Perhatikan gambar di bawah ini. Bola berongga massanya 4 kg menggelinding sempurna menuruni bidang miring, jika diketahui g = 10 m/s2, hitunglah kecepatan bola saat menyentuh bidang datar!

<p>Jawaban yang benar adalah 6 m/s.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>Bola berongga (I = 2/3 m R²) menggelinding di atas bidang miring sampai dasar</p><p>m = 4 kg</p><p>h = 3 m</p><p>θ = 30°</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya:</p><p>v = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Jawab:</p><p>Konsep yang dapat kita gunakan adalah hukum kekekalan energi. Dari gambar tersebut kita tentukan kecepatan akhir benda pada saat di dasar bidang miring (misalkan titik B) dengan hukum kekekalan energi mekanik. Misalkan titik A saat benda di puncak bidang miring, sehingga diperoleh hasil:</p><p>EMA = EMB</p><p>EPA + EK,tA + EK,rA = EPB + EK,tB + EK,rB</p><p>(m x g x h) + 0 + 0 = 0 + (1/2 x m x v²) + (1/2 x I x ω²)</p><p>m x g x h = (1/2 x m x v²) + (1/2 x (k x m x R²) x ω²)</p><p>m x g x h = (1/2 x m x v²) + (1/2 x k x m x v²)</p><p>g x h = 1/2 x v² x (1 + k)</p><p>v² = 2 x g x h / (1 + k)</p><p>v = √[ 2 x g x h / (1 + k)].</p><p>&nbsp;</p><p>Substitusi nilai yang diperoleh pada soal ke rumus di atas, maka diperoleh hasil akhir:</p><p>v = √[ 2 x g x h / (1 + 2/3)]</p><p>v = √[ 2 x 10 x 3 / (5/3)]</p><p>v = √[60x3/5]</p><p>v = √(36)</p><p>v = 6 m/s.</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi, kecepatan bola saat menyentuh bidang datar adalah 6 m/s.</p>