Sebuah bola pingpong bermassa 50 g di atas sebuah meja memiliki energi potensial 0,5 J. Pada ketinggian 75 cm, bola memiliki kecepatan 5 m/s. (a) berapakah keti

Mata pelajaran: IPA Fisika    

Kelas: 7 SMP

Kategori: usaha dan energi

Kata kunci: usaha, energi, kekekalan energi, energi potensial, energi kinetik, energi mekanik

Kode kategori berdasarkan kurikulum KTSP: 8.6.2

Jawaban:

Diketahui:

m = 50 gram = 0,05 kg

EP a = 0,5 J

vb = 5 m/s

g = 10 m/s²

Ditanya:

h = ?

EKb  = ?

EMb = ?, Epb = ?

Jawab:

a. Mencari tinggi meja

EP = m. g. h

0,5 = 0,05. 10. h

h = 1 meter

b. Mencari EKb di 75 cm, gunakan rumus Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Em  = Em b

EP + EK = EPb + EKb

0,5 + 0 = m. g. h + EKb

0,5 = 0,05. 10. 0,75 + Ekb

EK b = 0,5 – 0,375 = 0,125 joule

c. EM di titik tertinggi berupa EP sebesar 0,5 J. Karena besar energi mekanik di setiap tempat sama, maka EM di 75 cm juga bernilai 0,5 joule.

EPb = m. g. h = 0,05. 10. 0,75 = 0,375 J.

Pembahasan lebih lanjut:

Energi Mekanik merupakan penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik.

Em = Ep + Ek

Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem gerak, maka berlaku Hukum Kekekalan Energi Mekanik:

EmA = EmB

Ep + Ek = Ep + Ek

Besarnya energi mekanik di setiap titik adalah sama. Variasi lintasan tidak berpengaruh pada Energi Mekanik.

Pada gerak jatuh bebas, titik tertinggi EM = EP karena EK = 0. Di titik tertentu, EM = EP + EK, sedang di titik terbawah EM = EK karena EP = 0.

Untuk benda yang bergerak pada bidang miring, di titik tertinggi EM = EP karena EK = 0. Di titik tertentu, EM = EP + EK, sedang di titik terbawah EM = EK karena EP = 0.