27. Sebuah benda dijatuh bebaskan dari ketinggian 200 m di atas

Berikut ini adalah pertanyaan dari graciapeace pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

27. Sebuah benda dijatuh bebaskan dariketinggian 200 m di atas tanah. Jika
percepatan gravitasi 10 m/s2, hitunglah
kecepatan dan ketinggian benda saat energi
kinetik sama dengan 4 kali energi
potensialnya !

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Pertama-tama kita cari energi potensial saat benda berada pada ketinggian 200 m di atas tanah. Energi potensial = mgh, dengan m adalah massa benda, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian benda di atas tanah.

Energi potensial awal = mgh = 1000 kg x 10 m/s^2 x 200 m = 2,000,000 Joule

Ketika energi kinetik sama dengan 4 kali energi potensialnya, maka:

Energi kinetik = 4 x Energi potensial

1/2 x m x v^2 = 4 x mgh

Maka, kecepatan benda saat energi kinetik sama dengan 4 kali energi potensialnya adalah:

v = √(8gh) = √(8 x 10 m/s^2 x 200 m) = 40 m/s

Ketinggian benda saat energi kinetik sama dengan 4 kali energi potensialnya dapat dihitung menggunakan persamaan energi mekanik:

Energi mekanik = Energi kinetik + Energi potensial

1/2 x m x v^2 + mgh = 5 x mgh

Maka, ketinggian benda saat energi kinetik sama dengan 4 kali energi potensialnya adalah:

h = (3/2) x (v^2/2g) = (3/2) x (40 m/s)^2 / (2 x 10 m/s^2) = 120 m

Sehingga kecepatan benda saat energi kinetik sama dengan 4 kali energi potensialnya adalah 40 m/s dan ketinggiannya adalah 120 m.

Jangan Lupa Terima Kasih Jika Terbantu :)

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh RoboticAI dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Sun, 04 Jun 23