dua benda dihubungkan dengan seutas tali melewati katrol tanpa gesekan ringan, benda dengan massa 5 kg dilepaskan dari keadaan diam. dengan menggunakan prinsip hukum kekekalan energy berapakah besarnya kelajuan dari benda 3 kg sesaat setelah benda 5 kg menyentuh tanah.

Jawaban yang tepat ialah kelajuan sesaat benda 3 kg saat benda 5 kg menyentuh tanah ialah √5h m/s. Diketahui, m = 3 kg M = 5 kg Ditanya, kelajuan benda 3 kg sesaat setelah benda 5 kg menyentuh tanah ? Jawab, Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa energi mekanik yang dimiliki suatu benda bernilai tetap. Pada kasus agar bola tidak terlepas selama melewati lintasan melingkar, maka energi mekanik pada kedudukan awal harus sama dengan energi mekanik di kedudukan akhir. Kita ambil kedudukan awal di titik 1 dan kedudukan akhir di titik 2 (lihat gambar terlampir), sehinga energi mekaniknya menjadi, EM1 = EM2 EP1 + EK1 = EP2 + EK2 mgh1 + ½mv1² = mgh2 + ½mv2² Dimana, m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (10 m/s^2) h1 = ketinggian di keadaan awal (m) h2 = ketinggian di keadaan akhir (m) v1 = kecepatan di keadaan awal (m/s) v2 = kecepatan di keadaan akhir (m/s) Pada kondisi awal, benda 5 kg berada di atas, dan benda 3 kg di bawah, sehingga kondisi 1 hanya ada energi potensial dari benda 5 kg saja (EK1 = 0). Pada kondisi 2, benda 5 kg di tanah, dan benda 3 kg naik ke atas, dan karena katrol tanpa gesekan maka kecepatan jatuh benda 5 kg dan kecepatan naik benda 3 kg sama, sehingga Mgh = mgh + 1/2 M v^2 + 1/2 m v^2 Mgh = mgh + 1/2(M+m) v^2 (M - m) gh = 1/2 (M+m)v^2 (2)(10)(h) = 1/2 (8)v^2 20h = 4v^2 5h = v^2 v = √5h m/s Jadi, kelajuan sesaat benda 3 kg saat benda 5 kg menyentuh tanah ialah √5h m/s.