batu bermassa 1 kg jatuh dari balkon setinggi 8 m diatas permukaan tanah. jika percepatan gravitasi 10 m/s², maka kelajuan batu saat menumbuk tanah……m/s
Kelajuan batu saat menumbuk tanah 4√10 m/s.
Pembahasan
Soal ini dapat kamu selesaikan dengan 2 cara, yakni dengan menggunakan prinsip kekekalan energi mekanik atau dengan menggunakan prinsip GLBB.
Kekekalan energi mekanik
Kamu dapat menjawab soal ini dengan memanfaatkan rumus kekekalan energi mekanik
Em₁ = Em₂, di mana energi mekanik merupakan penjumlahan antara energi potensial dan energi kinetik benda di waktu dan posisi yang sama,
Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂, dengan Ep = m. g. h dan Ek = ½ m. v, maka
m. g. h₁ + 1/2 m v₁² = m. g. h₂ + 1/2 m v₂², dalam kasus ini benda jatuh bebas sehingga v₁ = 0 m/s dan saat menumbuk tanah maka h₂ = 0 m,
m. g. h₁ = 1/2 m v₂², yang ditanyakan adalah kelajuan saat menumbuk tanah, maka
v₂² = m. g. h₁ / (1/2 m)
v₂² = 2. g. h₁
di mana
Em : energi mekanik (J)
Ep : energi potensial (J)
Ek : energi mekanik (J)
m : massa benda (kg)
g : percepatan gravitasi bumi (m/s²)
h : ketinggian benda (m)
v : kecepatan (m/s)
Masukkan nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumus
v₂² = 2. 10 m/s². 8 m
v₂² = 160 m²/s²
v₂ = 4√10 m/s
GLBB
Soal ini juga dapat kamu selesaikan dengan memadukan teori GLBB dan energi kinetik seperti berikut. Pada GLBB setidaknya kamu perlu mengingat rumus berikut.
(1) v = v₀ + at
(2) v² = v₀² + 2 as
(3) s = v₀t + 1/2 at²
dengan :
v₀ : kecepatan awal (m/s)
v : kecepatan akhir (m/s)
a : percepatan (m/s²)
t : waktu (t)
s : jarak tempuh (m)
Percepatan dapat bernilai positif atau negatif. Bila suatu benda bergerak dengan percepatan yang bernilai positif, maka artinya benda tersebut bergerak semakin cepat atau mengalami GLBB dipercepat. Sementara bila suatu benda bergerak dengan percepatan yang bernilai negatif, maka artinya benda tersebut bergerak semakin lambat atau mengalami GLBB diperlambat. Dalam kasus ini benda mengalami percepatan karena benda jatuh bebas sehingga dipercepat oleh gaya gravitasi dengan kecepatan awal sama dengan nol. Maka rumusnya menjadi
(1) v = gt
(2) v² = 2 gs
(3) s = 1/2 gt²
Dengan diketahui nilai percepatan gravitasi, jarak tempuh serta kecepatan awal, kita dapat mencari kecepatan akhir dengan rumus (2).
v² = 2 gs
v² = 2. 10 m/s². 8 m
v² = 160 m²/s²
v = 4√10 m/s
Pelajari lebih lanjut
1. Materi tentang energi mekanik brainly.co.id/tugas/17649340
2. Materi tentang usaha dan energi kinetik brainly.co.id/tugas/17809556
3. Materi tentang usaha pada ayunan brainly.co.id/tugas/17351689
—————————————————————————————
Detil Jawaban
Kelas : 8
Mapel : Fisika
Bab : Bab 1 – Gerak
Kode : 8.6.1
Kata Kunci : energi kinetik, energi mekanik, energi potensial, jarak tempuh, ketinggian, massa, kecepatan