Sebuah bola bermassa 1 kg dijatuhkan dari ketinggian 100 m

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

Sebuah bola bermassa 1 kg dijatuhkan dari ketinggian 100 m di atas permukaan laut. Selama bola jatuh, terdapat medan magnet yang mempercepat gerakan bola sebesar 0.1 m/s^2 pada arah horizontal. Hitunglah kecepatan bola saat menyentuh permukaan laut!Catatan : Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu mempertimbangkan beberapa konsep fisika, seperti hukum gerak Newton, energi kinetik dan potensial, serta medan magnetik dan arah geraknya. Selain itu, kita perlu mengetahui konstanta gravitasi bumi dan medan magnetik yang diberikan.​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Untuk menyelesaikan masalah ini, pertama-tama kita perlu menghitung energi potensial bola saat berada pada ketinggian 100 m di atas permukaan laut:

Ep = mgh

Ep = 1 kg x 9,8 m/s^2 x 100 m

Ep = 980 J

Selama bola jatuh, energi potensial berubah menjadi energi kinetik, sehingga kita dapat menghitung kecepatan bola saat menyentuh permukaan laut dengan menggunakan prinsip kekekalan energi:

Ep = Ek

mgh = 1/2 mv^2

Dengan mengganti nilai Ep dan m, dan menghitung v, maka kita dapat memperoleh:

v = √(2gh)

v = √(2 x 9,8 m/s^2 x 100 m)

v = 44,3 m/s

Selain itu, terdapat medan magnet yang mempercepat gerakan bola sebesar 0,1 m/s^2 pada arah horizontal. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan hukum gerak Newton untuk menghitung kecepatan bola pada arah horizontal saat menyentuh permukaan laut:

Fm = ma

Bqv = ma

v = (Bq/m)at

Dengan mengganti nilai B, q, m, dan at, maka kita dapat memperoleh:

v = (0,1 T x 1,6 x 10^-19 C) / (1 kg) x (0,1 s)

v = 1,6 x 10^-18 m/s

Karena medan magnet hanya mempengaruhi gerakan bola pada arah horizontal, maka kecepatan bola pada arah vertikal tidak berubah, sehingga kecepatan bola saat menyentuh permukaan laut adalah:

v = √(v_horizontal^2 + v_vertikal^2)

v = √((44,3 m/s)^2 + (0 m/s)^2)

v = 44,3 m/s

Sehingga kecepatan bola saat menyentuh permukaan laut adalah 44,3 m/s.

TERIMA KASIH

MAAF JIKA ADA KESALAHAN MOHON DIMAAFKAN

#ANTICOPAS

MENGENAI MATERI PELAJARAN LAINNYA :

RADIASI

yomemimo.com/tugas/53565821

GRADIEN GARIS

yomemimo.com/tugas/53565823

MENGHITUNG MOMENTUM DAN ENERGI KINETIK

yomemimo.com/tugas/53565920

KONSTANTA PEGAS

yomemimo.com/tugas/53565927

ATOM MOLEKUL

yomemimo.com/tugas/53566265

MENGHITUNG KINETIK DALAM MOBIL

yomemimo.com/tugas/53566290

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh mikaelPranata 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: Thu, 22 Jun 23