Menentukan Kecepatan Awal Balok yang Meluncur di Bidang Miring

Soal ini membahas konsep energi mekanik, khususnya konversi energi potensial gravitasi menjadi energi kinetik. Balok yang meluncur di bidang miring mengalami perubahan ketinggian, sehingga energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik. Kita dapat menggunakan hukum kekekalan energi mekanik untuk menyelesaikan masalah ini. Energi potensial gravitasi (Ep) dihitung dengan rumus Ep = mgh, di mana m adalah massa balok (6 kg), g adalah percepatan gravitasi (10 m/s²), dan h adalah ketinggian balok (20m * sin 30° = 10 m). Jadi, Ep = 6 kg * 10 m/s² * 10 m = 600 J. Ketika balok mencapai tanah, seluruh energi potensialnya telah berubah menjadi energi kinetik (Ek). Energi kinetik dihitung dengan rumus Ek = ½mv², di mana v adalah kecepatan balok. Karena energi mekanik kekal, Ep = Ek. Oleh karena itu, 600 J = ½ * 6 kg * v². Dengan menyelesaikan persamaan tersebut, kita dapatkan: v² = (600 J * 2) / 6 kg = 200 m²/s² v = √200 m²/s² ≈ 14.14 m/s Jadi, kecepatan yang diperlukan balok untuk sampai ke tanah adalah sekitar 14.14 m/s. Perlu diingat bahwa perhitungan ini mengabaikan gesekan, karena bidang miring diasumsikan licin. Dalam kondisi nyata, gesekan akan mengurangi kecepatan akhir balok. Pemahaman tentang hukum kekekalan energi sangat penting dalam menyelesaikan permasalahan fisika seperti ini. Memahami konsep ini memungkinkan kita untuk memprediksi perilaku objek dalam berbagai situasi.