Jawaban:

Kecepatan saat jatuh di atas tanah dapat ditemukan dengan menggunakan rumus kecepatan akhir (Vf) pada waktu t:

Vf = √(Vi² + 2ax)

Ket: Vi = kecepatan awal (0 m/s) a = percepatan gravitasi (g = -10 m/s²) x = jarak jatuh (20 m)

Substitusikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus:

Vf = √(0² + 2 x (-10) x 20) Vf = √(400) Vf = 20 m/s

Jadi, kecepatan saat benda jatuh di atas tanah adalah 20 m/s.

b) Energi kinetik (Ek) dapat ditemukan dengan menggunakan rumus:

Ek = 0.5 m x Vf²

Substitusikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus:

Ek = 0.5 x 2 kg x (10 m/s)² Ek = 100 J

Jadi, energi kinetik benda saat ketinggian 4 m di atas tanah adalah 100 J.

c) Energi potensial (Ep) dapat ditemukan dengan menggunakan rumus:

Ep = m x g x h

Substitusikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus:

Ep = 2 kg x -10 m/s² x 20 m Ep = -400 J

Jadi, energi potensial benda saat kecepatannya 10 m/s adalah -400 J.

d) Energi mekanik (Em) dapat ditemukan dengan menambahkan energi kinetik dan energi potensial:

Em = Ek + Ep Em = 100 J + (-400 J) Em = -300 J