Balon udara berpenampang bermassa total 75 kg bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan konstan 10 m/s. Pada saat mencapai ketinggian 40 meter dari tanah, penumpang menjatuhkan koin logam. Kecepatan koin logam tersebut saat mencapai tanah adalah.... a. 30 m/s b. 35 m/s c. 40 m/s d. 45 m/s e. 50 m/s

Question

Jawaban yang benar adalah A. 30 m/s.

Diketahui:

m = 75 kg

v = 10 m/s

h = 40 m

Ditanyakan:

v'?

Pembahasan:

Dalam ilmu fisika, energi mekanis adalah hasil penjumlahan energi potensial dan energi kinetis. Energi ini diasosiasikan dengan gerak dan posisi dari sebuah objek.

Rumus dari energi mekanik adalah:

EM = EK + EP

EM = (1/2 x m x v^2) + (m x g x h)

Keterangan:

EM = energi mekanik (J)

EK = energi kinetik (J)

m = massa (kg)

v = kecepatan (m/s)

EP = energi potensial (J)

m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s^2)

h = ketinggian (m)

1) Cari energi mekanik pada ketinggian 40 m

EM = EK + EP

EM = (1/2 x m x v²) + (m x g x h)

EM = (1/2 x 75 x 10²) + (75 x 10 x 40)

EM = (37,5 x 100) + (750 x 40)

EM = 3750 + 30.000

EM = 33.750 J

2) Cari energi kinetik di tanah

Energi mekanik itu kekal, sehingga berapa pun ketinggian atau kecepatan benda akan memiliki besar energi mekanik yang sama. Di tanah, ketinggiannya akan sama dengan nol, maka energi potensialnya pun akan sama dengan nol. Sehingga:

EM = EK' + EP'

EM = EK' + 0

EM = EK'

33.750 = EK'

EK' = 33.750 J

3) Cari kecepatan benda di tanah.

EK' = 1/2 x m x v'²

33.750 = 1/2 x 75 x v'²

33.750 = 37,5 x v'²

33.750 / 37,5 = v'²

900 = v'²

√900 = v'

30 = v'

v' = 30 m/s

Jadi, kecepatannya di tanah adalah 30 m/s, maka jawaban yang benar adalah A.

Balon udara berpenampang bermassa total 75 kg bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan konstan 10 m/s. Pada saat mencapai ketinggian 40 meter dari tanah, penumpang menjatuhkan koin logam. Kecepatan koin logam tersebut saat mencapai tanah adalah.... a. 30 m/s b. 35 m/s c. 40 m/s d. 45 m/s e. 50 m/s

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa