(a) Kekekalan energi mekanik di titik A dan titik B
adalah
EKA + mgh = EKB + EPB
0 + m(10 m/s2)(2,5 x 4 m) = ½ mvB2
+ 0
vB
= 10√2 m.s-1
Kekekalan energi mekanik di titik B dan C adalah
EKB + EPB = EKc + EPc
½ mvB2 + 0 = ½ mvC2
+ mg(2R)
½ m(10√2 m/s)2 + 0 = ½ mvC2
+ m(10 m/s2)(2 x 4 m)
vC = 2√10
m/s
Kecepatan di titik D sama dengan kecepata di titik B!
(b) Dari titik A ke titik C berlaku hukum kekekalan
energi mekanik, maka
EKA + EPA = EKc + EPc
0 + mgh = ½ mvC2 + mg(2R)
2gh = vC2 + 2gR (1)
Pada gerak melingkar di titik C, berlaku
mg – NC = mvC2/R
agar kereta tetap pada lintasan, NC = 0,
sehingga
vc2 = gR (2)
Subtitusi persamaan (2) ke persamaan (1) kita peroleh
2gh = gR + 2gR
h = 3R/2
Jawab:
(a) Pada titik A, perubahan energi potensial pegas
menjadi energi kinetik benda, maka:
karena h =
0, h0 = 1,2 m, v0y
= 0, maka
Oleh karena
Maka
(b) Energi mekanik total di titik A adalah
EMA = EPgA + EPpegas
= mgh0 + ½ k∆x2 = (0,075 kg)(10 m/s2)(1,2 m) +
½ (8000 N/m)(0,025)2 = 3,4 J
Energi total di titik B adalah:
EMB = EPB + EKB =
mghB + EKB = (0,075 kg)(10 m/s2)(1,0 m) + EKB
= 0,75 + EKB
Karena energi kekal maka:
EMA = EMB
3,4 J = 0,75 + EKB
EKB = 2,65 J
Jadi perbandingan energi potensial dan energi kinetik
di titik B adalah EPB/EKB = 0,75/2,65 = 15/53
0Comments
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!