Pertanyaan

Sebuah bola bermassa 50 g dilempar dari sebuah jendela dengan kecepatan awal sebesar 8,0 m/s yang membentuk sudut 3 0 ∘ terhadap horizontal. Andaikan gesekan udara dapat diabaikan. Dengan menggunakan teorema kelestarian energi mekanis, hitunglah tenaga kinetik bola pada saat ia sampai di titik kulminasi dan kelajuan bola pada saat ia berada 3,0 meter di bawah jendela!

Sebuah bola bermassa 50 g dilempar dari sebuah jendela dengan kecepatan awal sebesar 8,0 m/s yang membentuk sudut $3 0^{\circ}$ terhadap horizontal. Andaikan gesekan udara dapat diabaikan. Dengan menggunakan teorema kelestarian energi mekanis, hitunglah tenaga kinetik bola pada saat ia sampai di titik kulminasi dan kelajuan bola pada saat ia berada 3,0 meter di bawah jendela!

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 0 J dan 7,75 m/s. Diketahui : m = 15 g v 0 = 8 m / s θ = 3 0 ∘ h = 3 m Ditanya : v t = ? Penyelesaian : Pada soal termasuk dalam gerak parabola, yang mencari energi kinetik dan kelajuannya menggunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik. Mencari energi kinetik di titik kulminasi (titik puncak) : Langkah 1: mencaritinggimaksimum h mak s = 2 ⋅ g v 0 2 ⋅ sin 2 θ h mak s = 2 ⋅ 10 8 2 ⋅ ( 2 1 ) 2 h mak s = 20 16 h mak s = 0 , 8 m Langkah 2: mencarienergi kinetik E M awal ( E K + E P ) awal ( 2 1 ⋅ m ⋅ v 2 + 0 ) awal 2 1 ⋅ 15 ⋅ 1 0 − 3 ⋅ 4 2 0 , 12 0 , 12 − 0 , 12 0 J = = = = = = = E M akhir ( E K + E P ) akhir ( E K + m ⋅ g ⋅ h ) akhir E K + ( 15 ⋅ 1 0 − 3 ⋅ 10 ⋅ 0 , 8 ) E K + 0 , 12 E K E K Mencari kelajuan bola saat berada 3,0 meter di bawah jendela : v t 2 = v 0 2 + 2 ⋅ g ⋅ h v t 2 = 0 2 + 2 ⋅ 10 ⋅ 3 v t 2 = 60 v t = 60 v t = 7 , 75 m / s Maka, energi kinetik bola saat ia sampai di titik kulminasi yaitu 0 J dan kelajuan bola saat ia berada 3,0 meter di bawah jendela adalah 7,75 m/s.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 0 J dan 7,75 m/s. $\;\;$

Diketahui :

$m = 15 g v_{0} = 8 m / s θ = 3 0^{\circ} h = 3 m$

Ditanya : v_t = ?

Penyelesaian :

Pada soal termasuk dalam gerak parabola, yang mencari energi kinetik dan kelajuannya menggunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik.

Mencari energi kinetik di titik kulminasi (titik puncak) :

Langkah 1 : mencari tinggi maksimum

$h_{mak s} = \frac{v _{0}^{2} \cdot sin ^{2} θ}{2 \cdot g} h_{mak s} = \frac{8 ^{2} \cdot ( \frac{1}{2} ) ^{2}}{2 \cdot 10} h_{mak s} = \frac{16}{20} h_{mak s} = 0, 8 m$

Langkah 2 : mencari energi kinetik

$E_{M} awal (E_{K} + E_{P}) awal (\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^{2} + 0) awal \frac{1}{2} \cdot 15 \cdot 1 0^{- 3} \cdot 4^{2} 0, 12 0, 12 - 0, 12 0 J = = = = = = = E_{M} akhir (E_{K} + E_{P}) akhir (E_{K} + m \cdot g \cdot h) akhir E_{K} + (15 \cdot 1 0^{- 3} \cdot 10 \cdot 0, 8) E_{K} + 0, 12 E_{K} E_{K}$

Mencari kelajuan bola saat berada 3,0 meter di bawah jendela :

$v_{t}^{2} = v_{0}^{2} + 2 \cdot g \cdot h v_{t}^{2} = 0^{2} + 2 \cdot 10 \cdot 3 v_{t}^{2} = 60 v_{t} = 60 v_{t} = 7, 75 m / s$

Maka, energi kinetik bola saat ia sampai di titik kulminasi yaitu 0 J dan kelajuan bola saat ia berada 3,0 meter di bawah jendela adalah 7,75 m/s.

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

408

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah peluru ditembakkan dengan sudut elevasi θ dan kecepatan v 0 . Dimanakah peluru tersebut memiliki tenaga kinetik minimum dan berapanilainya? Di manakah peluru itu memiliki tenaga kinetik maksimu...

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut. 1,5 m lm Bola bermassa 1 kg didorong dari permukaan meja hingga kecepatan saat lepas dari pinggir meja 2 m . s − 1 .Energi mekanik bola pada saat ketinggiannya 1 m adalah .....

4.6

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola ditendang dengan sudut elevasi60°sehingga bergerak dengan energi kinetiksebesar 600 joule. Jika percepatan gravitasiBumi 10 m/s 2 , berapakah besar energi kinetikbola pada saat mencapai ti...

5.0

Jawaban terverifikasi

Bola bermassa 1 , 5 kg ditembakkan dengan kecepatan awal 20 , 0 m / s pada sudut elevasi 34 , 0 ∘ . Tenaga kinetik bola itu pada saat berada di ketinggian maksimum adalah ....

250

3.7

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda dilemparkan pada sudut elevasi tertentu ke atas sehingga membentuk lintasan parabola. Agar pada lintasan tertinggi benda memiliki perbandingan energi kinetik dan energi potensial sebesar ...

4.6

Jawaban terverifikasi