HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK, GERAK VERTIKAL ATAS

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 40 m di atas tanah. Bila massa benda 2 kg dan g = 10 m/s², maka energi kinetik benda tepat 10 m di atas tanah adalah ....

h₁ = 40 m

h₂ = 10 m

m = 2 kg

g = 10 m/s²

Ek₂ = __ ?

Em₁ = Em₂

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂ ... (jatuh bebas, v₀ = 0 maka Ek₁ = 0)

m g h₁ = m g h₂ + Ek₂

2 · 10 · 40 = 2 · 10 · 10 + Ek₂

800 = 200 + Ek₂

Ek₂ = 600 J ✔

cara cepat khusus GJB :

Ek₂ = ∆Ep

Ek₂ = m g ∆h

Ek₂ = 2 · 10 · (40 - 10)

Ek₂ = 600 J ✔

———————————————————————

Sebuah benda dilempar vertikal ke atas ....

Ep = m g h

Ep ∼ h

Ek = ½ m v²

Ek ∼ v²

Saat benda dilempar ke atas, maka h = 0 (kalau dilempar tepat dari atas permukaan tanah), sehingga Ep = 0

Semakin bertambah ketinggian, h semakin besar, sehingga Ep juga semakin besar (karena Ep sebanding dengan h).

Saat benda dilempar ke atas, maka ada kecepatan awal sebesar v₀.  sehingga Ek = x Joule.

Semakin bertambah ketinggian dan waktu, v akan menurun dengan rumus sebagai berikut :

v = v₀ - gt

v² = v₀² - 2gh

Karena v semakin kecil, Ek juga semakin mengecil (karena Ek sebanding dengan v²)

Ep + Ek nilainya konstan, D dan E salah.

[B]