Sebuah mobil mainan yang massanya 4 kg dilepas dari puncak bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30 derajat terhadap bidang datar jika panjang lintasan bidang miring 12 m dan gravitasi 10 meter per sekon kuadrat perubahan energi potensial benda saat benda di puncak bidang miring dan saat mencapai dasar bidang miring

By Posted on

Sebuah mobil mainan yang massanya 4 kg dilepas dari puncak bidang miring licin dengan sudut kemiringan 30 derajat terhadap bidang datar jika panjang lintasan bidang miring 12 m dan gravitasi 10 meter per sekon kuadrat perubahan energi potensial benda saat benda di puncak bidang miring dan saat mencapai dasar bidang miring

Jawaban Terkonfirmasi

Jadi, besar perubahan energi potensial adalah 240 J.

Pembahasan:

Pada bidang miring, benda akan menanjak atau menurun pada suatu bidang miring akan mendapatkan dua macam pergerakan yaitu pergerakan secara vertikal dan horizontal. Setiap gerakan yang terjadi pada bidang miring itu sendiri dapat berlaku pula hukum kekekalan energi mekanik dimana jika benda semakin turun maka energi potensial menurun dan energi kinetik bertambah.

Untuk perubahan energi potensial dalam keadaan benda menurun dapat dihitung dengan :

boxed {bold { Delta E_p = E_{Po} - E_{P_1}}}

Dengan ketentuan :

  • ΔEp = Perubahan energi potensial (J)
  • Ep_0 = Energi potensial awal (J)
  • Ep_1 = Energi potensial akhir (J)

Adapun rumus dari Energi potensial (Ep) itu sendiri adalah :

boxed {bold { E_p = m.g.h }}

Dengan ketentuan :

  • Ep = Energi potensial (J)
  • m = massa benda (kg)
  • g = percepatan gravitasi (m/s2)
  • h = ketinggian benda (m)

Langkah Pengerjaan :

Diketahui :

  • l = panjang lintasan = 12 m
  • θ = sudut elevasi = 30°
  • g = percepatan gravitasi = 10 m/s2
  • h1 = ketinggian akhir = 0 m
  • m = massa benda = 4 kg

Ditanya : ΔEp = Perubahan energi potensial = … J

Jawaban :

  • Tentukan ketinggian dari lintasan tersebut. Gunakan sin(x) karena membandingkan sisi depan sudut dengan sisi miring (lihat gambar).

frac{h}{l} = sin(theta)

frac{h}{12} = sin(30)

frac{h}{12} = frac{1}{2}

2h = 12

h = frac{12}{2} = 6 : m

  • Sekarang tentukan selisih energi potensial. Gunakan rumus yang telah tersedia.

Delta E_p = E_{Po} - E_{P_1}

Delta E_p = (m times g times h_0)- (m times g times h_2)

Delta E_p = (4 times 10 times 6)- (4 times 10 times 0)

Delta E_p = 240 - 0

boxed{Delta E_p = 240 : J}

Detail Soal :

Kelas : 10

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 8 – Energi dan Usaha

Kata Kunci : Perubahan energi potensial

Kode Kategorisasi : 10.6.8

Pelajari Lebih Lanjut :

Gambar Jawaban