Pertanyaan
10. Sebuah balok ditahan pada puncak bidang miring Ketika dilepas, balok meluncur tanpa gesekan pada bidang miring sejauh 3,6 m. Jika sudut yang terbentuk terhadap arah horizontal sebesar 30^circ besar kecepatan balok ketika tiba di dasar bidang miring adalah __ A. 16m/s D. 4m/s B. 10m/s E. 2m/s C. 6m/s B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar. 1. Bola bermassa 200 kg digantungkan pada sebuah katrol Sistem katrol bola ini digunakan untuk menghancurk an sebuah gedung yang memiliki gaya tahan gedung rata-rata 10^5N Bola kemudian dilepaskan dari ketinggian 25 meter di atas permukaan tanah dan menimpa puncak dinding gedung pada ketinggian 5 meter dari permukaan tanah. Jika setiap benturan bola masuk ke dalam dinding sedalam X tentukan nilai X. (g=10m/s^2)
Solusi
Jawaban
**Soal 10:****Diketahui:*** Jarak tempuh balok pada bidang miring (s) = 3.6 m* Sudut bidang miring terhadap horizontal (θ) = 30°* Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² (asumsi, karena tidak disebutkan)* Tidak ada gesekan**Ditanya:**Kecepatan balok (v) saat tiba di dasar bidang miring.**Penyelesaian:**Kita dapat menggunakan prinsip konservasi energi mekanik. Energi potensial gravitasi balok di puncak bidang miring akan diubah seluruhnya menjadi energi kinetik saat balok mencapai dasar bidang miring.Energi potensial gravitasi (Ep) = mgh, di mana h adalah ketinggian vertikal balok di puncak bidang miring. Karena θ = 30°, maka h = s * sin θ = 3.6 m * sin 30° = 1.8 mEnergi kinetik (Ek) = 1/2 * mv²Karena tidak ada gesekan, Ep = Ekmgh = 1/2 * mv²g * h = 1/2 * v²v² = 2ghv = √(2gh) = √(2 * 10 m/s² * 1.8 m) = √36 m²/s² = 6 m/s**Jawaban:** C. 6 m/s**Soal 1:****Diketahui:*** Massa bola (m) = 200 kg* Gaya tahan gedung (F) = 10⁵ N* Ketinggian awal bola (h₁) = 25 m* Ketinggian benturan (h₂) = 5 m* Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²**Ditanya:**Kedalaman bola masuk ke dinding (X)**Penyelesaian:**1. **Energi potensial awal bola:** Ep₁ = mgh₁ = 200 kg * 10 m/s² * 25 m = 50000 J2. **Energi potensial bola saat benturan:** Ep₂ = mgh₂ = 200 kg * 10 m/s² * 5 m = 10000 J3. **Energi kinetik bola saat benturan:** Ek = Ep₁ - Ep₂ = 50000 J - 10000 J = 40000 J4. **Usaha yang dilakukan bola untuk menghancurkan dinding:** W = F * X (Usaha = Gaya x Jarak)5. **Karena energi kinetik bola diubah menjadi usaha untuk menghancurkan dinding:** Ek = W40000 J = 10⁵ N * XX = 40000 J / 10⁵ N = 0.4 m**Jawaban:** Nilai X adalah 0.4 meter.