Sebuah katrol digunakan untuk menimba air dari sumur. Jika massa air dan ember adalah 5 kg, sedangkan massa katrol 1 kg dan jari-jari 5 cm, maka tentukan energi mekanik yang diperlukan untuk menaikkan air dan ember jika kedalaman sumur adalah 10 m!

Halo Shesar ... Jawaban yang tepat adalah 738 J Pembahasan: Diketahui: mb = 5 kg ( massa air dan ember) mk = 1 kg ( massa katrol) r = 5 cm h = 10 m Ditanya : Energi Mekanik yang diperlukan? Jawab: Untuk menentukan percepatan ember menaikkan air dengan menggunakan prinsip hukum II Newton yang berbunyi percepatan benda sebanding dengan resultan gaya berbanding terbalik massa benda, sehingga dapat disimpulkan sebagai berikut: a = ΣF/m dengan, a = Percepatan benda (m/s²) ΣF = resultan gaya (N) m = massa benda (kg) berdasarkan Hukum II Newton benda bergerak lurus maka berlaku: Tinjau Benda (bergerak keatas): ΣF = mb . a T - wb = mb. a T= wb+ mb. a ........pers. 1 Sedangkan katrol bergerak rotasi, maka berlaku hukum II Newton tentang Dinamika Rotasi: Στ = I . α -T. r= k. mk.r². a/r -T= k. mk.a -wb - mb. a= k . mk. a a ( mb+ k. mk) = - mb.g a = - mb. g/(mb+k.mk) a = - 5.10/ (10+ 1/2.1) a = - 50/10, 5 a = - 4,76 m/s² T benilai negatif karena diputar berlawanan jarum jam, sehingga benda mengalami perlambatan. menentukan besar kecepatan adalah vt² = vo² -2.a.h. vt² = 0 -2 (-4, 76). 10 vt²= 95,2 vt =√95, 2 m/s Menentukan energi mekanik(EM) adalah EM = Ep+ Ek EM = m. g. h + 1/2 mv² EM = 5. 10.10 + 1/2 . 5 (√95, 2) EM = 500 + 238 EM = 738 Joule Jadi besar energi mekanik yang diperlukan adalah 738 J