Jawaban:

Pertanyaan Anda adalah tentang hukum kekekalan energi mekanik. Hukum ini menyatakan bahwa jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada suatu benda, maka energi mekanik total benda tersebut tetap konstan. Energi mekanik total benda terdiri dari energi potensial gravitasi dan energi kinetik.

Diketahui:

h = 3 m

g = 10 m/s²

Ditanya: h1 ?

Jawab:

Energi potensial gravitasi apel pada ketinggian h adalah:

Ep​=mgh

Energi kinetik apel pada ketinggian 0 adalah:

Ek​=(1/2​)mv2

Di mana m adalah massa apel dan v adalah kecepatan apel.

Karena tidak ada gaya luar yang bekerja pada apel, maka berlaku hukum kekekalan energi mekanik:

Ep​=Ek​

mgh=(1​/2)mv2

Massa apel dapat dibatalkan karena sama di kedua ruas:

gh=(1/2)​v2

Cari v:

v2=2gh

v=akar(2gh​)

Substitusikan nilai-nilai yang diketahui:

v=akar(2×10×3​)

v=akar(60)​ m/s

Ini adalah kecepatan apel saat mencapai tanah.

Energi kinetik apel pada ketinggian h1 adalah:

Ek​=(1/2​)mv2

Energi potensial gravitasi apel pada ketinggian h1 adalah:

Ep​=mgh1​

Karena tidak ada gaya luar yang bekerja pada apel, maka berlaku hukum kekekalan energi mekanik:

Ek​=Ep​

(1​/2)mv2=mgh1​

Massa apel dapat dibatalkan karena sama di kedua ruas:

(1​/2)v2=gh1​

Cari h1:

h1​=v2​/2g

Substitusikan nilai-nilai yang diketahui:

h1​=akar(60​)2​/(2×10)

h1​=60​/20

h1​=3 m

Jadi, energi kinetik apel akan sama dengan energi potensialnya pada ketinggian 3 m. Namun, ini tidak masuk akal karena berarti apel tidak jatuh sama sekali. Ini karena kita mengabaikan gaya gesek udara yang bekerja pada apel saat jatuh. Gaya gesek udara akan mengurangi energi mekanik total apel dan membuatnya lebih rendah dari energi potensial awalnya. Jadi, jawaban yang benar adalah tidak ada dari pilihan yang diberikan.

Jika ada pertanyaan lain, silahkan hubungi : 0859106524925