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

Contoh Soal 6

Sebuah mobil dengan massa 2000 kg bergerak dengan kecepatan 40 m/s. Berapa jarak pengereman minimum yang diperlukan agar mobil berhenti sepenuhnya jika percepatan pengereman adalah -5 m/s²?

Jawaban:

Pertama, kita harus mencari energi kinetik awal mobil:

KE_awal = * m * v²

KE_awal = * 2000 kg * (40 m/s)²

KE_awal = 1,6 x 10^6 J

Kemudian, kita akan mencari jarak pengereman minimum dengan menggunakan rumus berikut:

KE_awal = * m * v_pengereman²

1,6 x 10^6 J = * 2000 kg * v_pengereman²

v_pengereman² = (2 * 1,6 x 10^6 J) / (2000 kg)

v_pengereman² = 1600 m²/s²

v_pengereman = √(1600 m²/s²)

v_pengereman = 40 m/s

Selanjutnya, kita dapat menggunakan rumus jarak (s) untuk menghitung jarak pengereman:

s = (v_awal² – v__akhir²) / (2 * a)

s = (40 m/s)² / (2 * -5 m/s²)

s = 320 m

Contoh Soal Energi Kinetik beserta Jawabannya Bagian 4

Contoh Soal 7

Mobil dengan massa 1.500 kg memiliki kecepatan 72 km/jam. Berapa besar energi kinetik mobil tersebut dalam satuan Joule?

Jawaban:

Pertama, kita perlu mengubah kecepatan ke satuan meter per detik (m/s).

1 km/jam = 1000 m/3600

s ≈ 0.278 m/s

Jadi, kecepatan mobil dalam satuan m/s adalah 0.278 * 72 ≈ 20 m/s.

Selanjutnya, kita dapat menghitung energi kinetik:

KE = * m * v²

KE = * 1500 kg * (20 m/s)²

KE = 300,000 J

Contoh Soal 8

Sebuah objek dengan massa 10 kg awalnya diam dan kemudian didorong dengan kekuatan 100 N selama 5 detik. Berapa besar energi kinetik objek tersebut setelah 5 detik?

Jawaban:

Pertama, kita dapat menghitung percepatan objek dengan hukum kedua Newton:

F = m * a

100 N = 10 kg * a

a = 10 m/s²

Selanjutnya, kita dapat menghitung perubahan kecepatan objek selama 5 detik dengan menggunakan rumus kecepatan:

v = at

v = 10 m/s² * 5 s

v = 50 m/s

Terakhir, kita dapat menghitung energi kinetik dengan rumus:

KE = * m * v²

KE = * 10 kg * (50 m/s)²

KE = 12,500 J

Contoh Soal Energi Kinetik beserta Jawabannya Bagian 5

Contoh Soal 9

Mobil memiliki massa 1.000 kg saat ini sedang bergerak pada kecepatan 20 m/s. Hitunglah energi kinetik mobil tersebut dan usaha yang diperlukan untuk mempercepat mobil ini dari keadaan diam menjadi mencapai kecepatan tersebut.

Jawaban:

Energi kinetik mobil dapat dihitung dengan rumus:

KE=1/2mv²

KE =1/2×1000 kg×(20 m/s)²

KE =200,000 

Usaha yang diperlukan untuk mempercepat mobil dari keadaan diam menjadi mencapai kecepatan 20 m/s adalah sama dengan perubahan energi kinetiknya:

W=ΔKE

W =KE_akhir−KE_awal

W =200.000 J−0 J

W=200.000 Joule