Soal dan Pembahasan - USBN Fisika 2017 - Energi (Essay No.38)

38. Energi - Menentukan energi potensial, energi kinetik dan kecepatan
Sebuah benda 12 kg meluncur bebas dari atas bukit salju setinggi 20 meter seperti ditunjukkan pada gambar (g=10 m/s2).

Hitunglah :

1. 
   Energi potensial di titik tertinggi
2. Energi kinetik pada  ketinggian 5 m
3. Kecepatan benda di ketinggian 5 m

Jawaban :

A. Energi potensi di titik tertinggi ...

Ep  = m.g.h

Ep = 12 x 10 x 20

Ep = 2400 Joule

Ek = ½ mv2 = nol karena belum bergerak

Em = Ep + Ek = 2400 Joule

b.    B. Energi kinetik pada ketinggian 5 m ...

Ek = Em – Ep

Ek (5m) = 2400 – (12 x 10 x 5)

Ek (5m) = 2400 – 600 = 1800 Joule

c.     C. Kecepatan benda di ketinggian 5 m ...

Ek = ½ mv2

1800 J = ½ x 12 x v2

v2 = 1800/6

v   =√300

v = 10√3 m/s