Sebuah benda kecil A mulai meluncur dari ketinggian h pada lintasan lengkung yang disambungkan dengan lintasan setengah lingkaran vertikal berjari-jari 1/2 h, seperti gambar. Benda melalui posisi B menuju C. Di titik D benda meninggalkan lintasan lingkaran. Hitunglah kelajuan benda saat meninggalkan lintasan di titik D! (nyatakan jawabanmu dalam g dan h)

Jawaban dari soal tersebut yaitu v' = √(gh/3) Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan tetapi dapat diubah ke dalam bentuk yang lain dan dimanfaatkan untuk kepentingan energi. Hukum kekekalan energi dirumuskan sebagai EK1 + EP1 = EK2 + EP2 dengan EK = 1/2.mv^2 dan EP = m.g.h Dimana EK = energi kinetik (J) EP = energi potensial (J) m = massa (kg) v = kecepatan (m/s) g = percepatan gravitasi (10 m/s^2) h = ketinggian (m) Diketahui: h = ketinggian r = 1/2 h Ditanya: Kelajuan v di titik D ...? Jawab: EK1 + EP1 = EK2 + EP2 0 + mgh = 1/2mv^2 + m.g h/2 + m.g h/2 sinθ mgh - mgh/2 - mgh/2 sinθ = 1/2 mv^2 mg(h - h/2(1 + sin θ)) = 1/2 mv^2 v^2 = gh (1- sin θ) (persamaan 1) Berdasarkan hukum II Newton, benda ketika di titik D yaitu F = ma N + mg sin θ = mv^2/(h/2) Ketika N = 0 v^2 = (gh/2) sinθ (persamaan 2) sin θ = 2/3 dan v = √(gh/3) Jadi, kecepatannya saat di titik D yaitu √(gh/3).