Jawaban:

0,99 meter

Penjelasan:

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan prinsip-prinsip energi kinetik dan kerja.

Pertama, kita dapat menggunakan rumus kerja yang dikerjakan oleh gaya gesek pada balok:

W = F * d * cos(theta)

Di mana:

W adalah kerja yang dilakukan pada balok oleh gaya gesek (dalam joule)

F adalah besar gaya gesek (dalam newton)

d adalah jarak yang ditempuh balok (dalam meter)

theta adalah sudut antara arah gaya gesek dan arah perpindahan balok

Dalam kasus ini, F = 0,05 N dan d tidak diketahui, jadi kita perlu mencari nilai d dengan menggabungkan rumus energi kinetik dan kerja. Kita tahu bahwa energi kinetik balok berkurang menjadi 40% dari nilai awal, jadi kita dapat menuliskan:

Ek_f = 0,4 * Ek_i

Di mana:

Ek_f adalah energi kinetik balok setelah menempuh jarak d (dalam joule)

Ek_i adalah energi kinetik awal balok (dalam joule)

Kita juga tahu bahwa usaha yang dilakukan untuk membuat balok bergerak adalah 0,025 J, sehingga kita dapat menuliskan:

W = 0,025 J

Karena energi kinetik awal sama dengan usaha yang dilakukan untuk membuat balok bergerak, maka kita dapat menuliskan:

Ek_i = W = 0,025 J

Sekarang kita dapat menggabungkan rumus energi kinetik dan kerja untuk mencari jarak yang ditempuh balok:

Ek_f = Ek_i - W = 0,025 J - 0,025 J * cos(theta) * d

0,4 * Ek_i = 0,025 J - 0,025 J * cos(theta) * d

0,4 * 0,025 J = 0,025 J - 0,025 J * cos(theta) * d

0,01 = 1 - cos(theta) * d

cos(theta) * d = 0,99

d = 0,99 / cos(theta)

Sekarang kita perlu mencari nilai cos(theta). Karena balok diam di bidang datar kasar, kita dapat asumsikan bahwa sudut antara arah gaya gesek dan arah perpindahan balok adalah 0 derajat, sehingga cos(theta) = 1. Maka, jarak yang ditempuh balok adalah:

d = 0,99 / cos(theta) = 0,99 / 1 = 0,99 meter

Jadi, balok menempuh jarak sejauh 0,99 meter sebelum energi kinetiknya berkurang menjadi 40% dari nilai awal.