Contoh soal rumus energi kinetik dan pembahasannya.
foto: pexels.com
BACA JUGA :
Macam-macam rumus percepatan dalam fisika, lengkap dengan contoh soalnya
1. Sebuah bola bermassa 0,5 kg dilempar dengan kecepatan 10 m/s. Berapakah energi kinetik bola tersebut?
Jawab:
Energi kinetik bola adalah:
BACA JUGA :
15 Contoh soal hukum Ohm dilengkapi pembahasan, mudah kamu pelajari
Ek = 1/2.m.v
Ek = 1/2(0,5)(10)
Ek = 25J
Jadi, energi kinetik bola tersebut adalah 25 Joule.
2. Sebuah mobil bermassa 600 kg melaju dengan kecepatan 30 m/s. Berapakah energi kinetik mobil tersebut?
Jawab:
Energi kinetik mobil adalah:
Ek = 1/2.m.v
Ek = 1/2(600)(30)
Ek=270000J
Jadi, energi kinetik mobil tersebut adalah 270000 Joule.
3. Sebuah pegas bermassa 0,1 kg dan konstanta pegas 200 N/m ditarik sejauh 0,2 m dari posisi setimbangnya. Berapakah energi kinetik pegas saat dilepaskan?
Jawab:
Energi kinetik pegas saat dilepaskan adalah sama dengan energi potensial pegas saat ditarik, yaitu:
Ep = 1/2 kx
Ep = 1/2(200)(0,2)
Ep = 4J
Jadi, energi kinetik pegas saat dilepaskan adalah 4 Joule.
4. Sebuah benda bermassa 2 kg dijatuhkan dari ketinggian 10 m. Berapakah energi kinetik benda saat mencapai tanah?
Jawab:
Energi kinetik benda saat mencapai tanah adalah sama dengan energi potensial gravitasi benda saat berada di ketinggian, yaitu:
Ep = m.g.h
Ep = (2)(10)(10)
Ep = 200J
Jadi, energi kinetik benda saat mencapai tanah adalah 200 Joule.
5. Sebuah roda bermassa 5 kg dan jari-jari 0,5 m berputar dengan kecepatan sudut 20 rad/s. Berapakah energi kinetik rotasi roda tersebut?
Jawab:
Energi kinetik rotasi roda tersebut adalah:
Ekrot = 1/2 I
Untuk menghitung momen inersia roda, kita dapat menggunakan rumus berikut:
I = 1/2mr
I = 21(5).(0,5)
I = 0,625kgm
Lalu, kita dapat menghitung energi kinetik rotasi roda sebagai berikut:
Ekrot = 1/2(0,625)(20)
Ekrot = 125J
Jadi, energi kinetik rotasi roda tersebut adalah 125 Joule.
6. Sebuah piringan bermassa 4 kg dan jari-jari 0,4 m berputar dengan kecepatan sudut 10 rad/s. Berapakah energi kinetik rotasi piringan tersebut?
Jawab:
Energi kinetik rotasi piringan tersebut adalah:
Ekrot = 1/2 I
Untuk menghitung momen inersia piringan, kita dapat menggunakan rumus berikut:
I = 1/2mr
I = 1/2(4)(0,4)
I = 0,32kgm
Lalu, kita dapat menghitung energi kinetik rotasi piringan sebagai berikut:
Ekrot = 1/2(0,32)(10)
Ekrot = 16J
Jadi, energi kinetik rotasi piringan tersebut adalah 16 Joule.
7. Sebuah bola bermassa 0,2 kg dijatuhkan dari ketinggian 5 m. Berapakah energi kinetik bola saat mencapai ketinggian 3 m?
Jawab:
Energi kinetik bola saat mencapai ketinggian 3 m dapat dihitung dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik, yaitu:
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
Karena bola dijatuhkan dari keadaan diam, maka energi kinetik awal bola adalah nol. Jadi, kita dapat menulis persamaan sebagai berikut:
Ep1 = Ep2 + Ek2
Lalu, kita dapat menghitung energi potensial awal dan akhir bola sebagai berikut:
Ep1 = m.g.h1
Ep1 = (0,2)(10)(5)
Ep1 = 10J
Ep2 = m.g.h2
Ep2 = (0,2)(10)(3)
Ep2 = 6J
Kemudian, kita dapat menghitung energi kinetik bola saat mencapai ketinggian 3 m sebagai berikut:
Ek2 = Ep1 Ep2
Ek2 = 106
Ek2 = 4J
Jadi, energi kinetik bola saat mencapai ketinggian 3 m adalah 4 Joule.