Question

1)Sebuah benda dengan massa 2kg dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s .bila g=10 m/s2,tentukan besarnya energi kinetik saat ketinggian
benda mencapai 20m

2) Sebuah bola memiliki massa 2kg dilemparkan keatas dengan kecepatan awal 20m/s ,ternyata Ek dititik tertinggi adalah 48 joule,tentukan tinggi maximal yang dicapai bola

Answer 1

Jawaban:

 

1) Sebuah benda dengan massa 2 kg dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 40 m/s. Bila g=10 m/s², .besarnya energi kinetik saat ketinggian benda mencapai 20 m.

 

Ep = 1200 Joule

 

2) Sebuah bola memiliki massa 2 kg dilemparkan keatas dengan kecepatan awal 20 m/s, ternyata Ek dititik tertinggi adalah 48 joule, tentukan tinggi maximal yang dicapai bola

 

tinggi maksimal = 17,6 meter

 

Pembahasan:

 

Soal 1:

 

Pada soal ini, awalnya benda yang dilempar memiliki energi kinetik (Ek) dari kecepatannya (v).

 

Bila diketahui massa benda m = 2 kg dan kecepatan benda v = 40 m/s, maka besar energi kinetiknya adalah sebesar:

 

Ek = ½ mv²

      = ½ (2)(40)²

      = 1600 Joule

 

Pada saat akan dilempar, ketnggian h = 0, sehingga energi potensial benda Ep = 0. Dan besar total energi mekanik EM = Ek = 1600 joule.

 

Pada saat ketinggian 20 m, benda ini memiliki energ potensial dari ketinggiannya (Ep) dari ketinggiannya (h).

 

Bila diketahui massa benda m = 2 kg, percepatan gravitasi g = 10 m/s² dan ketinggian benda h = 20 m, maka besar energi potensialnya adalah sebesar:

 

Ep = m. g. h

     = (2)(10)(20)

     = 400 joule

 

Karena kekekalan energi total energi mekanik adalah tetap (Em = 1600 joule), sehingga energi kinetik sekarang adalah:

 

Em = Ek + Ep

 

Ek = Em – Ep

     = 1600 – 400

     = 1200 Joule

 

Soal 2:

 

Bila diketahui massa benda m = 2 kg dan kecepatan benda v = 20 m/s, maka besar energi kinetic benda saat akan diillempar adalah sebesar:

 

Ek = ½ mv²

      = ½ (2)(20)²

      = 400 Joule

 

Pada saat akan dilempar, energi potensial benda Ep = 0. Dan besar total energi mekanik adalah:

 

EM = Ek = 400 Joule.

 

Bila pada ketinggian maksimal energi kinetic Ek = 48 joule, maka energi potensialnya adalah:

 

Em = Ep + Ek

 

Ep = Em – Ek

     = 400 – 48

     = 352 Joule

 

Bila diketahui massa benda m = 2 kg, percepatan gravitasi g = 10 m/s² dan maka ketinggian benda (h) adalah sebesar:

 

Ep = m. g. h

 

h = Ep / m.g

   = (352)/(2)(10)

   = 17,6 meter

 

Kelas: XI

Mata Pelajaran: Fisika  

Materi: Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Kata Kunci: Energi Mekanik, Energi Potensial dan Energi Kinetik