Sebuah benda bermassa 2 kg terletak atas tanah. Benda itu ditarik vertikal atas dengan gaya 25 N selama 2 deti lalu dilepaskan. Jika $$ \mathrm{g}=10 \mathrm{~ms}^{-2} $$ ener kinetik benda pada saat mengenai tana adalah ... $$ \begin{array}{ll} ext { (A) } 150 \mathrm{~J} & ext { (D) } 50 \mathrm{~J} \ ext { (B) } 125 \mathrm{~J} & ext { (E) } 25 \mathrm{~J} \ ext { (C) } 100 \mathrm{~J} & \end{array} $$

Question

Sebuah benda bermassa 2 kg terletak atas tanah. Benda itu ditarik vertikal atas dengan gaya 25 N selama 2 deti lalu dilepaskan. Jika $$ \mathrm{g}=10 \mathrm{~ms}^{-2} $$ ener kinetik benda pada saat mengenai tana adalah ... $$ \begin{array}{ll}	ext { (A) } 150 \mathrm{~J} & 	ext { (D) } 50 \mathrm{~J} \ 	ext { (B) } 125 \mathrm{~J} & 	ext { (E) } 25 \mathrm{~J} \ 	ext { (C) } 100 \mathrm{~J} & \end{array} $$

UpStudy AI · Accepted Answer

Untuk menentukan energi kinetik (EK) benda pada saat mengenai tanah, kita perlu menganalisis gerak benda tersebut dalam dua tahap:

### **Tahap 1: Ditarik ke Atas dengan Gaya 25 N selama 2 Detik**

- **Gaya Total (F_net):**
  $$
  F_{\text{net}} = F_{\text{gaya}} - F_{\text{berat}} = 25\, \text{N} - (m \times g) = 25\, \text{N} - (2\, \text{kg} \times 10\, \text{m/s}^2) = 5\, \text{N}
  $$

- **Percepatan (a):**
  $$
  a = \frac{F_{\text{net}}}{m} = \frac{5\, \text{N}}{2\, \text{kg}} = 2.5\, \text{m/s}^2
  $$

- **Kecepatan Akhir Setelah 2 Detik (v₁):**
  $$
  v_1 = a \times t = 2.5\, \text{m/s}^2 \times 2\, \text{s} = 5\, \text{m/s} \, (\text{ke atas})
  $$

- **Ketinggian Maksimum Setelah Ditarik (s₁):**
  $$
  s_1 = \frac{1}{2} a t^2 = \frac{1}{2} \times 2.5\, \text{m/s}^2 \times (2\, \text{s})^2 = 5\, \text{m}
  $$

### **Tahap 2: Jatuh Bebas ke Tanah Setelah Dilepaskan**

Setelah dilepaskan, benda mencapai ketinggian maksimal tambahan sebelum mulai jatuh:

- **Ketinggian Maksimal Tambahan (s₂):**
  $$
  s_2 = \frac{v_1^2}{2g} = \frac{5^2}{2 \times 10} = 1.25\, \text{m}
  $$

- **Total Ketinggian Maksimum (h):**
  $$
  h = s_1 + s_2 = 5\, \text{m} + 1.25\, \text{m} = 6.25\, \text{m}
  $$

- **Kecepatan Saat Menjangkau Tanah (v):**
  $$
  v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \times 10\, \text{m/s}^2 \times 6.25\, \text{m}} = \sqrt{125} \approx 11.18\, \text{m/s}
  $$

- **Energi Kinetik Saat Menjangkau Tanah (EK):**
  $$
  \text{EK} = \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{2} \times 2\, \text{kg} \times (11.18\, \text{m/s})^2 = 125\, \text{J}
  $$

### **Jawaban:**
**(B) 125 J**
Energi kinetik benda saat mengenai tanah adalah 125 J.

Real Tutor Solution

Answer

Solution

Beyond the Answer

Related Questions

Latest Physics Questions