Jawaban:

235,04 J.

Penjelasan:

E_p + E_k = konstan

di mana E_p adalah energi potensial gravitasi dan E_k adalah energi kinetik.

Pertama, kita hitung energi potensial gravitasi benda saat berada pada ketinggian 10 meter dari tanah. Kita asumsikan tanah sebagai referensi nol untuk ketinggian, sehingga energi potensial gravitasi benda saat berada pada ketinggian 10 meter adalah:

E_p1 = mgh1

E_p1 = 4 kg x 9,8 m/s^2 x 10 m

E_p1 = 392 J

Kemudian, kita hitung energi potensial gravitasi benda saat berada pada ketinggian 6 meter dari tanah:

E_p2 = mgh2

E_p2 = 4 kg x 9,8 m/s^2 x 6 m

E_p2 = 235,2 J

Selanjutnya, kita gunakan hukum kekekalan energi mekanik untuk mencari energi kinetik benda saat berada pada ketinggian 6 meter di atas tanah:

E_p1 + E_k1 = E_p2 + E_k2

Karena benda dilepaskan dari puncak gedung dengan kecepatan awal nol, maka energi kinetik awal (E_k1) adalah nol. Selain itu, karena benda bergerak hanya dalam arah vertikal, maka tidak ada energi kinetik dalam arah horizontal, sehingga energi kinetik (E_k2) saat benda berada pada ketinggian 6 meter di atas tanah sama dengan setengah dari energi potensial gravitasi benda pada ketinggian tersebut:

E_k2 = 1/2 x m x v^2

E_k2 = 1/2 x 4 kg x v^2

E_k2 = E_p2

1/2 x 4 kg x v^2 = 235,2 J

v^2 = 2 x 235,2 J / 4 kg

v^2 = 117,6 J / kg

v = sqrt(117,6) m/s

v = 10,84 m/s

Jadi, energi kinetik benda saat berada pada ketinggian 6 meter di atas tanah adalah:

E_k2 = 1/2 x m x v^2

E_k2 = 1/2 x 4 kg x (10,84 m/s)^2

E_k2 = 235,04 J