Home CONTOH SOAL FISIKA Contoh Soal Energi Memilih Perbandingan Energi Potensial Dan Kinetik

Contoh Soal Energi Memilih Perbandingan Energi Potensial Dan Kinetik

by CerdaskanKita

– Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin ibarat pada gambar di bawah. Jika ketinggian bidang miring tersebut merupakan h meter, maka perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok ketika balok tersebut berada pada ketingian 1/3 h meter merupakan …..
A. Ep : Ek = 1 : 3
B. Ep : Ek = 1 : 2
C. Ep : Ek = 2 : 1
D. Ep : Ek = 2 : 3
E. Ep : Ek = 3 : 2

Pembahasan :
Dik : m = m kg, ho = h m, h’ = 1/3 h m
Dit : Ep : Ek = …. ?

Konsep yang kita gunakan untuk menuntaskan soal ini merupakan konsep energi, ialah energi potensial, energi kinetik, dan kekekalan energi mekanik.

Energi potensial merupakan energi yang dimiliki oleh suatu benda alasannya posisi atau ketinggiannya. Besarnya berbanding lurus dengan ketinggian benda.

Artinya, semakin tinggi posisi benda di atas permukaan bumi, maka akan semakin besar energi potensial yang dimilikinya.

Ep = m.g.h

Keterangan :
Ep = energi potensial (J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda (m).

Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh suatu benda alasannya kecepatannya. Dengan kata lain, energi ini dimiliki oleh benda yang bergerak.

Besar energi kinetik suatu benda yang bergerak berbanding lurus dengan kuadrat kecepatannya. Secara simpel, itu sebanding dengan kecepatannya.

Ek = ½ m.v2

Keterangan :
Ek = energi kinetik benda (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s).

Artinya, semakin besar kecepatan suatu benda ketika bergerak, maka akan semakin besar pula energi kinetik yang dimilikinya.

Jumlah energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki oleh suatu benda disebut energi mekanik.

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Nah, konsep selanjutnya yang kita gunakan untuk menuntaskan soal ini merupakan konsep aturan kekekalan energi mekanik.

Menurut aturan kekekalan energi mekanik, besar energi mekanik yang dimiliki oleh suatu benda di tiap titik merupakan sama besar atau tetap.

Baca Juga:   Kumpulan Soal Dan Pembahasan Titik Berat Benda
EMo = EM’

Keterangan :
EMo = energi mekanik benda di titik awal (J)
EM’ = energi mekanik benda sesudah bergerak (J).

Nah, pada soal ini, kita akan membandingkan dua titik (posisi) balok, ialah ketika balok berada di puncak bidang miring, dan ketika balok berada pada ketinggian 1/3 h.

 Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin ibarat pada g CONTOH SOAL ENERGI MENENTUKAN PERBANDINGAN ENERGI POTENSIAL DAN KINETIK

Di sini kita misalkan posisi awal benda, ialah klimaks sebagai titik A dan titik pada  ketinggian 1/3h sebagai titik B.

Berdasarkan aturan kekekalan energi mekanik, maka berlaku:
⇒ EMA = EMB
⇒ EpA + EkA = EpB + EkB

Nah, alasannya di titik A kecepatan balok merupakan nol (vo = 0), maka:
⇒ EpA + 0 = EpB + EkB
⇒ m.g.h = m.g.h’ + EkB

Karena ketinggian di titik B merupakan 1/3h, maka persamaanya menjadi:
⇒ m.g.h = m.g.(1/3h) + EkB
⇒ m.g.h = 1/3 m.g.h + EkB
⇒ EkB = m.g.h – 1/3 m.g.h
⇒ EkB = 2/3 m.g.h

Dengan demikian, perbandingan energi potensial dan energi kinetik di titik B merupakan:
⇒ EpB : EkB =  1/3 mgh : 2/3 mgh
⇒ EpB : EkB = 1/3 : 2/3
⇒ EpB : EkB = 1/3 . 3/2
⇒ EpB : EkB = 1/2
⇒ EpB : EkB = 1 : 2

Jadi, perbandingan EpB : EkB merupakan 1 : 2.

Jawaban : B

Tips Edutafsi :
Sobat tafsi sanggup menuntaskan soal di atas dengan cara yang lebih cepat ialah dengan menyederhanakan perhitungannya.

Coba perhatikan lagi soal berikut!
Sebuah balok bermassa m kg dilepaskan dari puncak bidang miring yang licin ibarat pada gambar di bawah. Jika ketinggian bidang miring tersebut merupakan h meter, maka perbandingan energi potensial dan energi kinetik balok ketika balok tersebut berada pada ketingian 1/3 h meter merupakan …..
A. Ep : Ek = 1 : 3
B. Ep : Ek = 1 : 2
C. Ep : Ek = 2 : 1
D. Ep : Ek = 2 : 3
E. Ep : Ek = 3 : 2

Baca Juga:   Soal Dan Pembahasan Listrik Statis, Gaya Coulomb Dan Medan Listrik

Berdasarkan aturan kekekalan energi mekanik kita peroleh:
⇒ mgh = 1/3 mgh + EkB

Nah, di sini kita misalkan mgh = 1, maka persamaanya menjadi:
⇒ 1 = 1/3 + EkB
⇒ EkB = 1 – 1/3
⇒ EkB = 2/3

Perbandingan antara energi potensial dan energi kinetik di titik B:
⇒ EpB : EkB = 1/3 : 2/3
⇒ EpB : EkB = 1 : 2

Demikian pembahasan teladan soal energi, memilih perbandingan energi potensial dan eenrgi kinetik pada bidang miring yang sanggup edutafsi bagikan.

Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman Kalian melali tombol share yang tersedia. Terimakasih.

You may also like