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Bola dengan massa 1 kg dilempar verikal ke atas dengan becepatan awal \( 20 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \) Jika g Sama dengan in \( \mathrm{m} / \mathrm{s}^{2} \) hitunglah energi kinetik Saat benda mencapai ketinggian 10 m .

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Jan 20,2025

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Energi kinetik saat benda berada di ketinggian 10 meter adalah 100 Joule.

Solution

Untuk menghitung energi kinetik saat benda mencapai ketinggian 10 meter, kita dapat menggunakan prinsip konservasi energi. Berikut langkah-langkah perhitungannya: 1. **Energi Kinetik Awal (\(E_{k0}\))**: \[ E_{k0} = \frac{1}{2} m v_0^2 \] Dengan: - Massa (\(m\)) = 1 kg - Kecepatan awal (\(v_0\)) = 20 m/s Maka: \[ E_{k0} = \frac{1}{2} \times 1 \times (20)^2 = \frac{1}{2} \times 400 = 200 \text{ Joule} \] 2. **Energi Potensial pada Ketinggian 10 m (\(E_{p}\))**: \[ E_{p} = mgh \] Dengan: - Percepatan gravitasi (\(g\)) = 10 m/s² - Ketinggian (\(h\)) = 10 m Maka: \[ E_{p} = 1 \times 10 \times 10 = 100 \text{ Joule} \] 3. **Energi Kinetik pada Ketinggian 10 m (\(E_{k}\))**: Menurut prinsip konservasi energi: \[ E_{k0} = E_{k} + E_{p} \] Sehingga: \[ E_{k} = E_{k0} - E_{p} = 200 - 100 = 100 \text{ Joule} \] Atau dengan menggunakan kecepatan pada ketinggian 10 m: \[ v^2 = v_0^2 - 2gh \Rightarrow v^2 = 400 - 200 = 200 \Rightarrow v = \sqrt{200} \approx 14.14 \text{ m/s} \] \[ E_{k} = \frac{1}{2} \times 1 \times (14.14)^2 \approx 100 \text{ Joule} \] **Kesimpulan**: Energi kinetik saat benda mencapai ketinggian 10 meter adalah **100 Joule**.

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Saat bola mencapai ketinggian 10 m, kita perlu menghitung energi kinetiknya menggunakan rumus energi kinetik (EK) dan energi potensial (EP). Pada ketinggian maksimum, energi total awal (dari energi kinetik) akan sama dengan jumlah energi kinetik dan energi potensial. Energi awal (EK) saat bola dilempar adalah: \[ EK = \frac{1}{2} mv^2 = \frac{1}{2} \times 1 \times (20)^2 = 200 \, \text{J} \] Energi potensial pada ketinggian 10 m: \[ EP = mgh = 1 \times 10 \times 10 = 100 \, \text{J} \] Energi kinetik pada ketinggian 10 m: \[ EK' = EK - EP = 200 - 100 = 100 \, \text{J} \] Jadi, energi kinetik bola saat mencapai ketinggian 10 m adalah \( 100 \, \text{J} \).

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