SOAL ENERGI MEKANIK DAN PEMBAHASANNYA

 

1.     Sebuah benda bermassa 2 kg berada pada ketinggian 4m sedang bergerak dengan kecepatan 3 m/s. tentukan besar energi  mekanik dari benda tersebut ( g= 10 m/s²) !

Pembahasan:

EM = EK + EP

       = ½ mv² + mgh

       = ½ x 2 x 3² + 2 x 10 x 4

       = 9 J + 80 J

       = 89 J

 

2.     Perhatikan gambar berikut!

Benda jatuh bebas dari ketinggian h_1, jika g = 10 m/s² tentukan energi kinetik benda tersebut pada posisi ke–2!

Pembahasan :

EP₁+EK₁ = EP₂+EK₂

mgh₁ + ½ mv₁² = mgh₂ + EK₂

2x10x6 + 0 = 2x10x4 + EK₂

120 – 80 = EK₂

EK₂ = 40 J

Jadi energi kinetik benda tersebut pada posisi ke-2 adalah 40 Joule

 

 

3.     Sebuah benda bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 2 m, tentukan kecepatan benda tersebut pada ketinggian 20 cm ( g = 10 m/s² ) !

Pembahasan:

EP₁+EK₁ = EP₂+EK₂

mgh₁ + ½ mv₁² = mgh₂+ ½ mv₂²

2x10x2 + 0 = 2x10x0,2 + ½ x2 x v²

40 – 4 = v²

v= 6 m/s

 

4.     Dari permukaan tanah sebuah benda bermassa 100 gram dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 50 m/s, tentukan tinggi maksimum yang dicapai oleh benda tersebut!

Pembahasan:

EP₁+EK₁ = EP₂+EK₂

mgh₁ + ½ mv₁² = mgh₂+ ½ mv₂²

0 + ½ x 0,1 x 50² = 0,1x10xh₂ + 0

125 = h₂

Jadi tinggi maksimum yang dicapai benda tersebut adalah 125m

 

5.     Dari atap sebuah bangunan setinggi 8 m  kerikil bermassa  10 g mengalami  jatuh bebas, tentukan kecepatan kerikil tersebut sesaat sebelum menyentuh lantai ( g = 10 m/s² ) !

Pembahasan:

EP₁+EK₁ = EP₂+EK₂

mgh₁ + ½ mv₁² = mgh₂+ ½ mv₂²

0,01 x 10 x 8 + 0 = 0 + ½ x 0,01 x v₂²

0,8 = 0,005 v₂²

v₂² = 0,8 : 0,005 = 160

v₂ = 12,65 m/s

jadi kecepatan benda tersebut sesaat sebelum menyentuh lantai adalah 12,65 m/s