Jawaban:

Seorang anak menjatuhkan sebuah batu bermassa 2 kg dari ketinggian 20 meter sehingga batu bergerak jatuh bebas, jika percepatan gravitasi 10 m/s², energi kinetik batu jatuh sejauh 5 meter dari posisi awalnya adalah 100 J. (Jawaban A)

\boxed{\boxed{PEMBAHASAN}}

PEMBAHASAN

\boxed{\boxed{BAB\:8.\:USAHA\:DAN\:ENERGI}}

BAB8.USAHADANENERGI

Usaha adalah energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.

Persamaan usaha adalah :

\boxed{W=Fs}

W=Fs

Hubungan usaha dan energi :

Usaha =Energi Potensil

W = Ek

Usaha = Energi Kinetik

W = Ep

Hukum kekekalan energi : "Energi tidak dapat dibentuk maupun dimusnahkan tetapi energi bisa dirubah bentuk dari satu energi ke bentuk energi lainnya."

Energi mekanik merupakan jumlah dari Energi kinetik dan Energi potensial.

\boxed{Em=Ek+Ep}

Em=Ek+Ep

Energi kinetik merupakan bentuk energi yang diakibatkan oleh benda yang bergerak.

\boxed{Ek=1/2\: mv ^{2} }

Ek=1/2mv

2

Energi potensial merupakan suatu energi karena posisi benda tersebut.

\boxed{Ep=mgh}

Ep=mgh

Hukum Kekekalan Energi mekanik : "Energi mekanik sebelum sama dengan energi mekanik sesudah"

\boxed{Em=E'm}

Em=E

′

m

\boxed{Diketahui}

Diketahui

Massa batu (m) = 2 kg

Posisi awal (h) = 20 m

Posisi kedua = 5 m

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²

\boxed{Ditanya}

Ditanya

Energi kinetik pada posisi 5 m dari posisi awal.

\boxed{Penyelesaian}

Penyelesaian

Besar energi kinetik tersebut bisa dicari dengan menggunakan Hukum Kekekalan Energi mekanik yaitu :

Em = E'm

dimana

Em = Ek + Ep (Ek = 0, batu jatuh bebas v₀ = 0 m/s)

E'm = E'k + E'p

sehingga :

Ep = E'k + E'p

E'k = Ep - E'p

E'k = m g h - m g h'

dimana h' = 20 m - 5 m = 15 m sehingga :

E'k = 2 kg 10 m/s² 20 m - 2 kg 10 m/s² 15 m

E'k = 400 J - 300 J

E'k = 100 J

Jadi Besar energi kinetik tersebut adalah 100 J

\boxed{Kesimpulan}

Kesimpulan

Energi kinetik batuh sejauh 5 m dari posisi awal adalah 100 J.