Jawaban:

Diketahui:

Massa (m) buah kelapa = 1 kg

Ketinggian (h) buah kelapa dari tanah = 8 m

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²

a. Untuk menentukan energi potensial gravitasinya, kita dapat menggunakan rumus energi potensial gravitasi:

Ep = mgh

di mana:

Ep = energi potensial gravitasi (dalam joule)

m = massa benda (dalam kilogram)

g = percepatan gravitasi (dalam meter per detik kuadrat)

h = ketinggian benda di atas titik referensi (dalam meter)

Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam rumus tersebut:

Ep = (1 kg) x (10 m/s²) x (8 m) = 80 joule

Jadi, energi potensial gravitasinya adalah 80 joule.

b. Untuk menentukan kecepatan buah kelapa saat menyentuh tanah, kita dapat menggunakan hukum kekekalan energi mekanik:

Ek + Ep = konstan

di mana:

Ek = energi kinetik (dalam joule)

Ep = energi potensial gravitasi (dalam joule)

Ketika buah kelapa menyentuh tanah, ketinggiannya (h) akan sama dengan nol, sehingga energi potensial gravitasinya akan menjadi nol. Oleh karena itu, rumus yang digunakan untuk menghitung kecepatannya adalah:

Ek = 1/2 mv²

di mana:

v = kecepatan (dalam meter per detik)

Kita bisa menggunakan hukum kekekalan energi untuk mencari energi kinetik awal buah kelapa, kemudian menggunakan rumus energi kinetik untuk menghitung kecepatannya saat menyentuh tanah. Dalam hal ini, energi kinetik awal buah kelapa sama dengan energi potensial gravitasinya:

Ek = Ep = 80 joule

Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam rumus energi kinetik:

Ek = 1/2 mv²

80 J = 1/2 (1 kg) v²

160 = v²

v = √160

v ≈ 12.65 m/s

Jadi, kecepatan buah kelapa saat menyentuh tanah adalah sekitar 12,65 m/s.

Penjelasan: