Penjelasan:

Untuk menentukan kecepatan atlet saat menyentuh permukaan kolam, kita dapat menggunakan prinsip kekekalan energi mekanik. Kita diasumsikan bahwa tidak ada energi yang hilang akibat gesekan atau hambatan udara, sehingga energi mekanik pada posisi awal sama dengan energi mekanik pada posisi akhir saat atlet menyentuh permukaan kolam.

Energi mekanik pada posisi awal adalah 1000 J. Kita dapat membagi energi mekanik menjadi dua bagian, yaitu energi potensial dan energi kinetik.

Energi potensial pada posisi awal adalah:

Ep = mgh

= 50 kg × 10 m/s² × 2 m

= 1000 J

Energi kinetik pada posisi akhir adalah:

Ek = 1/2mv²

Karena energi mekanik pada posisi awal sama dengan energi mekanik pada posisi akhir, maka:

Ep = Ek

mgh = 1/2mv²

50 kg × 10 m/s² × 2 m = 1/2 × 50 kg × v²

v² = 200

v = √200

= 14.14 m/s

Jadi, kecepatan atlet saat menyentuh permukaan kolam adalah sekitar 14.14 m/s.