Berikut ini adalah pertanyaan dari Riofs5719 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Kita dapat menggunakan prinsip-prinsip energi mekanik untuk menyelesaikan masalah ini. Pada awalnya, benda memiliki energi kinetik sebesar 50 J karena benda tersebut dilemparkan atau dijatuhkan dari tempat yang lebih tinggi. Pada saat benda mencapai ketinggian 10 meter, energi kinetiknya berubah menjadi energi potensial gravitasi yang dapat dihitung sebagai berikut:
Energi potensial gravitasi = massa x gravitasi x ketinggian
Dalam hal ini, massa benda adalah 1 kg, gravitasi adalah 10 m/s^2, dan ketinggian adalah 10 meter. Oleh karena itu, energi potensial gravitasi pada ketinggian 10 meter adalah:
Energi potensial gravitasi = 1 kg x 10 m/s^2 x 10 m
= 100 J
Kita dapat menggunakan prinsip kekekalan energi mekanik untuk menentukan kecepatan benda pada ketinggian 10 meter. Prinsip ini menyatakan bahwa total energi mekanik sebuah benda (yaitu energi kinetik plus energi potensial gravitasi) selalu sama pada setiap titik di dalam lintasan geraknya, jika tidak ada gaya non-konservatif yang bekerja pada benda tersebut (seperti gesekan atau hambatan udara).
Pada titik awal, energi mekanik benda adalah:
Energi mekanik awal = energi kinetik awal + energi potensial gravitasi awal
= 50 J + 1 kg x 10 m/s^2 x 30 m
= 350 J
Pada ketinggian 10 meter, energi mekanik benda adalah:
Energi mekanik pada ketinggian 10 m = energi kinetik pada ketinggian 10 m + energi potensial gravitasi pada ketinggian 10 m
Karena benda bergerak jatuh bebas, energi kinetik pada ketinggian 10 meter sama dengan nol. Oleh karena itu, energi mekanik pada ketinggian 10 meter hanya sama dengan energi potensial gravitasi pada ketinggian tersebut:
Energi mekanik pada ketinggian 10 m = 100 J
Karena energi mekanik adalah kekekalan, maka energi mekanik pada titik awal harus sama dengan energi mekanik pada ketinggian 10 meter:
Energi mekanik awal = Energi mekanik pada ketinggian 10 m
350 J = 100 J + 1/2 x 1 kg x v^2
Simplifikasi menjadi :
v^2 = (350 J - 100 J) x 2 / 1 kg
v^2 = 500 J / 1 kg
v^2 = 500 m^2/s^2
Maka kecepatan benda pada ketinggian 10 meter adalah:
v = sqrt(500 m^2/s^2)
v = 22.4 m/s (pembulatan ke dua angka di belakang koma)
Jadi, kecepatan benda pada ketinggian 10 meter adalah sekitar 22
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh axellendraa 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: Tue, 06 Jun 23