Pertanyaan

Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah bola awalnya diam di titik A, kemudian bergerak hingga melewati lintasan melengkung di titik C. Dengan menggunakan kekekalan energi, tentukan kecepatan benda saat di titik A, B, dan C!

Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah bola awalnya diam di titik A, kemudian bergerak hingga melewati lintasan melengkung di titik C. Dengan menggunakan kekekalan energi, tentukan kecepatan benda saat di titik A, B, dan C! $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Diketahui: h = 80 cm = 0,8 m d = 17,5 cm Hukum kekekalan energi merupakan hukum yang menyatakan bahwa energi itu kekal dan tidak dapat berubah (besarnya) sepanjang waktu, memiliki nilai yang sama baik sebelum sesuatu terjadi maupun sesudahnya. Sedangkan energi mekanik merupakan jumlah total energi kinetik dan energi potensial suatu benda. Persamaan energi mekanik yaitu E m = Ep + E k E m = m g h + 2 1 m v 2 Ditanyakan: v A = ... ? v B = ... ? v c = ... ? Jawab: Langkah-langkah mencari kecepatan: 1. Kecepatan benda saat berada pada titik A Karena benda diam dan tidak bergerak sehingga energi kinetik yang dimiliki benda adalah 0. v A = 0 m / s 2. Kecepatan benda saat berada pada titik B E m B E p B + E k B m g h B + 2 1 m v B 2 g h B + 2 1 v B 2 ( 10 ) ( 0 ) + 2 1 v B 2 2 1 v B 2 v B 2 v B 2 v B v B = = = = = = = = = = E m A E p A + E k A m g h A + 2 1 m v A 2 g h A + 2 1 v A 2 ( 10 ) ( 0 , 8 ) + 2 1 ( 0 ) 2 8 8 ( 2 ) 16 16 4 m / s 3. Menentukan ketinggian benda di titik C h c = 2 r h c = 2 ( 17 , 5 ) h c = 35 cm h c = 0 , 35 m 4. Kecepatan benda saat berada pada titik C E m C E p C + E k C m g h C + 2 1 m v C 2 g h C + 2 1 v C 2 ( 10 ) ( 0 , 35 ) + 2 1 v C 2 3 , 5 + 2 1 v C 2 2 1 v C 2 2 1 v C 2 v C 2 v C 2 v C v C = = = = = = = = = = = = E m A E p A + E k A m g h A + 2 1 m v A 2 g h A + 2 1 v A 2 ( 10 ) ( 0 , 8 ) + 2 1 ( 0 ) 2 8 8 − 3 , 5 4 , 5 4 , 5 ( 2 ) 9 9 3 m / s Jadi, Kecepatan benda saat berada di titik A, titi B, dan titi C berturut-turutadalah 0 m/s , 4 m/s, dan 3 m/s.

Diketahui:

h = 80 cm = 0,8 m
d = 17,5 cm

Hukum kekekalan energi merupakan hukum yang menyatakan bahwa energi itu kekal dan tidak dapat berubah (besarnya) sepanjang waktu, memiliki nilai yang sama baik sebelum sesuatu terjadi maupun sesudahnya. Sedangkan energi mekanik merupakan jumlah total energi kinetik dan energi potensial suatu benda. Persamaan energi mekanik yaitu $E m = Ep + E k E m = m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$

Ditanyakan: $v_{A} = ... ? v_{B} = ... ? v_{c} = ... ?$

Jawab:

Langkah-langkah mencari kecepatan:

1. Kecepatan benda saat berada pada titik A

Karena benda diam dan tidak bergerak sehingga energi kinetik yang dimiliki benda adalah 0.

$v_{A} = 0 m / s$

2. Kecepatan benda saat berada pada titik B

$E m_{B} E p_{B} + E k_{B} m g h_{B} + \frac{1}{2} m v_{B}^{2} g h_{B} + \frac{1}{2} v_{B}^{2} (10) (0) + \frac{1}{2} v_{B}^{2} \frac{1}{2} v_{B}^{2} v_{B}^{2} v_{B}^{2} v_{B} v_{B} = = = = = = = = = = E m_{A} E p_{A} + E k_{A} m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} g h_{A} + \frac{1}{2} v_{A}^{2} (10) (0, 8) + \frac{1}{2} (0)^{2} 8 8 (2) 1616 4 m / s$

3. Menentukan ketinggian benda di titik C

$h_{c} = 2 r h_{c} = 2 (17, 5) h_{c} = 35 cm h_{c} = 0, 35 m$

4. Kecepatan benda saat berada pada titik C

$E m_{C} E p_{C} + E k_{C} m g h_{C} + \frac{1}{2} m v_{C}^{2} g h_{C} + \frac{1}{2} v_{C}^{2} (10) (0, 35) + \frac{1}{2} v_{C}^{2} 3, 5 + \frac{1}{2} v_{C}^{2} \frac{1}{2} v_{C}^{2} \frac{1}{2} v_{C}^{2} v_{C}^{2} v_{C}^{2} v_{C} v_{C} = = = = = = = = = = = = E m_{A} E p_{A} + E k_{A} m g h_{A} + \frac{1}{2} m v_{A}^{2} g h_{A} + \frac{1}{2} v_{A}^{2} (10) (0, 8) + \frac{1}{2} (0)^{2} 8 8 - 3, 5 4, 5 4, 5 (2) 99 3 m / s$

Jadi, Kecepatan benda saat berada di titik A, titi B, dan titi C berturut-turut adalah 0 m/s , 4 m/s, dan 3 m/s.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (2 rating)

Pertanyaan serupa

Berikut ini adalah lintasan berbentuk lengkung yang bebas gesekan. Garis RST merupakan busur lingkaran dengan jari-jari 50 cm. Sebuah kelereng bermassa 40 gram dilepas dari titik P tanpa kelajuan a...

4.6

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar mendatar dengan kecepatan 6 m/s dari atap gedung yang tingginya 5 meter. Jika percepatan gravitasi 10 s 2 m , maka energi kinetik bola pada ketinggian 2 meter ad...

4.3

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Sebuah kelereng yang massanya 50 gram meluncur menuruni lintasan A-B-C-D . Gesekan antara kelereng dengan lintasan gerak diabaikan. Hitunglah energi kinetik kelerengsaat...

5.0

Jawaban terverifikasi

Rifki menerjunkan diri dari papan loncat yangberada di atas kolam renang setinggi 8 meter.Jika massa badan Rifki 60 kg, dan percepatangravitasi Bumi 10 m/s 2 maka kecepatan Rifkisaat menyentuh air kol...

4.6

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda meluncur pada bidang datar yang licin, kemudian menaiki sebuah bidang miring. Dimana ujung bidang miring itu menyandar pada dinding setinggi 80 m dan tepat sampai menyentuh dinding itu. M...

5.0

Jawaban terverifikasi