Jawaban:

A. 0,8 m

B. 4 m/s

C. 84 m/s

D. 14.111,9 J

E. 0,4 s

Penjelasan:

Dari soal diketahui :
massa peluru (mp) = 400 mg = 0,0004 kg

massa balok (mB) = 8000 mg = 0,008 kg

panjang tali (L) = 400 cm = 4 m

Sudut = 37 derajat

A. Ketinggian maks (h) = L - (L.cos 37) = 4 - (4 x (0,8)) = 0,8 m.

B. Kecepatan ayunan balok dan peluru (v').

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

EM1 = EM2

EP1 + EK1 = EP2 + EK2

mgh1 + 1/2.m.v1^{2} = mgh2 + 1/2.m.v2^{2}

0 + 1/2(m)v'^{2} = mgh + 0

v'=\sqrt{2gh}  =\sqrt{2(10)(0,8)} = 4 m/s

C. Kecepatan peluru saat ditembakkan :

Hukum Kekekalan Momentum

P1 = P2

mpvp + mBvB = (mp+mB) v'
mpvp + 0 = (mp+mB) v'

vp = (mp+mB) v' / mp = (0,0004 kg + 0,008 kg ) (4 m/s) / 0,0004 kg = 84 m/s.

D.Energi kinetik peluru yang berubah menjadi kalor dalam proses tumbukan.

Hitung selisih EK awal dan akhir.

1. EK awal

EK awal = EK awal peluru + EK awal balok

EK awal = 1/2.mp.{vp}^2 + 0

EK awal = 1/2.(0,0004 kg).{84}^2 = 1/2.(0,0004 kg).(7056) = 1.4112 J.

2. EK akhir

EK akhir = 1/2.(mp+mB).{v'}^2 = 1/2.(0,0004 kg + 0,008 kg).(16) = 0,0672 J

Sehingga EK yang hilang  =  1.4112 - 0,0672 = 14.111,9 J.

E. Waktu yang dibutuhkan untuk berayun dari ketinggian maksimum ke titik semula

Ketika jatuh, gerak merupakan gerak jatuh bebas

t = sqrt(2h/g) = sqrt (2x0,8/10) = sqrt (0,16) = 0,4 s.