Bank Soal Fisika SMA Energi Potensial dan Gaya Konservatif

Soal

Pilgan

Pembahasan

Bola bekel merupakan permainan tradisional. Jihan sudah mempersiapkan bola dan biji bekel untuk bermain bersama teman-temannya. Massa bola bekel yang dimiliki Jihan adalah 200 gram. Jihan mencoba melempar bola bekelnya dari bawah ke atas. Jihan memberikan kecepatan sebesar 3 m/s. Percepatan gravitasi sebesar 10 m/s². Titik tertinggi yang dapat dicapai bola Jihan adalah sebesar ....

A

$0,45$ cm

B

$45$ cm

C

$0,6$ cm

D

$60$ cm

E

$150$ cm

Pembahasan:

Diketahui:

Massa $m=200$ gram $=0,2$ kg

Kecepatan $v=3$ m/s

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Ketinggian (titik tertinggi) $h=?$

Dijawab:

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakan atau kecepatannya. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian). Energi mekanik adalah total dari energi potensial dan energi kinetik suatu benda. Menurut Hukum Konservatif Energi, energi mekanik pada setiap titik memiliki nilai yang sama jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut.

$EM_1=EM_2$

$EP_1+EK_1=EP_2+EK_2$

Karena pada keadaan 1 bola bekel "melempar bola bekelnya dari bawah ke atas", berarti bola bekel tersebut memiliki kecepatan dan tidak memiliki ketinggian. Sehingga, pada keadaan 1, bola bekel tersebut hanya memiliki energi kinetik, sedangkan energi potensialnya bernilai 0. Pada keadaan 2, bola sampai di titik tertinggi, berarti bola bekel berhenti sesaat. Sehingga pada ketinggian tertinggi bola hanya memiliki ketinggian namun tidak memiliki kecepatan. Jadi, pada keadaan 2 bola bekel hanya memiliki energi potensial, dan energi kinetiknya bernilai 0.

$0+EK_1=EP_2+0$