Roboguru

Lionel ingin memetik buah mangga di pohonnya, tetapi dia tidak memiliki galah. Akhirnya dia mencoba melemparkan batu secara vertikal ke atas agar mengenai buah mangga. Jika massa batu sebesar 150 gram dan dilempar dengan kecepatan 12 m/s, energi kinetik batu saat mencapai setengah tinggi maksimal adalah ...

Pertanyaan

Lionel ingin memetik buah mangga di pohonnya, tetapi dia tidak memiliki galah. Akhirnya dia mencoba melemparkan batu secara vertikal ke atas agar mengenai buah mangga. Jika massa batu sebesar 150 gram dan dilempar dengan kecepatan 12 m/s, energi kinetik batu saat mencapai setengah tinggi maksimal adalah ...space 

  1.  3 Jspace 

  2. 4 Jspace 

  3. 5 Jspace 

  4. 5,4 Jspace 

  5. 5,8 Jspace 

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m equals 150 space straight g equals 0 comma 15 space kg v subscript 0 equals 12 space straight m divided by straight s 

Ditanya : Energi kinetik batu saat mencapai setengah tinggi maksimal ?

Jawab :

Pada ketinggian maksimum kecepatan batu adalah 0. Dengan menggunakan persamaan GLBB vertikal ke atas ketinggal maksimum yang dicapai batu :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v subscript t squared end cell equals cell v subscript 0 squared minus 2 g h subscript m a k s end subscript end cell row 0 equals cell 12 squared minus 2 open parentheses 10 close parentheses h subscript m a k s end subscript end cell row 144 equals cell 20 h subscript m a k s end subscript end cell row cell h subscript m a k s end subscript end cell equals cell 144 over 20 end cell row cell h subscript m a k s end subscript end cell equals cell 7 comma 2 space straight m end cell end table 

Dengan menggunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik, besar energi kinetik batu saat mencapai setengah tinggi maksimal :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript 1 end cell equals cell E M subscript 2 end cell row cell E p subscript 1 plus E k subscript 1 end cell equals cell E p subscript 2 plus E k subscript 2 end cell row cell 0 plus E k subscript 1 end cell equals cell E p subscript 2 plus E k subscript 2 end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell E k subscript 1 minus E p subscript 2 end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell 1 half m v subscript 0 squared minus m g open parentheses 1 half h subscript m a k s end subscript close parentheses end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell 1 half times 0 comma 15 times 12 squared minus 0 comma 15 times 10 open parentheses 1 half times 7 comma 2 close parentheses end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell 10 comma 8 minus 5 comma 4 end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell 5 comma 4 space straight J end cell end table 

Dengan demikian, diperoleh besar energi kinetik batu saat mencapai setengah tinggi maksimal yaitu sebesar 5,4 J.

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

R. Maiza

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Terakhir diupdate 06 Juni 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Sebuah peluru dengan massa  ditembakkan vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kecepatan  . Jika  , berapakah energi kinetik peluru pada ketinggian  dari tanah?

Pembahasan Soal:

  Error converting from MathML to accessible text. 



Jadi, besar energi kinetik peluru pada ketinggian 40 m dari tanah adalah 280 J

Roboguru

Sebuah peluru m =100 gram ditembakkan dengan kecepatan awal sebesar 100 m/s dengan sudut elevasi 30° terhadap bidang horizontal. Jika g = 10 , besar perbandingan energi potensial dengan energi mekanik...

Pembahasan Soal:

m = 100 gram

begin mathsize 14px style v subscript 0 equals 100 space bevelled straight m over straight s end style 

begin mathsize 14px style alpha equals 30 degree end style 

begin mathsize 14px style g equals 10 space bevelled straight m over straight s squared end style 

t = 1 s

EP : EM = ...?

Mencari h:

begin mathsize 14px style h equals v subscript 0 times sin alpha times t minus 1 half times g times t squared h equals 100 left parenthesis 1 half right parenthesis left parenthesis 1 right parenthesis minus 1 half left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 1 right parenthesis squared space h equals 50 minus 5 equals 45 space straight m end style  

Mencari v saat t 1 s:

begin mathsize 14px style v subscript x equals v subscript 0 cos alpha v subscript x equals 100 left parenthesis 1 half square root of 3 right parenthesis equals 50 square root of 3 space bevelled straight m over straight s  v subscript y equals v subscript 0 sin alpha minus g t v subscript y equals 100 left parenthesis 1 half right parenthesis minus 10 left parenthesis 1 right parenthesis equals 40 space bevelled straight m over straight s  v equals square root of v subscript x squared plus v subscript y squared end root v equals square root of left parenthesis 50 square root of 3 right parenthesis squared plus 40 to the power of 2 end exponent end root v equals square root of 7500 plus 1600 end root equals square root of 9100 equals 10 square root of 91 space bevelled straight m over straight s end style 

 Mencari perbandingan EP : EM

begin mathsize 14px style fraction numerator E P over denominator E M end fraction equals fraction numerator m g h over denominator m g h plus begin display style 1 half end style m v squared end fraction fraction numerator E P over denominator E M end fraction equals fraction numerator m g h over denominator m left parenthesis g h plus begin display style 1 half end style v squared right parenthesis end fraction fraction numerator E P over denominator E M end fraction equals fraction numerator left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 45 right parenthesis over denominator left parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 45 right parenthesis plus begin display style 1 half end style left parenthesis 10 square root of 91 right parenthesis squared end fraction equals fraction numerator 450 over denominator left parenthesis 450 plus 4550 right parenthesis end fraction equals 450 over 5000 fraction numerator E P over denominator E M end fraction equals 9 over 100 end style  

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.undefined 

Roboguru

Perhatikan lintasan yang ditempuh bola (m = 2 kg) yang awalnya bergerak mendatar dengan laju tetap 6 m/s berikut ini!  Energi kinetik benda saat mencapai ketinggian 3 m adalah ....

Pembahasan Soal:

Hukum kekekalan energi mekanik dirumuskan dengan EMA = EMB. Ini berarti bahwa jumlah energi mekanik benda yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi adalah tetap. Energi mekanik didefinisikan sebagai penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial.

Saat benda jatuh, makin berkurang ketinggiannya maka makin kecil energi potensialnya, sedangkan energi kinetiknya makin besar.

Pada soal diketahui, m = 2 kg, v1 = 6 m/s, h1 = 8 m, h2 = 3 m, maka:

begin mathsize 14px style E M subscript 1 equals E M subscript 2 E K subscript 1 plus E P subscript 1 equals E K subscript 2 plus E P subscript 2 1 half m times v subscript 1 squared plus m times g times h subscript 1 equals E K subscript 2 plus m times g times h subscript 2 1 half open parentheses 2 close parentheses open parentheses 6 close parentheses squared plus open parentheses 2 close parentheses open parentheses 10 close parentheses open parentheses 8 close parentheses equals E K subscript 2 plus open parentheses 2 close parentheses open parentheses 10 close parentheses open parentheses 3 close parentheses 36 plus 160 equals E K subscript 2 plus 60 196 equals E K subscript 2 plus 60 E K subscript 2 equals 136 space Joule end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.space 

Roboguru

Perhatikan gambar berikut. Apabila massa bola 0,4 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Tentukan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki bola ketika berada pada setengah dari ketinggian se...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row italic m equals cell 0 comma 4 space kg end cell row cell italic h subscript italic 1 end cell equals cell 6 space m end cell row italic g equals cell 10 space begin inline style bevelled m over s squared end style space end cell row cell italic h subscript 2 end cell equals cell begin inline style bevelled 1 half end style italic h subscript 1 end cell row blank equals cell begin inline style bevelled 1 half end style open parentheses 6 space m close parentheses end cell row blank equals cell 3 space m end cell end table  

 

Ditanya : energi potensial dan energi kinetik?

 

Penyelesaian :

Asumsikan bola dijatuhkan dari ketinggian 6 m, maka pada ketinggian tersebut bola tidak memiliki kecepatan awal (v0 = 0).

Energi potensial bola (h2 = 3 m)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic E italic p subscript 2 end cell equals cell italic m italic g italic h subscript 2 end cell row blank equals cell open parentheses 0 comma 4 close parentheses open parentheses 10 close parentheses open parentheses 3 close parentheses end cell row blank equals cell 12 space J end cell end table  

 

Energi kinetik (h2 = 3 m) dapat dihitung dengan Hukum Kekekalan Energi Mekanik

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic E italic m subscript 1 end cell equals cell italic E italic m subscript 2 end cell row cell italic E italic k subscript 1 plus italic E italic p subscript 1 end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus italic E italic p subscript 2 end cell row cell begin inline style bevelled 1 half end style italic m italic v squared plus italic m italic g italic h subscript 1 end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus italic m italic g italic h subscript 2 end cell row cell begin inline style bevelled 1 half end style open parentheses 0 comma 4 close parentheses open parentheses 0 close parentheses plus open parentheses 0 comma 4 close parentheses open parentheses 10 close parentheses open parentheses 6 close parentheses end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus left parenthesis 0 comma 4 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 3 right parenthesis end cell row cell 0 plus 24 end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus 12 end cell row cell italic E italic k subscript 2 end cell equals cell 24 minus sign 12 end cell row cell italic E italic k subscript 2 end cell equals cell 12 space J end cell end table  

Dengan demikian, pada ketinggian setengah dari ketinggian semula (h2 = 3 m) energi potensial bola sebesar 12 J dan energi kinetik bola sebesar 12 J.

Jadi, pada ketinggian setengah dari ketinggian semula (h2 = 3 m) energi potensial bola sebesar 12 J dan energi kinetik bola sebesar 12 J.

Roboguru

Perhatikan gambar berikut. Apabila massa bola 0,4 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Tentukan energi kinetik dan kecepatan bola saat mencapai tanah!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row italic m equals cell 0 comma 4 space kg end cell row cell italic h subscript italic 1 end cell equals cell 6 space m end cell row italic g equals cell 10 space begin inline style bevelled m over s squared end style space end cell row cell italic h subscript 2 end cell equals cell 0 space m end cell end table  

 

Ditanya : energi kinetik dan kecepatan bola?

 

Penyelesaian :

Asumsikan bola dijatuhkan dari ketinggian 6 m, maka pada ketinggian tersebut bola tidak memiliki kecepatan awal (v0 = 0).

Energi kinetik (h2 = 0 m) dapat dihitung dengan Hukum Kekekalan Energi Mekanik

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic E italic m subscript 1 end cell equals cell italic E italic m subscript 2 end cell row cell italic E italic k subscript 1 plus italic E italic p subscript 1 end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus italic E italic p subscript 2 end cell row cell begin inline style bevelled 1 half end style italic m italic v squared plus italic m italic g italic h subscript 1 end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus italic m italic g italic h subscript 2 end cell row cell begin inline style bevelled 1 half end style open parentheses 0 comma 4 close parentheses open parentheses 0 close parentheses plus open parentheses 0 comma 4 close parentheses open parentheses 10 close parentheses open parentheses 6 close parentheses end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus left parenthesis 0 comma 4 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 0 right parenthesis end cell row cell 0 plus 24 end cell equals cell italic E italic k subscript 2 plus 0 end cell row cell italic E italic k subscript 2 end cell equals cell 24 space J end cell end table   

 

Kecepatan bola dapat dihitung dengan persamaan energi kinetik

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic E italic k subscript 2 end cell equals cell begin inline style bevelled 1 half end style italic m italic v squared end cell row cell italic E italic k subscript 2 end cell equals cell begin inline style bevelled 1 half end style italic m open parentheses italic v subscript 2 squared minus sign italic v subscript 1 to the power of 1 close parentheses end cell row 24 equals cell begin inline style bevelled 1 half end style open parentheses 0 comma 4 close parentheses open parentheses italic v subscript 2 squared minus sign 0 to the power of 1 close parentheses end cell row 24 equals cell 0 comma 2 italic v subscript 2 squared end cell row cell italic v subscript 2 squared end cell equals cell fraction numerator 24 over denominator 0 comma 2 end fraction end cell row cell italic v subscript 2 squared end cell equals 120 row cell italic v subscript 2 end cell equals cell square root of 120 end cell row cell italic v subscript 2 end cell equals cell 2 square root of 30 space begin inline style bevelled m over s end style end cell row cell italic v subscript 2 end cell equals cell 10 comma 95 space begin inline style bevelled m over s end style end cell end table 

Dengan demikian, pada saat mencapai tanah bola memiliki energi kinetik sebesar 24 J dan kecepatan bola sebesar 10,95 m/s.

Jadi, pada saat mencapai tanah bola memiliki energi kinetik sebesar 24 J dan kecepatan bola sebesar 10,95 m/s.

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved