Perhitungan Energi Kinetik Benda jatuh bebas dari Ketinggian

Ketika seorang anak menjatuhkan benda bermassa 2kg tanpa kecepatan awal dari atap sebuah gedung setinggi 20m, kita dapat menghitung energi kinetik benda saat mencapai ketinggian tertentu di atas tanah. Dengan mengabaikan gaya gesek udara dan menggunakan percepatan gravitasi setempat sebesar $10m/s^{2}$, kita dapat menentukan besar energi kinetik benda pada saat mencapai ketinggian tersebut. Pertama-tama, kita dapat menggunakan hukum kekekalan energi mekanik, di mana energi potensial gravitasi pada ketinggian awal sama dengan jumlah energi kinetik dan energi potensial gravitasi pada ketinggian akhir. Pada ketinggian awal (20m), energi potensial gravitasi adalah $mgh = 2kg \times 10m/s^{2} \times 20m = 400J$. Ketika benda mencapai ketinggian nol (di atas tanah), seluruh energi potensial gravitasi telah berubah menjadi energi kinetik. Oleh karena itu, energi kinetik benda pada saat mencapai ketinggian tersebut adalah 400J. Dengan demikian, besar energi kinetik benda ketika mencapai ketinggian di atas tanah adalah 400J (Pilihan D). Dengan penjelasan di atas, kita dapat melihat bagaimana energi kinetik benda dapat dihitung dengan memperhatikan hukum kekekalan energi mekanik dan konversi energi potensial gravitasi menjadi energi kinetik.