Contoh Soal Gerak Lurus Menyeleksi Energi Kinetik Bola

Cafeberita.com – Contoh soal dan pembahasan wacana gerak lurus , menyeleksi energi kinetik benda pada ketinggian tertentu. Contoh #3 : Sebuah bola bermassa 0 ,1 kg dilempar secara mendatar dari atas gedung dengan kecepatan permulaan 6 m/s. Jika ketinggian atap gedung 5 m dan percepatan gravitasi di wilayah itu 10 m/s² , maka energi kinetik bola di saat ketinggiannya 2 m yakni ….
A. Ek = 6 ,8 Joule
B. Ek = 4 ,8 Joule
C. Ek = 3 ,6 Joule
D. Ek = 2 ,4 Joule
E. Ek = 2 ,0 Joule

Pembahasan :
Dik : m = 0 ,1 kg , vo = 6 m/s , h = 5 m , ht = 2 m , g = 10 m/s²
Dit : Ek = ….. ?

Untuk menyelesaikan soal ini , Sobat Tafsi mesti mengerti kembali rancangan gerak lurus , baik itu gerak lurus beraturan dan glbb.

Ketika bola dilempar mendatar dari atas gedung , maka lintasan bola akan seumpama setengah parabola. Makara ada dua gerak lurus di sana.

Ingat bahwa gerak parabola yakni variasi dari gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Gerak lurus beraturan yakni gerak yang lintasannya lurus dan kecepatannya konstan. Kecepatan benda di sebarang titik yakni sama besar.

v = s/t

Keterangan :
v = kecepatan benda (m/s)
s = perpindahan benda (m)
t = waktu (s).

Gerak lurus berubah beraturan yang dijalankan bola dalam soal ini sama konsepnya dengan gerak jatuh bebas.

Gerak jatuh bebas yakni gerak vertikal yang kecepatan mulanya sama dengan nol. Ini tergolong gerak lurus berubah beraturan.

Konsep gerak lurus berubah beraturan untuk gerak vertikal yakni selaku berikut:

vt = vo + gt vt2 = vo2 + 2gs s = vo.t + ½ gt2

Keterangan :
vt = kecepatan benda sehabis t detik (m/s)
vo = kecepatan mula-mula benda (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
s = perpindahan benda (m)
t = waktu (s).

Nah , kini coba Sobat Tafsi amati ilustrasi untuk gerak bola pada soal.

Dari gambar di atas sanggup Sobat lihat bagaimana lintasan dari bola tersebut. Perhatikan bahwa ada dua jenis gerak lurus di sana.

Untuk menyeleksi energi kinetik di ketinggian 2 meter , kita mesti menenetukan kecepatan benda di titik tersebut.

Nah , untuk menyeleksi kecepatan benda di ketinggian 2 meter , kita mesti menganalisis masing-masing geraknya apalagi dahulu.

Untuk GLB:
Untuk yang gerak lurus beraturan , kecepatan mulanya sama dengan kecepatan mula-mula bola , yakni 6 m/s. Maka kita peroleh:
⇒ vox = vo
⇒ vox = 6 m/s

Nah , di saat benda meraih ketinggian 2 meter di atas tanah , maka kecepatan benda yakni tetap alasannya yakni pada GLB kecepatannya konstan.

Maka kecepatan benda pada sumbu horizontal di ketinggian 2 meter adalah:
⇒ vx = vox
⇒ vx = 6 m/s

Untuk GLBB:
Untuk yang gerak lurus beruba beraturan , kecepatan mulanya yakni sama dengan nol , alasannya yakni mula-mula bola dilempar mendatar.

Jadi , kecepatan permulaan dalam arah vertikal adalah:
⇒ voy = 0

Ketika bola mecapai ketinggian 2 meter di atas tanah , mempunyai arti bola sudah mengerjakan perpindahan sejauh 3 meter.

Perpindahan bola:
⇒ s = h – ht
⇒ s = 5 – 2
⇒ s = 3 m

Kecepatan benda dalam arah vertikal di ketinggian 2 meter:
⇒ vy² = voy² + 2gs
⇒ vy² = 0² + 2(10)(3)
⇒ vy² = 60

Kecepatan benda pada ketinggian 2 meter adalah:
⇒ vt² = vx² + vy²
⇒ vt² = 6² + 60
⇒ vt² = 36 + 60
⇒ vt² = 96

Besar energi kinetik pada ketinggian 2 meter:
⇒ Ek = ½ m.vt²
⇒ Ek = ½ (0 ,1).(96)
⇒ Ek = 4 ,8 J

Jadi , energi kinetik bola di saat ketinggiannya 2 m yakni 4 ,8 Joule.

Demikian pembahasan pola soal wacana gerak lurus , yakni menyeleksi besar energi kinetik benda pada ketinggian tertentu sehabis bergerak.

Baca juga : Contoh Menentukan Jarak Bedasarkan Grafik.

Jika pembahasan ini berharga , bantu edutafsi membagikannya terhadap teman-teman Kalian lewat tombol share yang tersedia. Terimakasih.

Kalau Sobat Tafsi masih risau atau belum paham dengan pembahasan di atas , sanggup share pertanyaan kalian di komentar , kami akan coba jelaskan lagi.

Untuk pembahasan pola soal wacana gerak lurus yang lain sanggup Sobat lihat di suguhan pola soal fisika atau lewat tombol klasifikasi di bawah ini.