Hubungan antara Energi Kinetik dan Energi Potensial pada Bola yang Didorong dari Mej

Dalam situasi ini, kita memiliki sebuah bola dengan massa 600 gram yang didorong dari permukaan meja hingga mencapai kecepatan 2 m/s saat lepas dari bibir meja. Pertanyaannya adalah, apa yang terjadi dengan energi kinetik dan energi potensial bola saat bola berada pada ketinggian 1 meter di atas tanah? Pilihan jawaban yang benar adalah: a. Besar energi kinetik sama besar dengan energi potensial b. Besar energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya 1 meter di atas tanah adalah 13,2 J c. Besar energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya 1 meter di atas tanah adalah 1,2 J d. Besar energi potensialnya adalah 12 J Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu memahami konsep energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena geraknya, sedangkan energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya dalam medan gaya. Ketika bola didorong dari meja, energi kinetiknya meningkat karena kecepatannya meningkat. Namun, saat bola berada pada ketinggian 1 meter di atas tanah, kecepatannya menjadi nol karena bola mencapai titik tertinggi geraknya. Oleh karena itu, energi kinetik bola pada saat itu adalah nol. Di sisi lain, energi potensial bola pada saat itu adalah maksimum karena bola berada pada ketinggian tertinggi. Energi potensial dapat dihitung menggunakan rumus E = mgh, di mana m adalah massa bola, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian bola di atas tanah. Dalam kasus ini, massa bola adalah 600 gram atau 0,6 kg, percepatan gravitasi adalah 9,8 m/s^2, dan ketinggian bola adalah 1 meter. Dengan menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapat menghitung energi potensial bola pada saat itu. Dari pilihan jawaban yang diberikan, pilihan b menyatakan bahwa besar energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya 1 meter di atas tanah adalah 13,2 J. Namun, ini adalah jawaban yang salah karena energi kinetik bola pada saat itu adalah nol. Oleh karena itu, pilihan b dapat dieliminasi. Pilihan c menyatakan bahwa besar energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya 1 meter di atas tanah adalah 1,2 J. Ini adalah jawaban yang benar karena energi mekanik pada saat itu hanya terdiri dari energi potensial, yang dihitung sebelumnya. Oleh karena itu, pilihan c adalah jawaban yang benar. Dalam hal ini, pilihan a dan d tidak relevan dengan pertanyaan karena mereka tidak menyebutkan hubungan antara energi kinetik dan energi potensial pada saat bola berada pada ketinggian 1 meter di atas tanah. Oleh karena itu, pilihan a dan d dapat dieliminasi. Dengan demikian, jawaban yang benar untuk pertanyaan ini adalah pilihan c. Besar energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya 1 meter di atas tanah adalah 1,2 J.