Benda meluncur ke bawah pada bidang miring yang panjangnya 20 m dengan sudut kemiringan 30° terhadap horizontal. Massa benda 8 kg meluncur tanpa kecepatan awal. Maka kelajuan benda menyentuh tanah adalah..

<p>Jawaban yang benar adalah 10√2 m/s.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>m = 8 kg</p><p>g = 10 m/s²</p><p>s = 20 m</p><p>α = 30°</p><p>vA = nol</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>vB = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang kita gunakan adalah kekekalan energi mekanik, yaitu di setiap titik apabila gesekan diabaikan maka berlaku konservasi energi mekanik yang dirumuskan oleh:</p><p>&nbsp;</p><p>EMawal = EMakhir</p><p>EP awal + EK awal = EP akhir + EK akhir</p><p>&nbsp;</p><p>dimana:</p><p>EP = m g h dan EK = 1/2 m v²,</p><p>&nbsp;</p><p>dengan:</p><p>EM = energi mekanik (J)</p><p>EP = energi potensial (J)</p><p>EK = energi kinetik (J)</p><p>m = massa benda (kg)</p><p>g = percepatan gravitasi (m/s²)</p><p>h = ketinggian (m)</p><p>v = kecepatan (m/s).</p><p>&nbsp;</p><p>Berdasarkan data pada soal, titik tinjauan adalah titik A dan B, maka diperoleh:</p><p>EMa = EMb</p><p>EPa + EKa = EPb + EKb</p><p>mghA + 0 = 0 + 1/2 m vB²</p><p>vB² = 2 . g . hA ...(i)</p><p>&nbsp;</p><p>Dari hubungan segitiga diperoleh hasil:</p><p>sin α = hA/s</p><p>sin 30° = hA/20</p><p>hA = 1/2 x 20</p><p>hA = 10 m.</p><p>&nbsp;</p><p>Substitusi hasil di atas ke persamaan (i) diperoleh:</p><p>vB² = 2 . 10 . 10</p><p>vB = √200</p><p>vB = 10√2 m/s.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, kelajuan benda menyentuh tanah adalah 10√2 m/s.</p>