Sebuah benda bermassa 5kg yg terletak di atas permukaan (g = 10 m/s^2) diangkat ke atas oleh gaya konstan F = 75N. Jika setelah 2 detik gaya F dihilangkan, maka

Pertama, kita perlu meninjau benda pada saat ditarik dengan gaya selama 2 detik.

Sigma (F) = m.a
F-W = m.a
F = m.a + m.g
75 = 5.a + 5.10
75 - 50 = 5a
25/5 = a
5 m/s(kuadrat) = a

Pada saat 2 detik pertama, kita tinjau secara GLBB.

kec. awal benda = 0 m/s
selang waktu = 2 detik
percepatan = 5 m/s(kuadrat)

Vt = Vo + a.t
Vt = 0 + 5.2
Vt = 10 m/s

Kemudian, kita hitung ketinggiannya.

h = Vt(kuadrat) - Vo(kuadrat) ÷ 2a
h = 100 ÷ 10 = 10 meter

Setelah kejadian selama 2 detik, benda bergerak ke atas hingga ketinggian maksimum. Setelah mencapai ketinggian maksimum, benda akan bergerak jatuh bebas ke bawah.

Pada saat benda berada 10 meter dari permukaan, kecepatannya 10 m/s. Kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik.

Jadi, langkah selanjutnya, kita harus menentukan kecepatan benda saat menyentuh permukaan.

Vo = 10 m/s
h = 10 meter
g = 10 m/s(kuadrat)

Vt(kuadrat) = Vo(kuadrat) + 2.g.h
Vt(kuadrat) = 100 + 200
Vt(kuadrat) = 300
Vt = 10 akar 3

Nah, kecepatan benda pada saat menyentuh permukaan adalah 10 akar 3.

Maka, energi kinetik benda pada saat menyentuh permukaan adalah,

Ek = 1/2. m. v(kuadrat)
Ek = 1/2. 5. 300
Ek = 150. 5
Ek = 750 Joule

Jadi, energi kinetik benda pada saat menyentuh permukaan adalah 750 Joule.

Terimakasih, salam sukses!!!

DINAMIKA
• Gerak dan Gaya
• Usaha dan Energi

m = 5 kg
Vo = 0
F = 75 N, selama t = 2 s
g = 10 m/s²
Ek di tanah = __?


Gerak selama gaya F bekerja

ΣF = m a
F - m g = m a
75 - 5 • 10 = 5 • a
25 = 5 a
a = 5 m//s²

h = Vo t + ½ a t²
h = 0 + ½ • 5 • 2²
h = 10 m

Vt = Vo + a t
Vt = 0 + 5 • 2
Vt = 10 m/s


Setelah gaya F dihilangkan, benda masih bergerak ke atas diperlambat hingga mencapai ketinggian maksimum dan selanjutnya jatuh bebas sampai menyentuh tanah.

Energi kinetik ketika menyentuh tanah (Ekt) sama dengan energi mekanik (jumlah Ek dan Ep) di titik kerika gaya F dihilangkan.
Ekt = Ekt+ Ep
Ekt = ½ m Vt² + m g h
Ekt = ½ • 5 • 10² + 5 • 10 • 10
Ekt = 250 + 500
Ekt = 750 J ← jwb