Batu menggantung pada ketinggian 7 meter. Jika batu jatuh, berapa energi kinetik di ketinggian 3 meter?

Menghitung energi kinetik berdasarkan ketinggian bisa menggunakan persamaan energi mekanik. Perhitungan menjadi lebih mudah.


Kita coba soalnya.


Soal :

1. Sebuah batu 4 kg menggantung pada ketinggian 7 meter di atas tanah. Kemudian batu ini dijatuhkan.
Hitunglah energi kinetik batu pada ketinggian 3 meter di atas tanah!


Model dari soal ini sebagai berikut.


Keterangan :

  • Di titik A adalah tempat batu digantung dengan ketinggian 7 meter
  • Titik B adalah tempat dimana energi kinetiknya ditanyakan, dari ketinggian 3 meter.


Cara pertama

Kita akan gunakan konsep energi mekanik untuk menuntaskan persoalan ini. Energi kinetik langsung ditemukan.

Energi mekanik di setiap titik selalu sama.


Berdasarkan konsep tersebut, energi mekanik di titik A sama dengan energi mekanik di titik B.

Energi mekanik sendiri adalah penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik.

EM = EP + EK
  • EM = energi mekanik
  • EP = energi potensial
  • EK = energi kinetik 
EMA = EMB

ම EMA = energi mekanik di titik A
ම EMB = energi mekanik di titik B

EP+ EKA = EP+  EKB

mghA + EKA = mghB +  EKB

Diketahui :
ම g = 10 m/s²
ම h= 7 m
ම h= 3 m
ම m = 4 kg


4.10.7 + 0 = 4.10.3 +  EKB

ම Energi kinetik di titik tertinggi, EKA, bernilai 0. Mengingat benda belum bergerak dan tidak memiliki kecepatan

280 = 120 + EKB


EK= 280 - 120

EK= 160 joule.


Jadi, energi kinetik di titik B, yang ketinggiannya 3 meter dari tanah, adalah 160 joule.



Cara kedua

Perhatikan lagi gambar di bawah


Kita lihat di titik B.

  • Untuk menghitung besarnya energi potensial, ketinggian yang digunakan adalah ketinggian yang dihitung dari tanah.
  • Energi potensial di titik B dihitung dengan ketinggian 3 meter.

Kemudian :
  • Mengingat tinggi totalnya 7 meter, berarti masih ada 4 meter ketinggian di atas titik B.
  • Ketinggian inilah yang dipakai untuk menghitung energi kinetik.

EK= mgh

  • m = 4 kg
  • g = 10 m/s²
  • h = 4 meter
    Ingat ya, kita menghitung energi kinetiknya, jadi gunakan tinggi di atas titik B. Jangan gunakan tinggi di bawah titik B.

EK= 4.10.4

EK= 160 joule.

Hasilnya sama dengan cara pertama.


Baca juga ya :

4 comments for "Batu menggantung pada ketinggian 7 meter. Jika batu jatuh, berapa energi kinetik di ketinggian 3 meter?"

  1. Saya yakin anak smp akan mencari penyelesaian peer fisikanya di sini

    ReplyDelete
    Replies
    1. mudah-mudah terbantu mereka dengan penjelasan saya bang

      Delete
  2. makasih gan, ini sangat bermanfaat di kalangan anak SMA/MA/MAK

    ReplyDelete