Ahmad N

25 Maret 2024 01:06

Iklan

Iklan

Ahmad N

25 Maret 2024 01:06

Pertanyaan

Sebongkah plastisin (m 800 gram) dilempar vertical ke atas dari permukaan lantai dengan kecepatan 20 m/s. Jika g = 10 m/s². tentukan : a. Energi mekanik saat dilempar b. Energi potensialnya pada saat kecepatannya 5 m/s

Sebongkah plastisin (m 800 gram) dilempar vertical ke atas dari permukaan lantai dengan kecepatan 20 m/s. Jika g = 10 m/s². tentukan :

a. Energi mekanik saat dilempar

b. Energi potensialnya pada saat kecepatannya 5 m/s


6

2


Iklan

Iklan

Muhammad F

25 Maret 2024 02:57

Untuk mengatasi masalah ini, mari kita uraikan menjadi beberapa bagian dan membahas masing-masing bagian dengan analisis terperinci, termasuk rumus yang digunakan dan turunannya. ### a. Energi Mekanik Saat Dilempar Energi mekanik dalam konteks soal ini adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial. Pada saat melempar plastisin ke atas, energi mekaniknya terutama kinetik karena dimulai dari permukaan tanah (kita mengasumsikan energi potensial nol pada titik ini). 1. **Energi Kinetik (KE) diberikan oleh rumus: \[ KE = \frac{1}{2} m v^2 \] Di sini, \( m \) adalah massa dan \( v \) adalah kecepatan plastisin. Mengingat massa plastisin \( m = 800 \) gram (yang perlu kita ubah menjadi kilogram agar satuan SI konsisten, jadi \( m = 0,8 \) kg), dan kecepatan awalnya \( v = 20 \) m / s, kita dapat menghitung energi kinetik awalnya. \[ KE = \frac{1}{2} \kali 0,8 \kali 20^2 \] \[ KE = 0.4 \kali 400 \] \[ KE = 160 \, \text{Joule} \] Karena dilempar dari lantai, kita anggap energi potensial awal (PE) sebagai nol. Dengan demikian, energi mekanik awal (ME) hanyalah energi kinetik pada titik ini. \[ ME = KE + PE \] \[ ME = 160 + 0 \] \[ me = 160 \, \text{Joule} \] 2. **Energi Potensial (PE) pada titik ini adalah nol karena kita menganggap lantai sebagai tingkat referensi, jadi: \[ PE = mgh \] \[ PE = 0,8 \kali 10 \kali 0 \] \[ PE = 0 \, \text{Joule} \] ### b. Energi Potensial Ketika Kecepatannya 5 m/s Sekarang, saat plastisin bergerak ke atas, energi kinetiknya berubah menjadi energi potensial. Kita perlu mencari energi potensial ketika kecepatannya 5 m/s. Pertama, mari kita cari energi kinetik yang tersisa pada titik ini: \[ KE = \frac{1}{2} \kali 0,8 \kali 5^2 \] \[ KE = 0.4 \kali 25 \] \[ KE = 10 \, \text{Joule} \] Karena energi mekanik total tetap konstan (dengan asumsi tidak ada energi yang hilang karena hambatan udara atau gaya non-konservatif lainnya), energi potensial pada titik ini dapat ditemukan dengan mengurangkan energi kinetik dari energi mekanik total: \[ PE = ME - KE \] \[ PE = 160 - 10 \] \[ pe = 150 \, \text{Joule} \] ### Penjelasan dan Bukti Rumus - **Rumus Energi Kinetik**: Rumus ini berasal dari prinsip kerja-energi, yang menyatakan bahwa kerja yang dilakukan pada suatu benda sama dengan perubahan energi kinetiknya. Apabila Anda menerapkan suatu gaya untuk mempercepat suatu benda dari keadaan diam ke kecepatan tertentu, Anda melakukan kerja pada benda tersebut. Secara matematis, kerja ini diterjemahkan ke dalam rumus energi kinetik, di mana \( \frac{1}{2} m v^2 \) mewakili energi yang diperoleh benda karena gerakannya. - Energi Potensial pada Ketinggian**: Energi potensial berhubungan dengan ketinggian yang dicapai suatu benda dalam medan gravitasi. Rumus \( PE = mgh \) berasal dari kerja yang dilakukan melawan gravitasi untuk mengangkat sebuah benda ke ketinggian \( h \). Kerja ini (dan dengan demikian energi potensial) sebanding dengan ketinggian yang dicapai dan gaya gravitasi yang bekerja pada massa (\( mg \)). - Konservasi Energi Mekanik**: Prinsip ini menyatakan bahwa dalam sistem yang terisolasi (di mana tidak ada gaya eksternal atau gesekan yang bekerja untuk membuang energi), energi mekanik total (kinetik ditambah potensial) tetap konstan. Hal ini memungkinkan kita untuk mengatur energi mekanik awal (sebagian besar kinetik di awal) sama dengan jumlah energi kinetik dan potensial pada titik berikutnya (seperti ketika kecepatan menurun hingga 5 m/s). Kesimpulannya, kami menggunakan kekekalan energi mekanik untuk menemukan energi kinetik dan potensial pada titik-titik yang berbeda dari lintasan plastisin. Analisis kritis terhadap rumus-rumus dan penerapannya dalam konteks yang diberikan membantu kami menentukan energi yang diperlukan untuk memecahkan masalah.


Iklan

Iklan

Daniel N

25 Maret 2024 11:35

<p>a. Energi mekanik saat dilempar:<br>Energi mekanik (Em) = Energi kinetik (Ek) + Energi potensial (Ep)<br>Energi kinetik (Ek) = 0,5 x m x v²<br>Energi potensial (Ep) = m x g x hm = massa plastisin = 800 g<br>v = kecepatan = 20 m/s<br>g = 10 m/s²<br>h = ketinggian = 0 m (plastisin dilempar dari permukaan lantai)Energi mekanik (Em) = 0,5 x 800 x 20² + 800 x 10 x 0<br>Em = 32000 + 0<br>Em = 32000 Jouleb. Energi potensial pada saat kecepatannya 5 m/s:<br>Energi potensial (Ep) = m x g x hm = massa plastisin = 800 g<br>g = 10 m/s²<br>h = ketinggian = 0 m (plastisin dilempar dari permukaan lantai)Energi potensial (Ep) = 800 x 10 x 0<br>Ep = 0 Joule</p>

a. Energi mekanik saat dilempar:
Energi mekanik (Em) = Energi kinetik (Ek) + Energi potensial (Ep)
Energi kinetik (Ek) = 0,5 x m x v²
Energi potensial (Ep) = m x g x hm = massa plastisin = 800 g
v = kecepatan = 20 m/s
g = 10 m/s²
h = ketinggian = 0 m (plastisin dilempar dari permukaan lantai)Energi mekanik (Em) = 0,5 x 800 x 20² + 800 x 10 x 0
Em = 32000 + 0
Em = 32000 Jouleb. Energi potensial pada saat kecepatannya 5 m/s:
Energi potensial (Ep) = m x g x hm = massa plastisin = 800 g
g = 10 m/s²
h = ketinggian = 0 m (plastisin dilempar dari permukaan lantai)Energi potensial (Ep) = 800 x 10 x 0
Ep = 0 Joule


Mau jawaban yang terverifikasi?

Tanya ke Forum

Biar Robosquad lain yang jawab soal kamu

Tanya ke Forum

LATIHAN SOAL GRATIS!

Drill Soal

Latihan soal sesuai topik yang kamu mau untuk persiapan ujian

Cobain Drill Soal

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

Pertanyaan serupa

Benda bermassa 300 gram jatuh dari ketinggian 15 m. Jika percepatan grafitasi bumi sebesar 10 m/s. Tentukan a) Kecepatan benda ketika berada pada ketinggian 5 m b) Energi kinetik ketika berada pada ketinggian 5 m Mohon menggunakan cara yang lengkap

4

0.0

Jawaban terverifikasi