FISIKA 11

E kspedisi
Cobalah analisis kejadian berikut menggu-
nakan Hukum Kekekalan Energi Mekanik.
Seorang anak melemparkan bola ke atas
dengan kecepatan awal v 0 . Bola dilempar dari
ketinggian a meter dari tanah. Setelah men-
capai titik tertinggi, bola kemudian turun dan
jatuh di atas meja dengan ketinggian b meter
dari lantai. Perhatikan gambar. Dengan meng-
gunakan Hukum Kekekalan Energi Mekanik,
buktikan bahwa kelajuan bola ketika jatuh di
meja diberikan dengan persamaan:
2 a − b
v = v + 0
2g
Untuk melengkapi penjelasan di depan, perhatikan contoh berikut.
Contoh
Seorang tukang batu menjatuhkan batu bata
yang massanya 500 g dari ketinggian 10 m
di atas tanah tanpa kecepatan awal. Jika
percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s 2 ,
tentukan:
a. energi potensial benda tersebut,
b. energi kinetik ketika batu bata berada
pada ketinggian 4 m di atas tanah,
c. kelajuan batu bata saat mengenai tanah.
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 500 g = 0,5 kg
h 1 = 10 m
h 2 = 4 m
Ditanyakan:
a. E P1
b. E K2
c. v di tanah
Jawab:
a. Energi potensial pada ketinggian awal
dapat dicari dengan persamaan:
E P = mgh
= 0,5 × 9,8 × 10
= 49 J
Jadi, energi potensial pada ketinggian
awal adalah 49 J.
b. Energi kinetik pada ketinggian 4 m
dapat dicari dengan Hukum Kekekalan
Energi Mekanik berikut.
E P1 + E K1 = E P2 + E K2
mgh 1 + 0 = mgh 2 + Ek 2
Ek 2 = mg (h 1 − h 2)
= 0,5 9,8 (10 − 4)
= 29,4 J
Jadi, energi kinetik pada ketinggian 4
m adalah 19,4 J.
c. Untuk mencari kecepatan benda saat
tiba di tanah, gunakan persamaan:
vv vv vv vv = 22
ggh
gh gg
gg
g
= = = = 22 × × × × 9 9,
88 × × 11
0
= 14 mm / / / s
Jadi, kecepatan batu bata saat tiba di
tanah adalah 14 m/s.
b
Usaha dan Energi 109
a