Roboguru

Sebuah bola dengan massa 0,3 kg didorong dari permukaan meja setinggi 2 m dari tanah. Jika kecepatan bola pada saat lepas dari tepi meja adalah 10 m/s, energi mekanik bola pada saat ketinggian 1 meter dari tanah adalah ...

Pertanyaan

Sebuah bola dengan massa 0,3 kg didorong dari permukaan meja setinggi 2 m dari tanah. Jika kecepatan bola pada saat lepas dari tepi meja adalah 10 m/s, energi mekanik bola pada saat ketinggian 1 meter dari tanah adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui

m equals 0 comma 3 space k g h subscript 1 equals 2 space m v subscript 1 equals 10 space m divided by s h subscript 2 equals 1 space m 

Ditanya

E subscript M space end subscript p a d a space s a a t space k e t i n g g i a n space 1 space m 

Pembahasan

Energi mekanik pada saat ketinggia 1 meter sama dengan energi mekanik pada saat ketinggian 2 meter karena energi mekanik kekal.

E subscript M subscript 1 end subscript equals E subscript M subscript 2 end subscript E subscript M subscript 2 end subscript equals E subscript M subscript 1 end subscript equals E subscript k subscript 1 end subscript plus E subscript p subscript 1 end subscript E subscript M subscript 2 end subscript equals 1 half cross times m cross times v subscript 1 squared plus m cross times g cross times h subscript 1 E subscript M subscript 2 end subscript equals 1 half cross times 0 comma 3 cross times 10 squared plus 0 comma 3 cross times 10 cross times 2 E subscript M subscript 2 end subscript equals 15 plus 6 equals 21 space J  

Jadi energi mekanik bola pada saat ketinggian 1 meter dari tanah adalah 21 J

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

R. Munawaroh

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Surabaya

Terakhir diupdate 04 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

Perhatikan gambar berikut! Sebuah benda yang massanya 1 kg jatuh bebas dari ketinggian 25 m seperti pada gambar. Hitunglah energi kinetik benda saat berada di titik B (10 m di atas tanah)!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row m equals cell 1 space kg space end cell row cell h subscript A end cell equals cell 25 space straight m end cell row cell h subscript B end cell equals cell 10 space straight m end cell end table end style 

Ditanya : begin mathsize 14px style E k subscript B end style ?

Jawab :

Dengan menggunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik, maka dapat dicari energi kinetik di titik B.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E k subscript A plus E k subscript B end cell equals cell E k subscript B plus E p subscript B end cell row cell 1 half m v subscript A squared plus m g h subscript A end cell equals cell E k subscript B plus m g h subscript B end cell row cell 1 half.1.0 squared plus 1.10.25 end cell equals cell E k subscript B plus 1.10.10 end cell row cell 250 space end cell equals cell E k subscript B plus 100 end cell row cell E k subscript B end cell equals cell 250 minus 100 space end cell row cell E k subscript B end cell equals cell 150 space straight J end cell row blank blank blank end table end style 

Jadi, energi kinetik benda saat berada di titik B (10 m di atas tanah) adalah 150 J.

Roboguru

Sebuah benda bermassa 5 kg meluncur dari atas bidang miring dengan sudut 30. Katakanlah bidang miring memiliki panjang 10 meter. Hitunglah kecepatan benda di titik terendah pada bidang miring!

Pembahasan Soal:

Perhatikan ilustrasi berikut:



Mula-mula kita cari terlebih dahulu ketinggian benda pada posisi A

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sin space theta end cell equals cell h over s end cell row cell sin space 30 degree end cell equals cell h over 10 end cell row h equals cell 1 half 10 equals 5 space straight m end cell end table end style 

Lalu gunakan hukum kekekalan energi mekanik: 

Error converting from MathML to accessible text.

Jadi, kecepatan benda di titik B adalah 10 m/s.

Roboguru

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian 40 m di atas tanah. Bila massa benda 2 kg dan  maka energi kinetik tepat 20 m di atas tanah adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell h subscript 1 end cell equals cell 40 space straight m end cell row m equals cell 2 space kg end cell row g equals cell 10 space straight m divided by straight s squared end cell row cell h subscript 2 end cell equals cell 20 space straight m end cell end table

Ditanya : Ek pada ketinggian 20 m ?

Jawab :

Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, maka digunakan persamaan berikut untuk mencari energi kinetik pada ketinggian 20 m di atas tanah. Untuk benda jatuh bebas v1 = 0, maka Ek1 = 0.

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 k subscript 1 plus E p subscript 1 end cell equals cell E k subscript 2 plus E p subscript 2 end cell row cell 0 plus m g h subscript 1 end cell equals cell E k subscript 2 plus m g h subscript 2 end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell m g left parenthesis h subscript 1 minus h subscript 2 right parenthesis end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell 2 times 10 times left parenthesis 40 minus 20 right parenthesis end cell row cell E k subscript 2 end cell equals cell 400 space straight J end cell end table

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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 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