Menghitung Energi Mekanik Benda yang Terjatuh dari Ketinggian
Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang bagaimana menghitung energi mekanik sebuah benda yang terjatuh dari ketinggian. Kita akan menggunakan contoh sebuah buku dengan massa 4 kg yang terjatuh dari lemari buku pada ketinggian 4 m di atas permukaan tanah dengan kecepatan 5 m/s. Dalam perhitungan ini, kita akan menggunakan percepatan gravitasi bumi sebesar 10 m/s^2. Energi mekanik sebuah benda terdiri dari dua komponen, yaitu energi kinetik dan energi potensial gravitasi. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya, sedangkan energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya di dalam medan gravitasi. Pertama, kita akan menghitung energi kinetik benda saat terjatuh. Energi kinetik dapat dihitung menggunakan rumus: Energi Kinetik = 1/2 * massa * kecepatan^2 Dalam kasus ini, massa buku adalah 4 kg dan kecepatannya adalah 5 m/s. Dengan menggantikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus, kita dapat menghitung energi kinetiknya: Energi Kinetik = 1/2 * 4 kg * (5 m/s)^2 Energi Kinetik = 1/2 * 4 kg * 25 m^2/s^2 Energi Kinetik = 50 joule Selanjutnya, kita akan menghitung energi potensial gravitasi benda saat terjatuh. Energi potensial gravitasi dapat dihitung menggunakan rumus: Energi Potensial Gravitasi = massa * gravitasi * ketinggian Dalam kasus ini, massa buku adalah 4 kg, gravitasi adalah 10 m/s^2, dan ketinggiannya adalah 4 m. Dengan menggantikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus, kita dapat menghitung energi potensial gravitasinya: Energi Potensial Gravitasi = 4 kg * 10 m/s^2 * 4 m Energi Potensial Gravitasi = 160 joule Terakhir, kita akan menjumlahkan energi kinetik dan energi potensial gravitasi untuk mendapatkan energi mekanik total benda saat terjatuh: Energi Mekanik = Energi Kinetik + Energi Potensial Gravitasi Energi Mekanik = 50 joule + 160 joule Energi Mekanik = 210 joule Jadi, energi mekanik benda tersebut adalah 210 joule.