Energi Kinetik dan Potensial dalam Kincir Air dan Toren
<br/ > <br/ >Kincir Air: <br/ >Sebuah kincir air dengan jari-jari 7 m berputar sebanyak 2x putaran dalam waktu 35 detik. Massa kincir air tersebut adalah 6 kg. Kita perlu menentukan besar energi kinetiknya. <br/ > <br/ >Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda bergerak. Untuk menghitung energi kinetik kincir air, kita dapat menggunakan rumus: <br/ > <br/ >\(E_k = \frac{1}{2} m v^2\) <br/ > <br/ >Di sini, \(E_k\) adalah energi kinetik, \(m\) adalah massa kincir air, dan \(v\) adalah kecepatan kincir air. <br/ > <br/ >Untuk mencari kecepatan kincir air, kita dapat menggunakan rumus: <br/ > <br/ >\(v = \frac{2 \pi r}{t}\) <br/ > <br/ >Di sini, \(r\) adalah jari-jari kincir air dan \(t\) adalah waktu yang diperlukan untuk putaran kincir air. <br/ > <br/ >Dalam kasus ini, jari-jari kincir air adalah 7 m dan waktu yang diperlukan untuk 2x putaran adalah 35 detik. Mari kita hitung kecepatan kincir air: <br/ > <br/ >\(v = \frac{2 \pi \times 7}{35} = \frac{2 \pi}{5}\) <br/ > <br/ >Sekarang kita dapat menghitung energi kinetik kincir air: <br/ > <br/ >\(E_k = \frac{1}{2} \times 6 \times \left(\frac{2 \pi}{5}\right)^2\) <br/ > <br/ >\(E_k = \frac{1}{2} \times 6 \times \frac{4 \pi^2}{25}\) <br/ > <br/ >\(E_k = \frac{12 \pi^2}{25}\) <br/ > <br/ >Jadi, besar energi kinetik kincir air tersebut adalah \(\frac{12 \pi^2}{25}\). <br/ > <br/ >Toren: <br/ >Terdapat 400 L air yang berada dalam toren yang disimpan pada ketinggian 5 m dari permukaan tanah. Kita perlu menghitung energi potensial air dalam toren tersebut. <br/ > <br/ >Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya dalam medan gravitasi. Untuk menghitung energi potensial air dalam toren, kita dapat menggunakan rumus: <br/ > <br/ >\(E_p = mgh\) <br/ > <br/ >Di sini, \(E_p\) adalah energi potensial, \(m\) adalah massa air, \(g\) adalah percepatan gravitasi, dan \(h\) adalah ketinggian air dari permukaan tanah. <br/ > <br/ >Dalam kasus ini, massa air adalah 400 kg (karena 1 L air memiliki massa 1 kg), percepatan gravitasi adalah 9.8 m/s^2, dan ketinggian air dari permukaan tanah adalah 5 m. Mari kita hitung energi potensial air dalam toren: <br/ > <br/ >\(E_p = 400 \times 9.8 \times 5\) <br/ > <br/ >\(E_p = 19600\) <br/ > <br/ >Jadi, energi potensial air dalam toren tersebut adalah 19600 J. <br/ > <br/ >Dengan demikian, kita telah menghitung besar energi kinetik kincir air dan energi potensial air dalam toren sesuai dengan kebutuhan artikel.