Sebuah roller coaster (di dunia fantasi ancol disebut halilintar) mendaki ke ketinggian maksimumnya ha = 50 m di atas tanah dengan kelajuan, = 0.5 m/s. kemudian, roller coaster meluncur ke bawah ke ketinggian minimumnya hb 5 m sebelum mendaki kembali menuju ketinggian hc = 20 m. jika gaya gesek roller coaster dan lintasannya diabaikan, tentukan kelajuan roller coaster pada kedua titik tersebut.!

Jawaban yang benar adalah 30 m/s dan 24,5 m/s Persoalan ini dapat diselesaikan dengan konsep hukum kekekalan energi mekanik. Energi mekanik adalah hasil penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial. Energi mekanik pada semua posisi adalah tetap. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap suatu acuan. Persamaannya adalah sebagai berikut : EP = m g h dengan : EP = energi potensial (J) m = massa (kg) g = percepatan gravitasi (m/s²) h = ketinggian dari acuan (m) Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Rumus dari energi kinetik adalah : EK = ½ m v² dengan : EK = energi kinetik (J) m = massa (kg) v = kecepatan (m/s) Diketahui : ha = 50 m va = 0,5 m/s hb = 5 m hc = 20 m Ditanya : vb dan vc Pembahasan : Tinjau titik a dan b, gunakan hukum kekekalan energi mekanik : EMa = EMb EPa + EKa = EPb + EKb m g ha + ½ m va² = m g hb + ½ m vb² g ha - g hb + ½ va² = ½ vb² (10)(50) - (10)(5) + ½(0,5)² = ½ vb² 450,125 = ½ vb² vb² = 900,25 vb = √900,25 vb = 30 m/s Tinjau titik a dan c, gunakan hukum kekekalan energi mekanik di a dan c : EMa = EMc EPa + EKa = EPc + EKc m g ha + ½ m va² = m g hc + ½ m vc² g ha - g hc + ½ va² = ½ vc² (10)(50) - (10)(20) + ½(0,5)² = ½ vc² 300,125 = ½ vc² vc² = 600,25 vc = √600,25 vc = 24,5 m/s Jadi kelajuan roller coaster pada titik b dan c berturut-turut adalah 30 m/s dan 24,5 m/s.