Sebuah kelapa massa 1,5 kg jatuh dari pohon yang tingginya 30 m. Kecepatan benda saat 5 m diatas tanah adalah...

Pertanyaan ini berkaitan dengan konsep fisika, khususnya tentang energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena gerakannya, sedangkan energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena posisinya. Dalam hal ini, kita akan menggunakan prinsip konservasi energi, yaitu energi total dalam sistem tertutup tetap konstan. Penjelasan: 1. Pertama, kita perlu mengetahui energi potensial awal kelapa tersebut. Energi potensial gravitasi diberikan oleh rumus Ep = mgh, di mana m adalah massa benda, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian benda. Dengan m = 1,5 kg, g = 9,8 m/s², dan h = 30 m, kita dapat menghitung Ep awal. 2. Kedua, kita perlu mengetahui energi potensial kelapa saat berada 5m di atas tanah. Dengan m = 1,5 kg, g = 9,8 m/s², dan h = 5 m, kita dapat menghitung Ep pada ketinggian tersebut. 3. Ketiga, kita dapat mengetahui energi kinetik kelapa saat berada 5m di atas tanah dengan mengurangi Ep awal dengan Ep pada ketinggian 5m. Energi kinetik diberikan oleh rumus Ek = 1/2 mv², di mana m adalah massa benda dan v adalah kecepatan benda. Dengan demikian, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk v. 4. Kecepatan benda saat 5m di atas tanah adalah akar kuadrat dari 2 kali (energi kinetik dibagi massa). Kesimpulan: Langkah 1: Menghitung Energi Potensial Awal (Ep awal) Ep awal = mgh Ep awal = 1,5 kg * 9,8 m/s² * 30 m Ep awal = 441 J Langkah 2: Menghitung Energi Potensial pada Ketinggian 5m (Ep 5m) Ep 5m = mgh Ep 5m = 1,5 kg * 9,8 m/s² * 5 m Ep 5m = 73,5 J Langkah 3: Menghitung Energi Kinetik pada Ketinggian 5m (Ek) Ek = Ep awal - Ep 5m Ek = 441 J - 73,5 J Ek = 367,5 J Langkah 4: Menghitung Kecepatan pada Ketinggian 5m (v) Ek = 1/2 mv² 367,5 J = 1/2 * 1,5 kg * v² 2 * 367,5 J = 1,5 kg * v² 735 J = 1,5 kg * v² v² = 735 J / 1,5 kg v² = 490 m²/s² v = √(490 m²/s²) v ≈ 22,14 m/s Jadi, kecepatan benda saat berada 5m di atas tanah adalah sekitar 22,14 m/s.