Analisis Energi Kinetik dan Potensial Peluru yang Ditembak Vertikal ke Atas
Soal di atas membahas konsep energi kinetik dan energi potensial pada gerak vertikal ke atas sebuah peluru. Untuk menjawabnya, kita perlu memahami definisi kedua jenis energi tersebut. Energi kinetik (Ek) adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya, dirumuskan sebagai Ek = ½mv², di mana m adalah massa dan v adalah kecepatan. Energi potensial gravitasi (Ep) adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya terhadap suatu acuan, dirumuskan sebagai Ep = mgh, di mana m adalah massa, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian. Pada saat peluru ditembakkan dari permukaan tanah, kecepatannya maksimum. Oleh karena itu, energi kinetiknya juga maksimum di titik ini (pernyataan 1 benar). Sebaliknya, ketinggiannya nol, sehingga energi potensialnya minimum (pernyataan 2 salah). Saat peluru mencapai titik tertinggi, kecepatannya sesaat menjadi nol sebelum mulai jatuh kembali. Ini berarti energi kinetiknya minimum di titik tertinggi (pernyataan 3 salah). Namun, pada titik ini, peluru berada pada ketinggian maksimum, sehingga energi potensialnya maksimum (pernyataan 4 benar). Oleh karena itu, pernyataan yang benar adalah (1) dan (4). Jawaban yang tepat adalah B. Kesimpulan: Memahami hubungan antara energi kinetik dan energi potensial dalam sistem mekanik sederhana seperti gerak vertikal peluru sangat penting. Konsep ini menunjukkan bagaimana energi dapat berubah bentuk dari satu jenis ke jenis lainnya, tetapi total energi mekanik (jumlah energi kinetik dan energi potensial) tetap konstan jika kita mengabaikan gesekan udara. Pemahaman ini merupakan dasar penting dalam mempelajari fisika lanjut. Kemampuan untuk menganalisis dan memecahkan masalah seperti ini menunjukkan pemahaman yang kuat tentang prinsip-prinsip dasar fisika.