11 Contoh Soal Energi Kinetik beserta Jawabannya untuk Bahan Belajar Siswa SMA Kelas 10

Contoh Soal 3

Sebuah mobil balap dengan massa 800 kg bergerak dengan kecepatan 72 m/s. Jika mobil tersebut berhenti dalam jarak 100 m, berapa energi kinetiknya yang hilang dalam proses pengereman?

Jawaban:

Energi kinetik awal (KE_awal) sebelum pengereman adalah:

KE_awal = * m * v²

KE_awal = 1/2 * 800 kg * (72 m/s)²

KE_awal = 2073600 J

Setelah berhenti, energi kinetiknya (KE_akhir) adalah nol.

Jadi, energi kinetik yang hilang adalah:

Energi hilang = KE_awal – KE_akhir

Energi hilang = 2073600 J – 0

Energi hilang = 2073600 J

Contoh Soal Energi Kinetik beserta Jawabannya Bagian 2

Contoh Soal 4

Sebuah benda dengan massa 2 kg dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m/s. Coba hitung tinggi maksimum benda yang dilempar vertikal tersebut

Jawaban:

Tinggi maksimum (h) dapat dihitung menggunakan energi mekanik (E_mekanik) awal dan akhir benda:

E_{mekanik awal} = E_{mekanik akhir}

E_{mekanik awal} = E_{kinetik awal} + E_{potensial awal}

E_{mekanik akhir} = E_{kinetik akhir} + E_{potensial akhir}

Ketika benda mencapai tinggi maksimum, kecepatannya menjadi nol, sehingga:

E_{kinetik awal} = * m * v²

E_{kinetik awal} = 1/2 * 2 kg * (20 m/s)²

E_{kinetik awal} = 400 J

E_{kinetik akhir} = 0 J (karena kecepatan nol)

Maka, E_{mekanik awal} = E_{kinetik awal} + E_{potensial awal}

E_{potensial awal} = E_{mekanik awal} – E_{kinetik awal}

E_{potensial awal} = 400 J

Kita tahu bahwa energi potensial gravitasi (Ep) dapat dihitung dengan rumus:

Ep = m * g * h

Dengan m adalah massa benda, g adalah percepatan gravitasi bumi, dan h adalah tinggi. Kita ingin mencari tinggi (h), jadi kita dapat mengganti nilai Ep dengan hasil sebelumnya:

400 J = 2 kg * 9,8 m/s² * h

400 J = 19,6 kg m/s² * h

h = 400 J / (19,6 kg m/s²)

h ≈ 20,41 m

Baca Juga :

5 Contoh Energi Mekanik dalam Kehidupan Sehari-hari dan Pengertiannya

Contoh Soal Energi Kinetik beserta Jawabannya Bagian 3

Contoh Soal 5

Sebuah mobil dengan massa 1.200 kg bergerak dengan kecepatan 25 m/s. Jika energi kinetik mobil tersebut digandakan, berapa kecepatan mobil tersebut?

Jawaban:

Kita dapat menggunakan rumus energi kinetik (KE) untuk mencari kecepatan (v) yang baru setelah energi kinetiknya digandakan:

KEbaru = 2 * KE_awal

1/2 * m * v__baru² = 2 * (1/2 * m * v__awal²)

m dan 1/2 dapat dieliminasi dari kedua sisi persamaan, sehingga:

v^baru2 = 4 * v_awal²

v_baru = 2 * v_awal

v_baru = 2 * 25 m/s

v_baru = 50 m/s