Jawab:

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Untuk menentukan perbandingan energi mekanik kedua buah, kita harus menentukan energi potensial gravitasi dan energi kinetik masing-masing buah saat jatuh. Energi potensial gravitasi adalah energi yang disimpan oleh benda karena posisinya terhadap bumi, sedangkan energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena kecepatannya.

Energi potensial gravitasi (Ep) dari buah kelapa dan nangka adalah:

Ep kelapa = m * g * h = 2 kg * 9,8 m/s^2 * 8 m = 150,4 J

Ep nangka = m * g * h = 3 kg * 9,8 m/s^2 * 4 m = 118,8 J

Energi kinetik (Ek) dari buah kelapa dan nangka adalah:

Ek kelapa = 1/2 * m * v^2 = 1/2 * 2 kg * (1 m/s)^2 = 1 J

Ek nangka = 1/2 * m * v^2 = 1/2 * 3 kg * v^2

Untuk menentukan kecepatan v nangka, kita harus menggunakan konsep konservasi energi, yang menyatakan bahwa total energi mekanik dalam sistem tetap konstan. Energi potensial gravitasi buah saat berada pada ketinggian 8 meter akan berubah menjadi energi kinetik saat jatuh, sehingga total energi mekanik selama jatuh tetap konstan.

150,4 J + 118,8 J = Ek kelapa + Ek nangka

269,2 J = 1 J + 1/2 * 3 kg * v^2

268,2 J = 1/2 * 3 kg * v^2

v^2 = 268,2 J / (1/2 * 3 kg)

v^2 = 536,4 J / kg

v = sqrt(536,4 J / kg)

v = sqrt(536,4 / 3) m/s

v = ≈ 9,7 m/s

Jadi, kecepatan buah nangka saat jatuh adalah 9,7 m/s.