Sebuah benda A bermassa m diputar dengan tali sehingga membentuk lintasan verikal dengan jari-jari R. Berapakah kecepatan minimum di titik terendah agar benda dapat menempuh 1/2 lingkaran?

<p>Jawaban yang benar adalah 2√gR m/s.</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui:</p><p>h_A = 0</p><p>h_B = 2R (1/2 lingkaran maka tinggi = diameter)</p><p>mb = m</p><p>v_B = 0</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanyakan:</p><p>v_A = ...?</p><p>&nbsp;</p><p>Pembahasan:</p><p>Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa nilai energi mekanik selalu kekal kecuali ada gaya luar yang mempengaruhinya. Kekekalan energi mekanik dirumuskan dengan:</p><p>Ep_A + Ek_A = Ep_B + Ek_B&nbsp;</p><p>keterangan:</p><p>Ep = Energi potensial (J)</p><p>Ek = Energi kinetik (J)</p><p>Maka,</p><p>Ep_A + Ek_A = Ep_B + Ek_B&nbsp;</p><p>m.g.h_A + 1/2.m.v_A² = m.g.h_B + 1/2.m.v_B²</p><p>m.g.(0) + 1/2.m.v_A² = m.g.(2R) + 1/2.m.(0)²</p><p>0 + ½v_A² = 2gR + 0</p><p>v_A² = 4gR</p><p>v_A = √4gR</p><p>v_A = 2√gR</p><p>&nbsp;</p><p>Oleh karena itu, kecepatan minimum di titik terendahnya adalah 2√gR m/s.</p>