Sebuah kelapa bermassa 2,5 kg dijatuhkan dari sebuah gedung setinggi 22 m dengan kecepatan 4 m/s. Hitunglah besarnya energi potensial (EP), energi kinetik (EK), dan kecepatan buah kelapa saat mencapai 1/4 dari pemukaan tanah!

Pertanyaan

Sebuah kelapa bermassa 2,5 kg dijatuhkan dari sebuah gedung setinggi 22 m dengan kecepatan 4 m/s. Hitunglah besarnya energi potensial (EP), energi kinetik (EK), dan kecepatan buah kelapa saat mencapai 1/4 dari pemukaan tanah! $\;$

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

saat kepala mencapai 1/4 dari permukaan tanah, energi potensial, energi kinetik, dan kecepatannya berturut-turut adalah 137,5 J; 432,5 J; dan 18,60 m/s. $\;$

Pembahasan

Diketahui:

m = 2,5 kg

h_A = 22 m

v_A= 4 m/s

h_B = 1/4 h_A

Ditanya: EP_B = ...?, EK_B = ...? dan v_B = ...?

Jawaban:

Energi potensial benda saat mencapai 1/4 dari permukaan tanah:

$EP_B=mgh_B\\EP_B=mg\frac14h_A\\EP_B=2,5\cdot10\cdot\frac14\cdot22\\EP_B=2,5\cdot10\cdot\frac14\cdot22\\\boldsymbol E{\boldsymbol P}_{\mathbf B}\boldsymbol=\mathbf{137}\boldsymbol,\mathbf5\boldsymbol\;\mathbf J$

Hukum kekekalan energi mekanik:

$\begin{array}{rcl}EM_A&=&EM_B\\EP_A+EK_A&=&EP_B+EK_B\\mgh_A+\frac12mv^2&=&137,5+EK_B\\2,5.10.22+\frac122,5.4^2-137,5&=&EK_B\\EK_B&=&550+20-137,5\\\boldsymbol E{\boldsymbol K}_{\mathbf B}&\boldsymbol=&\mathbf{432}\boldsymbol,\mathbf5\boldsymbol\;\mathbf J\end{array}$

Kecepatan buah kelapa:

$\begin{array}{rcl}EK_B&=&\frac12mv_B^2\\432,5&=&\frac12\times2,5\times v_B^2\\v_B^2&=&346\\{\boldsymbol v}_{\mathbf B}&\boldsymbol=&\mathbf{18}\boldsymbol,\mathbf{60}\boldsymbol\;\mathbf m\boldsymbol/\mathbf s\end{array}$

Jadi, saat kepala mencapai 1/4 dari permukaan tanah, energi potensial, energi kinetik, dan kecepatannya berturut-turut adalah 137,5 J; 432,5 J; dan 18,60 m/s. $\;$

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah benda bermassa 0,1 kg dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Apabila percepatan gravitasi dianggap 10 m/s2, isilah tabel berikut ini!

156

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah kelapa terjatuh dari ketinggian 10 m dari permukaan tanah. Jika massa kelapa itu adalah 1 kg. Tentukanlah besar energi kinetik, energi potensial dan energi mekanik pada saat berada pada ketingg...

527

4.1

Jawaban terverifikasi

Balok bermassa 1,6 kg bergerak naik pada bidang miring. Pada saat mencapai titik yang ketinggiannya 50 cm dari dasar lantai, balok memiliki kecepatan 4 m/s. Hitung energi mekanik balok tersebut!

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah batu dilempar vertikal ke atas. Beberapa saat kemudian kembali ke titik asal pelemparan. Lukislah sketsa grafik yang menunjukkan hubungan energi kinetik dan waktu!

254

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah bola bermassa 100 gram jatuh dari ketinggian 200 m di atas tanah. Tentukan energi kinetik benda saat berada pada ketinggian 100 m dari atas tanah.

453

0.0

Jawaban terverifikasi