Sebuah balok 2 kg, mulai dari keadaan diam, meluncur 20 m menuruni sebuah bidang miring tanpa gesekan dari X ke Y, dengan jarak vertikal 10 m seperti ditunjukkan dalam diagram di atas. Besar gaya resultan pada balok sementara ia meluncur mendekati ... . A. 0,1 N B. 0,4 N C. 2,5 N D. 5,0 N E. 10,0 N

Jawaban yang benar adalah E. 10,0 N Pada soal ini kita menggunakan konsep kekekalan energi mekanik, yaitu di setiap titik apabila gesekan diabaikan maka berlaku kekekalan energi mekanik yang dirumuskan sebagai : EM awal = EM akhir EP awal + EK awal = EP akhir + EK akhir Rumus EP dan EK adalah EP = m g h EK = 1/2 m v², dimana : EM = energi mekanik (J) EP = energi potensial (J) EK = energi kinetik (J) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s²) h = ketinggian (m) v = kecepatan (m/s) Rumus gerak lurus berubah beraturan yang digunakan adalah v2² = v1² + 2as dimana v2 = kecepatan akhir (m/s) v1 = kecepatan awal (m/s) a = percepatan benda (m/s²) s = jarak tempuh (m) Rumus gaya adalah F = m. a dimana F = gaya yang bekerja pada benda (N) m = Massa benda (kg) a = percepatan benda (m/s²) Pada soal Diketahui: m = 2 kg h1 = 10 meter v1 = 0 m/s (karena awalnya diam) s = 20 m g = 10 m/s² Ditanya: F Jawab: Berlaku hukum kekekalan energi EK1 + EP1 = EK2 + EP2 ½ mv1² + mgh1 = ½ mv2² + mgh2 0 + mgh1 = ½ mv2² + 0 mgh1 = ½ mv2² 2 x g x h1 = v2² v2² = 2 x 10 x 10 v2² = 200 m²/s² Percepatan benda v2² = v1² + 2as 200 = 0² + 2. a. 20 200 = 40a 200/40 = a 5 m/s² = a Maka gaya yang bekerja F = m a F = 2 . 5 F = 10 N Jadi jawabannya adalah E.