit adalah 41,23 km/jam.

Pembahasan

Prinsip kekekalan energi mekanik adalah bahwa energi mekanik suatu benda selalu bernilai konstan, dengan persamaan sebagai berikut.

Em = konstan

Em₁ = Em₂

Energi mekanik merupakan penjumlahan antara energi potensial dengan energi kinetik benda di saat yang sama, secara matematis dituliskan sebagai

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

dengan Ep = m. g .h dan Ek = ½ m. v², maka

m. g. h₁ + ½ m. v₁² = m. g. h₂ + ½ m. v₂²

di mana

Em : energi mekanik (J)

Ep : energi potensial (J)

Ek : energi mekanik (J)

m : massa benda (kg)

g : percepatan gravitasi bumi (m/s²)

h : ketinggian benda (m)

v : kecepatan benda (m/s)

Untuk menyelesaikan soal ini pertama kita perlu mencari ketinggian bukit. Peserta dengan massa 50 kg menuruni bukit tanpa kecepatan awal (v₁ = 0 m/s) dan pada saat mencapai dasar bukit (h₂ = 0 m) kecepatannya menjadi 40 km/jam (v₂ = 40 km/jam). Maka,

m. g. h₁ + ½ m. v₁² = m. g. h₂ + ½ m. v₂²

m. g. h₁ + ½ m. (0 m/s)² = m. g. (0 m) + ½ m. v₂²

m. g. h₁ = ½ m. v₂²

h₁ = ½ m. v₂² / (m. g)  

h₁ = v₂² / (2. g)

Maka kini kita dapat rumuskan fenomena yang terjadi pada pembalap bermassa 75 kg,

m’. g. h₁ + ½ m’. v₁²’ = m’. g. h₂ + ½ m’. v₂²’

m’. g. h₁ + ½ m’. v₁²’  = m’. g. (0 m) + ½ m’. v₂²’

m’. g. h₁ + ½ m’. v₁² = ½ m’. v₂²’

m’. g. h₁ = ½ m’. v₂²’ - ½ m’. v₁²’  

m’. g. h₁ = ½ m’(v₂²’ - v₁²’)  

h₁ = ½ m’(v₂²’ - v₁²’) / (m’. g)

h₁ = (v₂²’ - v₁²’) / (2. g)

Ketinggian bukit sama, sehingga

h₁ = h₁

v₂² / (2. g) = (v₂²’ - v₁²’) / (2. g)

v₂²  = v₂²’ - v₁²’  

v₂²’ = v₂² + v₁²’

v₂²’ = (40 km/jam)² + (10 km/jam)²

v₂²’ = 1.600 km²/jam² + 100 km²/jam²

v₂²’ = 1.700 km²/jam²  

v₂’ = 41,23 km/jam  

Penjelasan:

semoga membantu anda

jadikan jawabn ini yang tercerdas ya :)