Ringkasan Singkat
Video ini membahas contoh soal dan pembahasan mengenai hukum kekekalan energi mekanik. Beberapa poin utama yang dibahas meliputi:
- Penerapan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak vertikal, gerak jatuh bebas, bidang miring, ayunan, dan lintasan roller coaster.
- Penggunaan rumus energi potensial (EP) dan energi kinetik (EK) dalam menyelesaikan soal.
- Identifikasi kondisi soal untuk menentukan rumus yang tepat, termasuk penggunaan rumus cepat pada gerak jatuh bebas.
Contoh Soal 1: Gerak Vertikal [0:25]
Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Diketahui massa bola 2 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s². Untuk mencari energi kinetik pada ketinggian 25 m, digunakan hukum kekekalan energi mekanik. Dengan menghitung energi potensial pada ketinggian tersebut, energi kinetik dapat ditemukan dengan mengurangkan energi potensial dari energi mekanik total. Hasilnya, energi kinetik bola pada ketinggian 25 m adalah 400 Joule.
Contoh Soal 2: Bola Jatuh Bebas [5:01]
Bola bermassa 4 kg jatuh bebas dari posisi A. Saat mencapai titik B, energi kinetiknya tiga kali energi potensialnya. Untuk mencari tinggi titik B dari tanah, kembali digunakan hukum kekekalan energi mekanik. Dengan mengetahui bahwa energi kinetik di titik A adalah nol dan energi kinetik di titik B adalah tiga kali energi potensialnya, tinggi titik B dapat dihitung. Hasilnya, tinggi titik B dari tanah adalah 20 meter.
Contoh Soal 3: Pemain Ski Es [8:13]
Seorang pemain ski es meluncur dari ketinggian A dengan kecepatan awal nol. Untuk mencari kecepatan pemain ski pada ketinggian B, soal ini diidentifikasi sebagai gerak jatuh bebas. Dengan menggunakan rumus cepat untuk gerak jatuh bebas (V = akar 2gh), kecepatan pemain ski di titik B dapat dihitung. Ketinggian yang digunakan adalah selisih ketinggian A dan B. Hasilnya, kecepatan pemain ski di titik B adalah 20√2 meter per sekon.
Contoh Soal 4: Benda pada Bidang Miring [11:23]
Sebuah benda bermassa 10 kg bergerak turun pada bidang miring dengan sudut 30° tanpa gesekan. Untuk mencari kecepatan benda di akhir bidang miring, soal ini diidentifikasi dengan gerak jatuh bebas. Ketinggian (h) dihitung menggunakan trigonometri (sin 30° = h/s). Setelah mendapatkan nilai h, kecepatan benda dapat dihitung menggunakan rumus cepat gerak jatuh bebas. Hasilnya, kecepatan benda di akhir bidang miring adalah 10 meter per sekon.
Contoh Soal 5: Ayunan [16:01]
Seorang anak bermain ayunan mulai dari keadaan diam hingga ketinggiannya berkurang 0,8 m. Untuk mencari kelajuan anak pada saat itu, soal ini diidentifikasi sebagai gerak jatuh bebas. Dengan menggunakan rumus cepat gerak jatuh bebas, kelajuan anak dapat dihitung. Hasilnya, kelajuan anak saat itu adalah 4 meter per sekon.
Contoh Soal 6: Roller Coaster [19:04]
Sebuah benda meluncur dari posisi A ke posisi C melalui lintasan lengkung licin. Untuk mencari energi kinetik benda di titik C, digunakan hukum kekekalan energi mekanik karena lintasan licin. Dengan mengetahui ketinggian di titik A dan C, serta menganggap kecepatan awal di titik A adalah nol, energi kinetik di titik C dapat dihitung. Hasilnya, energi kinetik benda di titik C adalah 7,5 Joule.