Jawaban:

Untuk menyelesaikan permasalahan ini, kita dapat menggunakan persamaan gerak lurus beraturan (GLB) untuk gerakan vertikal benda. Persamaan GLB untuk gerakan vertikal benda yang dikenai gravitasi dapat dinyatakan sebagai:

y = v0t + (1/2)at^2

di mana y adalah ketinggian benda di atas tanah, v0 adalah kecepatan awal benda (dalam hal ini nol), t adalah waktu, dan a adalah percepatan benda yang disebabkan oleh gravitasi bumi (-9,8 m/s^2).

Pada awalnya, benda diam di atas tanah, sehingga ketinggiannya adalah 0. Setelah ditarik ke atas dengan gaya 20 N selama 4 s, benda bergerak dengan percepatan (a) yang dinyatakan sebagai:

a = F/m

di mana F adalah gaya yang diberikan (20 N) dan m adalah massa benda (2 kg). Dengan demikian, percepatan benda adalah:

a = 20 N/2 kg = 10 m/s^2

Kemudian, ketika benda dilepaskan, benda akan terus bergerak dengan kecepatan awal yang sama dengan kecepatan akhir pada saat ditarik ke atas. Oleh karena itu, kecepatan awal (v0) benda pada saat dilepaskan adalah:

v0 = a * t = 10 m/s^2 * 4 s = 40 m/s

Dengan menggunakan persamaan GLB untuk gerakan vertikal, dan menganggap ketinggian maksimum yang dicapai benda adalah h, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari nilai h:

h = v0t + (1/2)at^2

h = 40 m/s * 4 s + (1/2)(-9,8 m/s^2)(4 s)^2

h = 160 m - 78,4 m

h = 81,6 m

Jadi, tinggi maksimum yang dapat dicapai benda adalah 81,6 meter.

2 / 2