Sebuah benda meluncur tanpa gesekan pada lintasan Pada titik A dengan ketinggian 3,5M benda mula-mula diam, kemudian dilepaskan dan meluncur ke titik B dengan k

Energi mekanik merupakan energi yang tidak berubah dalam kondisi apapun. Dengan mempertimbangkan dua posisi yakni di bawah dan diatas maka akan memenuhi persamaan’  

[tex]EM_1=EM_2\\Ek_1+Ep_1=Ek_2+Ep_2\\\frac{1}{2}mv_1^2+mgh_1 =\frac{1}{2}mv_2^2+mgh_2[/tex]

Pada kasus kesetimbangan energi tidak dipedulikan bagaimanan lintasannya, yang terpenting adalah tidak ada gaya luar yang bekerja, jika ada gaya luar yang bekerja maka gunakan teorema usaha energi

[tex]W=-\Delta E[/tex]

catatan untuk energi potensial karena posisi benda yakni [tex]mgh[/tex], ada juga energi potensial pegas yang memenuhi persamaan

[tex]E_{pp}=\frac{1}{2}kx^2[/tex]

dan untuk energi kinetik, ada juga energi kinetik rotasi pada benda yang melakukan gerakan rotasi, baik rotasi ditempat maupun benda yang menggelinding, dan memenuhi persamaan

[tex]E_{kr}=\frac{1}{2}I\omega ^2[/tex]

Pada benda yang menggelinding maka adan memiliki dua energi kinetik, yakni energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi.

Kesetimbangan energi sangat berguna untuk menyelesaikan pertanyaan yang berkaitan dengan ketinggian dan kecepatan benda pada lintasan yang tidak diketahui, atau lintasan yang berkelok kelok, ataupun lintasan yang ketinggiannya berubah-ubah

Sementara itu usaha pada benda bergantung pada gaya dan jarak yang bekerja pada benda dan memenuhi persamaan

W=Fs

Pembahasan  

Kita gunakan hukum kekekalan energi maka

a) Jika massa benda 50 kg dan , tentukanlah kecepatan benda pada titik B dan C.  

[tex]E_a=E_b\\mgh_a=mgh_b+0,5mv_b^2\\10*3,5=10*0,5+0,5v_b^2\\30=0,5v_b^2\\v_b^2=60\\v_b=7,75 \; m/s[/tex]

dan di C

[tex]E_a=E_c\\mgh_a=mgh_c+0,5mv_c^2\\10*3,5=10*2,5+0,5v_c^2\\10=0,5v_c^2\\v_b^2=20\\v_b=4,47 \; m/s[/tex]

b) Seandainya benda tepat berhenti di titik C, berapa besarnya gaya gesekan antara benda dengan lintasannya?

untuk mencari gaya geseknya maka harus tahu panjang lintasannya

[tex]E_a=E_c\\mgh_a=mgh_c+W_g\\50*10*3,5=50*10*2,5+W_g\\W_g=500 \; J[/tex]

dengan

W_g adalah usaha gaya gesek

W_g=f_gx

f_g adalah gaya gesek dan x panjang lintasannya

Pelajari lebih lanjut  

1.Materi tentang usaha energi brainly.co.id/tugas/9864082

2.Materi tentang usaha energi brainly.co.id/tugas/9841795

3.Materi tentang Kekekalan energi https://brainly.co.id/tugas/18907952

Detail jawaban  

Kelas: 10

Mapel: Fisika

Bab: Bab 8 - Usaha dan Energi

Kode: 10.6.8

Kata Kunci: Energi kekal, kecepatan, glbb