Bola yang massanya 0,5 kg dilempar ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka ketinggian bola saat energy kinetic sama dengan 0,25 energi potensial maksimum adalah …

Bola yang massanya 0,5 kg dilempar ke atas dengan kecepatan awal 20 m/s. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka ketinggian bola saat energy kinetic sama dengan 0,25 energi potensial maksimum adalah …

Jawaban yang benar adalah 15 m.

Persoalan ini dapat diselesaikan dengan konsep hukum kekekalan energi mekanik.

Energi mekanik adalah hasil penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial.
Energi mekanik pada semua posisi adalah tetap.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap suatu acuan.
Persamaannya adalah sebagai berikut :
EP = m g h
dengan :
EP = energi potensial (J)
m = massa (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = ketinggian dari acuan (m)

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya.
Rumus dari energi kinetik adalah :
EK = ½ m v²
dengan :
EK = energi kinetik (J)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)

Diketahui :
Tetapkan posisi 1 pada permukaan tanah, posisi 2 pada ketinggian tertentu dan posisi 3 pada ketinggian maksimum.
h1 = 0
v1 = 20 m/s
g = 10 m/s²
v3 = 0
EK2 = 0,25 EP3

Ditanya :
h2 = …?

Pembahasan :
Tinjau posisi 1 dan 3
EM1 = EM3
EP1 + EK1 = EP3 + EK3
0 + EK1 = EP3 + 0
EP3 = EK1

Tinjau posisi 1 dan 2.
EM1 = EM2
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
0 + EK1 = EP2 + 0,25EP3
EK1 = EP2 + 0,25EK1
EK1 – 0,25EK1 = EP2
0,75EK1 = EP2
0,75(½ m v1²) = m g h2
0,75(½)(20)² = (10)h2
150 = 10h2
h2 = 15 m

Jadi ketinggian bola saat energi kinetik sama dengan 0,25 energi potensial maksimum adalah 15 m.

Rekomendasi lainnya :

Baca Juga :  Dua buah mobil dengan massa sama bergerak berlawanan, masing-masing dengan kecepatan 2 m/s. hitung kecepatan kedua benda jika tumbuhannya lenting sempurna!
IlmuanTekno
© Copyright 2025, All Rights Reserved