Jawaban:

Penjelasan:

Kita dapat menggunakan prinsip pelestarian energi mekanik untuk menyelesaikan masalah ini. Pada saat bola dilempar dari atap gedung, bola memiliki energi potensial gravitasi mgh, di mana m adalah massa bola, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian bola dari tanah. Bola juga memiliki energi kinetik 1/2mv^2, di mana v adalah kecepatan bola.

Ketika bola mencapai ketinggian 2 m, bola memiliki energi potensial gravitasi mgh' di mana h' = 5 m - 2 m = 3 m dan energi kinetik 1/2mv^2.

Karena energi total harus dipertahankan, maka jumlah energi kinetik dan energi potensial gravitasi pada saat bola dilempar harus sama dengan jumlah energi kinetik dan energi potensial gravitasi pada saat bola mencapai ketinggian 2 m.

Maka,

mgh + 1/2mv^2 = mgh' + 1/2mv'^2

Kita ingin mencari energi kinetik pada ketinggian 2 m, jadi kita perlu mengisolasi v' dari persamaan di atas dan memasukkannya ke dalam persamaan energi kinetik.

mgh + 1/2mv^2 = mgh' + 1/2m(v^2 + 2gh')

mgh + 1/2mv^2 = mgh' + 1/2mv^2 + mgh'

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

v'^2 = 2gh

v' = sqrt(2gh)

v' = sqrt(2 * 10 m/s^2 * 3 m)

v' = 6 m/s

Jadi, kecepatan bola saat mencapai ketinggian 2 m adalah 6 m/s. Selanjutnya, energi kinetik pada ketinggian 2 m adalah:

K = 1/2mv^2 = 1/2 * 0,1 kg * (6 m/s)^2 = 1,8 J

Jadi, energi kinetik bola pada ketinggian 2 m adalah 1,8 J.