Energi kinetik bola saat menyentuh tanah adalah 15 Joule. Energi kinetiksama dengan besarenergi mekanik pada saat bola menyentuh tanah. Energi mekanik merupakan hasil penjumlahan energi kinetik dan potensial, serta selalu bernilai sama untuk tiap posisi benda. Pada saat menyentuh tanah, energi potensial bola sama dengan nol. Simak penjelasan berikut.

Pembahasan

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi dibedakan menjadi energi listrik, panas, energi potensial, dan energi kinetik.

1. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya atau posisinya. Energi potensial dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi. Secara matematis, pernyataan tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

Ep = m g h

dengan

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s² atau 10 m/s²)

h = ketinggian benda (m)

Ep = energi potensial (J)

2. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena geraknya. Dengan kata lain, setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Secara matematis, pernyataan tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

Ek = 1/2 mv²

dengan

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s)

Ek = energi kinetik (J)

3. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah jumlah energi dalam sebuah sistem mekanik. Energi mekanik dapat dirumuskan sebagai berikut.

EM = Ep + Ek

EM = mgh + 1/2 mv²

dengan

EM = energi mekanik (J)

4. Hukum Kekekalan Energi Mekanik

"Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan". Secara matematis, pernyataan tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

EM₁ = EM₂

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

mgh₁ + 1/2 mv₁² = mgh₂ + 1/2 mv₂²

Diketahui

Massa bola, m = 500 gram = 0,5 kg

Ketinggian P

Energi mekanik, EM = 15 Joule

Ditanya

Energi kinetik bola saat menyentuh bola

Penyelesaian

Perhatikan bahwa bole dilepas, artinya bola jatuh bebas tanpa kecepatan tertentu. Kecepatan saat benda dijatuhkan, v₁ = 0, sehingga Ek = 0.

Saat benda akan menyentuh tanah, maka ketinggian = 0. Dengan demikian Ep = 0.

EM₁ (posisi P) = EM₂ (posisi menyentuh tanah)

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

mgh₁ + 1/2 mv₁² = mgh₂ + 1/2 mv₂²

mgh₁ + 1/2 m(0)² = mg(0) + 1/2 mv₂²

mgh₁ = 1/2 mv₂²

15 = Ek

Kesimpulan

Jadi, energi kinetik bola saat menyentuh tanah adalah 15 Joule.

Pelajari lebih lanjut

1. Menentukan usaha dan gaya luar pada seekor @njing yang sedang berlari dengan kecepatan tertentu: yomemimo.com/tugas/22444426

2. Menentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial di titik tertentu: yomemimo.com/tugas/21575064

3. Menentukan perbandingan energi potensial dan energi kinetik di titik tertentu pada benda yang dijatuhkan: yomemimo.com/tugas/21575064

Detail jawaban

Kelas: 10

Mapel: Fisika

Bab: Usaha dan Energi

Kode: 19.6.8