Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan menegak dalam jatuh bebas – masalah dan penyelesaian

1. Seorang lelaki melontar batu 1 kg ke atas pada kelajuan 2 m/s sambil berdiri di tepi tebing supaya batu itu boleh jatuh ke pangkal tebing 40 meter di bawah. Berapakah tenaga kinetik batu pada ketinggian 10 meter di atas tanah? Pecutan akibat graviti g = 10 m/ ^s².

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Halaju awal (v₂o ₎ = 2 m/s

Perubahan ketinggian = 40 – 10 = 30 meter

Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ ^s²

Dikehendaki: tenaga kinetik batu pada ketinggian 10 meter dari tanah

Penyelesaian:

Tenaga mekanikal awal

Tenaga keupayaan graviti awal (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 Joule

Tenaga kinetik awal (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2 Joule

Tenaga mekanikal awal = tenaga keupayaan graviti awal + tenaga kinetik awal = 300 + 2 = 302 Joule.

Tenaga mekanikal akhir

Tenaga mekanikal akhir = tenaga kinetik akhir = tenaga keupayaan graviti awal + tenaga kinetik awal = 300 + 2 = 302 Joule.

[irp]

2. Seorang lelaki melontar objek 1 kg ke atas ke udara dengan halaju awal 10 m/s. Tentukan (a) tenaga keupayaan graviti pada ketinggian maksimum (b) ketinggian maksimum.

Pecutan akibat graviti ialah 10 m/ ^s²

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Halaju awal (v₂o ₎ = 10 m/s

Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ ^s²

Dikehendaki : tenaga keupayaan graviti pada ketinggian maksimum dan ketinggian maksimum

Penyelesaian:

(a) tenaga keupayaan graviti pada ketinggian maksimum

Tenaga mekanikal awal:

Tenaga mekanikal awal (ME) = tenaga kinetik awal (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(10) ² = ½ (100) = 50 Joule.

Tenaga mekanikal akhir:

Tenaga mekanikal akhir (ME) = tenaga keupayaan graviti (PE)

Prinsip pemuliharaan tenaga mekanikal:

Tenaga mekanikal awal = tenaga mekanikal akhir

KE = PE

50 = PE

Tenaga keupayaan graviti ialah 50 Joule.

(b) Ketinggian maksimum

PE = mg/j

50 = (1)(10) jam

50 = 10 jam

h = 50 / 10 = 5 meter

Ketinggian maksimum ialah 5 meter dari tanah.

[wpdm_package id='1174']

1. Kerja yang dilakukan secara paksa dan penyelesaiannya
2. Masalah dan penyelesaian tenaga kerja-kinetik
3. Masalah dan penyelesaian prinsip kerja-tenaga mekanikal
4. Masalah dan penyelesaian tenaga keupayaan graviti
5. Tenaga keupayaan bagi masalah dan penyelesaian spring elastik
6. Masalah dan penyelesaian kuasa
7. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan jatuh bebas
8. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan naik dan turun dalam gerakan jatuh bebas
9. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan pada permukaan melengkung
10. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan pada satah condong
11. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan projektil